燃气灶脉冲点火

1、目前我国约有1000家燃气灶具生产企业。年产量约 3000万台。其中规模较大、产品质量和 管理水平好的企业只有100家左右，其余大部分则是简单组装型企业。由于这些组装型企业 的产品质量和技术普遍较低。随着国家燃气灶具产品生产许可证换（发）证制度的实施，超过600家的企业将被强制淘汰。如何降低成本，生产性能稳定，节省能源的燃气灶是各燃气灶 具生产企业取胜的关键，而脉冲点火控制器则是燃气灶中核心部分。本文介绍了一种高性价 比的燃气脉冲点火控制器设计，采用 Microchip公司生产的PICI6C7II单片机作为主控器， 实现了点火的智能化和火焰检测的无传感器设计，同时使能源的消耗降到最低。2脉冲点

2、火控制系统脉冲点火控制器系统主要实现的功能：安全自检；点火控制；熄火保护；故障报警。图I是脉冲点火控制器的工作流程。整个系统由点火开关控制，当用户按下点火开关时, 点火针产生高压火花，为了保证安全，延时 0. 1秒后再由点火控制器控制燃气阀打开，并通 过火焰检测判断点火是否成功，若有火焰信号则停止点火，同时启动反馈检测功能。整个过 程能有效避免出现燃气阀打开而未燃烧的状况，大大提高了产品的安全性和可靠性。灯闭合，自检反馈正常_ 开机卜的01点火卜T延时01 $开阀Z斤检测火怡f有火焰信号03s/ 丄T停止点火卜T正常运行及馈检测图1脉冲点火控制器的匸作流程 “my脉冲点火控制器系统比普通燃气灶

3、增加了脉冲点火控制电路、电磁阀控制、火焰探测针 等装置，系统框图如图2所示。即在工作时，由单片机 PICI6C7II先输出控制信号触发点火 控制电路、火焰检测反馈电路，通过火焰检测反馈电路检测火焰，并将检测的结果反馈至单 片机，单片机可根据输入的火焰检测信号控制电磁阀的开、闭，从而保证了燃气灶在发生意 外熄火及回火状态时，控制系统能及时关闭电磁阀，关断燃气通路，避免了因熄火引发的安 全事故。图2总体设计图3系统设计硬件3. 1 PICI6C71I 简介PICI6C7II是Microchip公司推出的一种CMO工艺的8位单片机，具有高性能RISC结 构CPU 8级硬件堆栈、13个双向I /0 口

4、、4路8位A/D; I /0驱动吸收电流可达25 mA, 还具有看门狗电路，由于其指令简单（仅35条），操作方便，因此，可广泛应用于仪表、控制 领域。在脉冲点火器设计中，PICI6C7II作为主控器负责用户的按键查询、火焰检测、电磁阀 的通关、点火控制等功能，下面重点对脉冲点火控制电路和火焰检测电路进行介绍。3. 2脉冲点火控制电路脉冲点火控制电路如图3所示，其工作原理：晶体管 Q2控制TT变压器振荡电压，Q1维 持变压器振荡，而Q1, Q2都由单片机的I /O端口控制。其中D1为一只10 V稳压管。当一 个I /0 口发出点火信号，变压器开始振荡，次级产生约180 V的高压信号。高压信号通过

5、二极管整流向C1充电，这样高压信号就可施加到可控硅。 同时TT次级也向稳压管产生高电压， 若高电压达到稳压管的击穿电压， 稳压管被击穿，此时二极管导通，触发可控硅D3, D4导通， 从而在单点火高压包初级产生高电压，次级也产生12 kV18 kV的高电压。点火针接至TI，T2的次级，所以点火信号从单片机发出后，会在点火针产生电火花，从而达到点火目的。该 点火电路原理比较复杂，一般情况会考虑使用多个I/O端口控制。但是本系统设计双灶只采 用一个I/O端口，节省单片机的I /O端口资源，从而简化点火控制，降低产品成本，使程 序易于控制点火。该点火控制电路不仅应用于灶具点火，也可用于热水器等家用电器

6、。3. 3火焰检测电路火焰检测电路如图4所示，该电路融合了点火电路和火焰检测电路，摒弃了传统的传感器检测思想，采用物理原理和简单电路实现火焰检测设计，简化电路设计，降低产品成本，软件编程易于实现。其工作原理：图 4中的变压器的振荡电路可与点火电路共用，晶体管 QI 的作用与振荡电路中的Q2完全相同，都是维持变压器振荡。南于变压器输出交流信号，燃气 燃烧产生离子体，火焰产生正负极离子体，当交流信号到达火焰检测信号探针处，交流信号 可在火焰上形成通路，从而火焰起到一个二极管整流作用，使火焰探针左侧的电容充电，产 生一个负电压，经过比较器后变成低电平，由单片机的 I/0 口检测，从而完成火焰信号的检 测。图4火焰检测电路1/0I/OPIC16C7111/04系统软件设计为了使燃气灶点火控制器实现双灶的单独开启和同时开启，除了共用的系统安全自检外,程序可运行于3种点火模式：灶1点火；灶2点火；灶1、灶2同时点火。单炉点火的程序 流程如图5所示。点火过程同时检测火焰，若点不着可反复几次，并设定时间，若在限定时 间内不能成功点火则报警。点火 工延时1$工1吸阀延时CL 5s*检测火掐*停止点火.报髻圈疔单炉点火程序流樫图5结语系统设