[發明專利]一種離子火焰檢測電路及方法

有效

• 申請號: 202110727716.1
• 申請日: 2021-06-29
• 公開（公告）號: CN113375186B
• 公開（公告）日: 2022-10-04
• 發明（設計）人: 劉明雄;潘葉江
• 申請（專利權）人: 華帝股份有限公司
• 主分類號: F23M11/04
• 分類號: F23M11/04;F23D14/72
• 代理公司: 北京中北知識產權代理有限公司 11253
• 代理人: 盧業強

本發明公開了一種離子火焰檢測電路及方法，包括單片機、DC?DC單元、正向直流模擬開關、負向直流模擬開關、正直流取樣單元、負直流取樣單元、光耦電路U1、檢測電路及CPU，CPU產生PWM脈寬調制信號，DC?DC單元通過正向直流模擬開關和負向直流模擬開關改變PWM脈寬的電壓和電流輸出；單片機通過電阻分壓測量火焰等效電阻間接測量離子電流。本發明通過采用直流信號離子電能消除寄生電容的分流作用，尤其是爐頭的寄生電容對靈敏度的影響。

技術領域

本發明涉及燃氣灶點火電路技術領域，尤其涉及一種離子火焰檢測電路及方法。

背景技術

燃氣灶具采用火焰離子檢測進行熄火保護，電極與火焰接觸的面積與火焰檢測的靈敏度相關。相關研究表明，正極與火焰的接觸面積越大，火焰檢測的靈敏度越高；而當接觸面積達到一定值后，火焰檢測的靈敏度則不再增加。與之類似，負極與火焰靈敏度的接觸面積越大，火焰檢測的靈敏度越高，當接觸面積達到一定值后，火焰檢測的靈敏度不再增加。同時，當負極面積遠大于正極的面積時，靈敏度更高，即負極對高靈敏度的的影響更多。

現有的灶具離子火焰檢測，多以爐頭為負極，接觸面積非常大。由于工藝技術的原因，爐頭多采用可裝卸結構，并且爐頭的材料也多樣化，導至在使用一段時間后，產生爐頭接地不良的問題。由此產生了雙電極火焰感應，但由于負極接觸面積減小，火焰檢測靈敏度降低，特別時灶具負荷的調節范圍比較寬，當小火焰時，火焰的接觸面積更小，從而導至火焰檢測靈敏度更低。因此，針對現有產生火焰檢測不可靠的問題，從結構上解決因工藝技術的原因，非常困難，亟待有新的解決方案。

發明內容

為克服現有技術的缺點，本發明目的在于提供一種離子火焰檢測電路及方法，可提高離子電流檢測靈敏度，從而解決離子火焰檢測靈敏度問題。

本發明通過以下技術措施實現的，包括單片機、DC-DC單元、正向直流模擬開關、負向直流模擬開關、正直流取樣單元、負直流取樣單元、光耦電路U1、檢測電路及CPU，CPU產生PWM脈寬調制信號，DC-DC單元通過正向直流模擬開關和負向直流模擬開關改變 PWM脈寬的電壓和電流輸出；單片機通過電阻分壓測量火焰等效電阻間接測量離子電流。

作為一種優選方式的，所述DC-DC單元包括正DC-DC單元和負DC-DC單元，斷開所述光耦電路U1，接通正向負載產生正向激勵開關電源，所述正DC-DC單元通過正向激勵開關電源方式產生負電壓形成負向直流模擬開關；開啟所述光耦電路U1，接通負向負載產生反向激勵開關電源，所述負DC-DC單元通過反向激勵開關電源方式產生正電壓形成正向直流模擬開關。

作為一種優選方式的，所述正向直流模擬開關包括三極管Q1、變壓器T1、二極管D1及電容C1，斷開所述光耦電路U1，所述三極管Q1、變壓器T1、二極管D1及電容C1構成反向激勵開關電源；所述變壓器T1對二極管D1和電容C1產生直流點火電壓進行增壓。

作為一種優選方式的，所述反向直流模擬開關包括三極管Q1、變壓器T1，二極管D2、光耦電路U1及電容C2構成變壓器正激開關電源，導通所述光耦電路U1，二極管D2、光耦電路U1及電容C2整流濾波產生負直流電壓。

作為一種優選方式的，還包括A/D轉換單元，所述正直流取樣單元通過A/D轉換單元采集；引入正電壓分壓產生正比例電壓對所述負直流取樣單元進行采集。

一種基于本發明前述實施例中任一項所述的離子火焰檢測電路的方法，具體步驟包括：S1、CPU產生PWM脈沖，DC-DC升壓，產生正直流電壓；S2、斷開光耦電路U1，所述DC-DC采用反激變壓器方式升壓開關電源；S3、測量電阻R1、R2和R3的分壓阻值，并計算電流；S4、電源電路同時輸出正直流電壓、負直流電壓；S5、分時導通光耦電路U1，并使正直流電壓和負直流電壓處于穩壓狀態；S6、根據直流電壓條件判斷火焰狀態。