[发明专利]火焰离子电流大小检测及脉冲点火电路

说明书

技术领域

本发明的目的在于通过微控制器(MCU)对火焰离子电流大小检测用的脉冲电源的电压、频率及脉宽进行精确控制，达到对火焰离子电流大小的检测既能通过MCU的AD采样精确得到，同时又能用同一个脉冲电源取得点火器用的中压电源的电路。

背景技术

在燃气热水器、燃气壁挂炉、燃气热风炉、燃气锅炉等燃气产品领域，燃气燃烧过程中效率的高低及废气排放的高低与燃烧工况的好坏相关，而燃烧工况的好坏与燃气和空气的混合比例相关，直接反映出是火焰的变化。通过对火焰离子电流大小的精确监测，调节燃气和空气的混合比例，从而提高燃气产品的热效率及废气排放标准。

采用传统的火焰离子电流检测是利用电网的交流电源(直接使用或通过变压器隔离使用)，或是用LC振荡器产生一个中压脉冲电源。电网的交流电源波动较大，直接造成火焰检测离子电流波动变化；用LC振荡器产生的中压脉冲电源受电感变压器的磁芯、气隙、耦合电容变化及生产工艺的影响，使得该脉冲电源的电压幅值、频率、脉宽的差异性较大，直接造成火焰检测离子电流波动变化。另：传统的脉冲点火器，一是采用继电器通过对电网交流电源的控制，然后供给点火器进行脉冲点火，此方式要用到成本较高的继电器；二是通过控制直流电源对LC振荡升压器产生一个中压脉冲电源，然后供给点火器点火，此方式要增加LC振荡升压器成本，同时LC振荡升压器的可靠性较差。

上述传统的火焰离子电流检测方法，由于应用于火焰离子电流大小检测的交变电源的变化较大，直接影响火焰离子电流大小的变化(火焰离子电流与施加的交变电源电压相关)，只能作为火焰有无的判断依据，而不能作为燃烧工况好坏的判断依据。另：传统点火、检火电路用的中压电源的独立使用，成本相对高些。

因此，有必要改进的传统火焰离子电流大小检测及脉冲点火电路，实现火焰离子电流大小的精确检测，为调节燃气和空气的混合比例，达到较高的燃烧效率和较低的废气排放提供控制参量，实现节能减排的目的，同时降低产品的成本。

发明内容

本发明的目的在于：一是通过MCU的PWM控制方式，控制电感储能升压的能量，从而达到同一电感储能升压电路可分时实现检火、点火所用的不同电压幅值。二是通过MCU对电感储能升压电路的电压采样反馈信号进行PWM控制信号的PID调节，达到一个稳定的直流电压输出。三是通过MCU的另一路PWM控制输出对直流输出电压进行调节成一个恒频，恒脉宽，恒电压幅值的脉冲输出信号电源。此电源作为火焰离子电流大小检测的交变电源，实现精确的火焰离子电流大小检测，达到燃烧工况的最佳控制，从而实现节能减速排。四是点火可通过调整PWM使得电感储能升压电路的输出达到触发二极管的触发电压，触发二极管的触发导通产生高压点火脉冲，从而降低了成本又提高了可靠性。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案如下：

一种火焰离子电流大小检测及脉冲点火电路，它包括有电阻R1、R2、R3、R4、R5、R6、R7、R8、R9、R10、R11、R12、R13；电容C1、C2、C3、C4；电感L1；二极管D1、D2；触发二极管SD1；三极管T1、T2；脉冲变压器TR1；

升压电路：由MCU的PWM1、R1、R2、T1、L1、D1、C1构成，由MCU的PWM控制产生一个160V至220V的直流电压Uod。

电压取样电路：由R3、R4、R5、C2、MCU的AD采样组成。

通过升压电路、电压取样电路，软件实时PID调节PWM的占空比，实现Uod的稳压控制。

恒频，恒脉宽，恒电压幅值的脉冲输出电路：由MCU的PWM2、R6、R7、R8、T2、C3组成。PWM2输出控制T2的通断，使得C3输出一个恒频，恒脉宽，恒电压幅值的脉冲。

火焰离子检测电路：由R9、R10、R11、R12、R13、C3、C4、D2组成。由于火焰离子单向传导特性，使得V火焰检测随火焰离子电流的大小变化而变化。

高压脉冲电路：由C1、SD1、TR1组成，当C1的电压超过SD的触发电压时SD触发，通过TR1产生高压脉冲。

通过PWM1对升压电路对高压脉冲电路的电压控制，实现高压脉冲点火的输出。

附图说明

本发明火焰离子电流大小检测及脉冲点火电路的电路由以下的实施例及附图给出。

图1为传统火焰离子电流检测及脉冲点火电路原理图。

图2是本发明火焰离子电流大小检测及脉冲点火电路原理图。

具体实施方式