一种电磁阀通断控制电路和燃气热水器的制作方法

1.本实用新型涉及电子技术领域，特别涉及一种电磁阀通断控制电路和燃气热水器。


背景技术：

2.在现有电子电路技术中，很多驱动电磁阀应用电路，普遍都是直接采用三极管等分立电流器件来驱动，利用一个主控芯片(单片机)的io口(接口)来输出高电平或者低电平，从而控制电磁阀导通与关闭。
3.但此种驱动存在问题就是不够安全可靠，当主控芯片的io口异常，比如当io口对地短路或者三极管元器件击穿，容易造成电磁阀失控，不受控制。另外，电磁阀自身也会存在质量问题。
4.燃气热水器也会用到电磁阀，而且电磁阀主要是控制燃气热水器的进气或者断气，如果电磁阀不受控制或电磁阀出现异常，则会严重影响到安全。因此，行业内对电磁阀的控制安全性十分关注。


技术实现要素：

5.本实用新型目的在于提供一种电磁阀通断控制电路和燃气热水器，以解决现有技术中所存在的一个或多个技术问题，至少提供一种有益的选择或创造条件。
6.为解决上述技术问题所采用的技术方案：一方面，提供一种电磁阀通断控制电路，所述控制电路对外部的电磁阀进行控制，电磁阀设有第一电源端和第二电源端，本控制电路还包括主控芯片、第一开关电路和自检电路；所述电磁阀的第一电源端与电源节点连接，主控芯片设有电平采集口和第二控制接口，自检电路设有第一自检电阻和第二自检电阻，第一自检电阻和第二自检电阻的一端均与所述电磁阀的第二电源端连接，第一自检电阻的另一端接地，第二自检电阻的另一端连接电平采集口；
7.第一开关电路设有第一控制端、第一开关端和第二开关端，第一开关电路的第一控制端与所述第二控制接口连接，第一开关电路的第一开关端与所述电磁阀的第二电源端连连接，第一开关电路的第二开关端接地。
8.进一步，所述第一开关电路包括：选择开关、第一选择电阻、第二选择电阻、第三三极管和偏置电阻，所述第一选择电阻的一端与选择开关第一定端连接，所述第二选择电阻的一端与选择开关的第二定端连接，所述选择开关的动端与第二控制接口连接，所述第一选择电阻的另一端分别与偏置电阻的一端、第二选择电阻的另一端和第三三极管的基极连接，所述第三三极管的集电极与电磁阀的第二电源端连接，所述第三三极管的发射极对地连接，所述第一选择电阻与偏置电阻串联形成的第一分压电路在第三三极管的基极产生导通第三三极管的电压，所述第二选择电阻与偏置电阻串联形成的第二分压电路在第三三极管的基极产生截止第三三极管的电压。
9.进一步，本控制电路还包括看门狗芯片、第二开关电路和第三开关电路，主控芯片
设有第三控制接口和脉冲输出端口，看门狗芯片设有监控端口和第四控制接口，所述监控端口与脉冲输出端口连接，所述监控端口用于监控脉冲输出端口的输出脉冲，所述第三控制接口输出与所述输出脉冲相关的控制第二开关电路的控制脉冲，第二开关电路设有第二控制端、第三开关端和第四开关端，第三开关电路设有第三控制端、第五开关端和第六开关端，第三控制接口与第二控制端连接，第三开关端与第二开关端连接，第四开关端与第五开关端连接，第六开关端对地连接。
10.进一步，所述第二开关电路包括：第一充电电阻、第一放电电阻、第一滤波电容、第一耦合电容和第一三极管；
11.所述第三开关电路包括：第二充电电阻、第二滤波电容、第二放电电阻、第二耦合电容和第二三极管；
12.所述第一充电电阻的一端与第三控制接口连接，所述第一充电电阻的另一端与第一耦合电容的一端连接，所述第一耦合电容的另一端分别与第一滤波电容的正极端、第一放电电阻和第一三极管的基极连接，所述第一三极管的集电极与第三三极管的发射极连接；
13.所述第二充电电阻的一端与第四控制接口连接，所述第二充电电阻的另一端与第二耦合电容的一端连接，所述第二耦合电容的另一端分别与第二滤波电容的正极端、第二放电电阻和第二三极管的基极连接，所述第二三极管的发射极、第一滤波电容的负极端、第二滤波电容的负极端、第一放电电阻的另一端和第二放电电阻的另一端分别对地连接。
14.进一步，所述第二开关电路还包括第一防反二极管，所述第一防反二极管的阳极与第一耦合电容的另一端连接，所述第一防反二极管的阴极与所述第一滤波电容的正极端连接。
15.进一步，所述第三开关电路还包括第二防反二极管，所述第二防反二极管的阳极与第二耦合电容的另一端连接，所述第二防反二极管的阴极与所述第二滤波电容的正极端连接。
16.进一步，所述主控芯片为单片机。
17.进一步，所述单片机为89c51单片机。
18.另一方面，提供一种燃气热水器，包括电磁阀和上述技术方案任一项所述的控制电路，所述控制电路用于对所述电磁阀进行控制，所述电磁阀用于燃气热水器的开气和断气。
19.本实用新型的有益效果：一方面，本控制电路通过在启动前的自检，以确保电磁阀是正常，然后通过第二控制接口将异常的电磁阀关闭掉。有效避免了使用有异常的电磁阀。因此，本实用新型能提高使用安全性。另一方面，由于燃气热水器具有上述的控制电路，因此其也具有上述控制电路的有益效果。
附图说明
20.下面结合附图和实施例对本实用新型做进一步的说明；
21.图1是本控制电路的电路连接结构示意图。
22.附图标记说明：
23.100、电磁阀，101、电平采集口，102、第二控制接口，103、第三控制接口，104、第四
控制接口，r9、第一自检电阻，r1、第一选择电阻，r2、第二选择电阻，r3、偏置电阻，r4、第二自检电阻，r5、第一充电电阻，r7、第二充电电阻，r6、第一放电电阻，r8、第二放电电阻，c1、第一滤波电容，c2、第二滤波电容，c3、第一耦合电容，c4、第二耦合电容，q1、第一三极管，q2、第二三极管，q3、第三三极管，dvcc、电源节点，d1、第一防反二极管，d2、第二防反二极管，k1、选择开关。
具体实施方式
24.本部分将详细描述本实用新型的具体实施例，本实用新型之较佳实施例在附图中示出，附图的作用在于用图形补充说明书文字部分的描述，使人能够直观地、形象地理解本实用新型的每个技术特征和整体技术方案，但其不能理解为对本实用新型保护范围的限制。
25.在本实用新型的描述中，如果具有“若干”之类的词汇描述，其含义是一个或者多个，多个的含义是两个以上，大于、小于、超过等理解为不包括本数，以上、以下、以内等理解为包括本数。
26.本实用新型的描述中，除非另有明确的限定，设置、安装、连接等词语应做广义理解，所属技术领域技术人员可以结合技术方案的具体内容合理确定上述词语在本实用新型中的具体含义。
27.参照图1，一种电磁阀通断控制电路，所述控制电路对外部的电磁阀100进行控制，电磁阀100设有第一电源端和第二电源端，所述控制电路包括主控芯片、第一开关电路和自检电路；所述电磁阀100的第一电源端与电源节点dvcc连接，主控芯片设有电平采集口101和第二控制接口102，自检电路设有第一自检电阻r4和第二自检电阻r9，第一自检电阻r4和第二自检电阻r9的一端均与所述电磁阀100的第二电源端连接，第一自检电阻r4的另一端接地，第二自检电阻r9的另一端连接电平采集口101；第一开关电路设有第一控制端、第一开关端和第二开关端，第一开关电路的第一控制端与所述第二控制接口102连接，第一开关电路的第一开关端与所述电磁阀100的第二电源端连连接，第一开关电路的第二开关端接地。
28.当本控制电路工作时，电磁阀100与第一自检电阻r4形成分压电路，在电源节点dvcc的作用下，所述第一自检电阻r4的一端形成电压值，所述电压值通过第二自检电阻r9被电平采集口101所采集。主控芯片从电平采集口101中得到所述电压值，通过比较所述电压值得知电磁阀100是否存在异常。所述电压值在电磁阀100正常时，所表现的电压与电磁阀100在异常时所表现的电压并不相同，因此可以通过所述电压值来自检所述电磁阀100是否正常。当所述电磁阀100正常时，才会通过第一开关电路对所述电磁阀100进行正常的通断控制。第二控制接口102对于第一开关电路的控制方式，采用现有的高低电平控制。当所述电磁阀100存在异常，第二控制接口102可以不作输出，使得电磁阀100不能使用，有效避免了使用有异常的电磁阀。
29.为了确保控制电路的使用安全性。第一开关电路具体包括：选择开关k1、第一选择电阻r1、第二选择电阻r2、第三三极管q3和偏置电阻r3，所述第一选择电阻r1的一端与选择开关k1第一定端连接，所述第二选择电阻r2的一端与选择开关k1的第二定端连接，所述选择开关k1的动端与第二控制接口102连接，所述第一选择电阻r1的另一端分别与偏置电阻
r3的一端、第二选择电阻r2的另一端和第三三极管q3的基极连接，所述第三三极管r3的集电极与电磁阀100的第二电源端连接，所述第三三极管r3的发射极对地连接。在实际工作时，第二控制接口102输出高电平，所述第一选择电阻r1与偏置电阻r3串联形成的第一分压电路在第三三极管q3的基极产生导通第三三极管q3的电压，所述第二选择电阻r2与偏置电阻r3串联形成的第二分压电路在第三三极管q3的基极产生截止第三三极管q3的电压。而选择开关k1则选择接入第一分压电路或者第二分压电路。
30.通过设置第一选择电阻r1、第二选择电阻r2和偏置电阻r3的电阻参数，可以使得第一选择电阻r1与偏置电阻r3串联形成的第一分压电路在第三三极管q3的基极产生导通第三三极管q3的电压，所述第二选择电阻r2与偏置电阻r3串联形成的第二分压电路在第三三极管q3的基极产生截止第三三极管q3的电压。
31.正常情况下，选择开关k1选择接入第一分压电路。当第二控制接口102出现异常时，为了避免该异常对第三三极管q3造成干扰，因此，检修人员可以通过将选择开关k1选择接入第二分压电路，从而消除第二控制接口102所带来的异常。
32.第二控制接口102输出高电平，在选择开关k1连接第一选择电阻r1的情况下，该高电平通过第一选择电阻r1并作用在第三三极管q3中，使得第三三极管q3导通，继而导通电磁阀100。但是，由于主控芯片其内部的行程很多，因此，可能会由于各种原因使得第二控制接口102输出的电平并不正确，这时，售后人员在检修的时候，可以通过将选择开关k1连接到第二选择电阻r2，以使得第三三极管q3截止，以确保第一开关电路处于断开状态，提升控制电路的安全性能。
33.在一些优选的实施例中，本控制电路还包括看门狗芯片、第二开关电路和第三开关电路，主控芯片设有第三控制接口103和脉冲输出端口，看门狗芯片设有监控端口和第四控制接口104，所述监控端口与脉冲输出端口连接，所述监控端口用于监控脉冲输出端口的输出脉冲，所述第三控制接口103输出与所述输出脉冲相关的控制第二开关电路的控制脉冲，第二开关电路设有第二控制端、第三开关端和第四开关端，第三开关电路设有第三控制端、第五开关端和第六开关端，第三控制接口103与第二控制端连接，第三开关端与第二开关端连接，第四开关端与第五开关端连接，第六开关端对地连接。
34.由于主控芯片的控制行程较多，因此，不可避免的会使得第三控制接口103产生异常，当第三控制接口103存在异常时，此时，看门狗芯片通过监控端口监控到该异常，因此看门狗可以通过其的第四控制接口104控制了第二三极管q2，从而避免由于第三控制接口103的异常所带来的电磁阀100控制异常。由于看门狗芯片的执行程序较为简单和可靠性强，因此，可以利用可靠性高的看门狗芯片提升整体控制电路的安全性。
35.在一些优选的实施例中，所述第二开关电路包括：第一充电电阻r5、第一放电电阻r6、第一滤波电容c1、第一耦合电容c3和第一三极管q1；所述第三开关电路包括：第二充电电阻r7、第二滤波电容c2、第二放电电阻r8、第二耦合电容c4和第二三极管q2；所述第一充电电阻r5的一端与第三控制接口103连接，所述第一充电电阻r5的另一端与第一耦合电容c3的一端连接，所述第一耦合电容c3的另一端分别与第一滤波电容c1的正极端、第一放电电阻r6和第一三极管q1的基极连接，所述第一三极管q1的集电极与第三三极管q3的发射极连接；所述第二充电电阻r7的一端与第四控制接口104连接，所述第二充电电阻r7的另一端与第二耦合电容c4的一端连接，所述第二耦合电容c4的另一端分别与第二滤波电容c2的正
极端、第二放电电阻r8和第二三极管q2的基极连接，所述第二三极管q2的发射极、第一滤波电容c1的负极端、第二滤波电容c2的负极端、第一放电电阻r6的另一端和第二放电电阻r8的另一端分别对地连接。
36.当需要对电磁阀100进行导通时，第三控制接口103输出第二导通方波，第四控制接口104输出第一导通方波。第三控制接口103输出的第二导通方波对第一滤波电容c1进行充电，使得第一滤波电容c1达到第一三极管q1的门限电压，从而使得第一三极管q1导通。第四控制接口104输出的第一导通方波对第二滤波电容c2进行充电，使得第二滤波电容c2达到第二三极管q2的门限电压，从而使得第二三极管q2导通。由于第三控制接口103的第二导通方波由主控芯片输出，第四控制接口104的第一导通方波由看门狗芯片输出。这样一来就要求第一导通方波和第二导通方波需要相互匹配，任何一路信号不正确或者不匹配都无法使得电磁阀100导通，确保安全可靠。
37.当需要对电磁阀100进行断开时，只需要不输出导通方波即可，此时，第一滤波电容c1会通过第一放电电阻r6进行放电，从而降低第一滤波电容c1作用在第一三极管q1基极上的电压。当电压低于第一三极管q1的门限电压时，第一三极管q1就会截止，断开电磁阀100。同理，第二滤波电容c2会通过第二放电电阻r8进行放电，从而降低第二滤波电容c2作用在第二三极管q2基极上的电压。当电压低于第二三极管q2的门限电压时，第二三极管q2就会截止，断开电磁阀100。
38.在一些优选的实施例中，所述第二开关电路还包括第一防反二极管d1，所述第一防反二极管d1的阳极与第一耦合电容c3的另一端连接，所述第一防反二极管d1的阴极与所述第一滤波电容c1的正极端连接。
39.在一些优选的实施例中，所述第三开关电路还包括第二防反二极管d2，所述第二防反二极管d2的阳极与第二耦合电容c4的另一端连接，所述第二防反二极管d2的阴极与所述第二滤波电容c2的正极端连接。
40.在一些优选的实施例中，所述主控芯片为单片机。所述单片机为89c51单片机。
41.本具体实施方式还提供一种燃气热水器，所述燃气热水器包括电磁阀100，还包括上述任意实施例中的控制电路，所述控制电路用于对所述电磁阀100进行控制，其中，所述电磁阀100用于燃气热水器的开气和断气。通过控制电路使得燃气热水器的开气和断气更加安全。
42.以上对本实用新型的较佳实施方式进行了具体说明，但本发明创造并不限于所述实施例，熟悉本领域的技术人员在不违背本实用新型精神的前提下还可作出种种的等同变型或替换，这些等同的变型或替换均包含在本技术权利要求所限定的范围内。