适用于电火花启动的热气溶胶灭火器驱动电路的制作方法

本发明涉及灭火器驱动技术领域，特别是涉及一种适用于电火花启动的热气溶胶灭火器驱动电路。

背景技术：

由于热气溶胶灭火器内置电火头本身工作特性较为特殊，属于电流启动，并且内阻极小，当供电电流大于700ma并持续100ms就会启动，容易导致热气溶胶灭火器误触发，使得热气溶胶灭火器内置电火头在常规的单路控制电路中可能会因电路电源启动时产生干扰脉冲导致灭火器误启动，一旦出现误启动的情况，就会造成巨大的人力成本和物力成本损失。

技术实现要素：

有鉴于此，本发明要解决的技术问题是提供一种稳定性更高的适用于电火花启动的热气溶胶灭火器驱动电路。

为实现本发明的目的，本发明采用如下技术方案：

一种适用于电火花启动的热气溶胶灭火器驱动电路，包括滤波电路、光耦隔离电路、继电器控制电路和抗干扰电路，其中，所述继电器控制电路包括2个继电器，每个所述继电器均具有一定触点、一常开动触点和一常闭动触点，所述常闭动触点与所述定触点常闭连接；外部mcu电路的正负极逻辑电平输出端依次通过所述滤波电路、所述光耦隔离电路与所述继电器控制电路的输入端相连，所述继电器控制电路中的其中一继电器的常开动触点与所述抗干扰电路的一输入端相连，所述其中一继电器的常闭动触点接地；所述继电器控制电路中的另一继电器的常开动触点与所述抗干扰电路的另一输入端相连，所述另一继电器的常闭动触点与电源端相连；所述抗干扰电路的一输出端与所述热气溶胶灭火器的负极相连，所述抗干扰电路的另一输出端与所述热气溶胶灭火器的正极相连。

在其中一个实施例中，所述抗干扰电路包括第一电阻、并联双向tvs二极管和第一电容，所述其中一继电器的常开动触点分别与所述并联双向tvs二极管的一端、所述第一电容的一端、所述热气溶胶灭火器的负极相连；所述另一继电器的常开动触点通过所述第一电阻分别与所述并联双向tvs二极管的另一端、所述第一电容的另一端、所述热气溶胶灭火器的正极相连。

在其中一个实施例中，所述滤波电路包括正负极滤波单元，每路滤波单元均包括第二电阻和第二电容，所述第二电容的一端接地，所述第二电容的另一端与所述第二电阻的一端相连；同时，所述正负极滤波单元中的第二电容的另一端对应与所述mcu电路中的正负极逻辑电平输出端相连。

在其中一个实施例中，所述光耦隔离电路包括正负极光耦隔离单元，每路光耦隔离单元均包括光耦合器和第三电阻，所述光耦合器的另一输入端接地，所述光耦合器的一输出端与电源端相连，所述光耦合器的另一输出端通过所述第三电阻接地；同时，所述正负极光耦隔离单元中的光耦合器的一输入端对应与所述正负极滤波单元中的第二电阻的另一端相连。

在其中一个实施例中，所述继电器控制电路包括正负极继电器控制单元，每路继电器控制单元均还包括第四电阻、第五电阻、三极管和二极管，所述三极管的基极分别与所述第四电阻的一端、所述第五电阻的一端相连，所述第五电阻的另一端与所述三极管的发射极接地，所述三极管的集电极通过所述二极管与电源端相连，所述继电器的线圈与所述二极管并联；同时，所述正负极继电器控制单元中的第四电阻的另一端对应与所述正负极光耦隔离单元中的光耦合器的另一输出端相连。

相比于传统的热气溶胶灭火器单路直接驱动电路，本申请提供的适用于电火花启动的热气溶胶灭火器驱动电路具有如下优点：

1、增加了光耦隔离电路，使得驱动电路和mcu电路完成隔离，可有效提高热气溶胶灭火器驱动电路的稳定性；

2、热气溶胶灭火器分正极、负极两路单独驱动，有效防止单路受干扰误触发热气溶胶灭火器，提高热气溶胶灭火器驱动电路的稳定性和抗干扰能力。

3、常开型继电器，有效的起到热气溶胶灭火器正负极回路绝对断路，提高热气溶胶灭火器驱动电路的稳定性；

4、热气溶胶灭火器正负极回路中加入限流电阻、滤波电容和双向tvs二极管，可有效提高热气溶胶灭火器驱动电路的抗干扰能力。

附图说明

图1为一实施例中适用于电火花启动的热气溶胶灭火器驱动电路的电路原理示意图。

具体实施方式

为了便于理解本发明，下面将参照相关附图对本发明进行更全面的描述。附图中给出了本发明的首选实施例。但是，本发明可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施例。相反地，提供这些实施例的目的是使对本发明的公开内容更加透彻全面。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本发明。

参见图1，本实施例提供了一种适用于电火花启动的热气溶胶灭火器驱动电路，包括滤波电路100、光耦隔离电路200、继电器控制电路300和抗干扰电路400，其中，继电器控制电路300包括2个继电器(j1和j2)，每个继电器均具有一定触点、一常开动触点和一常闭动触点，常闭动触点与定触点常闭连接；外部mcu电路的正负极逻辑电平输出端(fire12-en端和fire12 en端)依次通过滤波电路100、光耦隔离电路200与继电器控制电路300的输入端相连，继电器控制电路300中的其中一继电器(j1)的常开动触点与抗干扰电路的一输入端相连，其中一继电器(j1)的常闭动触点接地；继电器控制电路300中的另一继电器(j2)的常开动触点与抗干扰电路400的另一输入端相连，另一继电器(j1)的常闭动触点与电源端(vin_12v)相连；抗干扰电路400的一输出端与热气溶胶灭火器的负极相连，抗干扰电路400的另一输出端与热气溶胶灭火器的正极相连。

具体地，本实施例中提供的mcu电路可采用stm32系列芯片(stm32f103c8t6)，也可选用同类型国产mcu主控芯片，如apm32或者gd32等；继电器可采用松乐的常开型sra-12vdc-al，性能稳定，外型小，节省pcba板空间。

在本实施例中，抗干扰电路400包括第一电阻(限流电阻r5)、并联双向tvs二极管(d2)和第一电容(滤波电容c4)，其中一继电器(j1)的常开动触点分别与并联双向tvs二极管(d2)的一端、第一电容(c4)的一端、热气溶胶灭火器的负极相连；另一继电器(j2)的常开动触点通过第一电阻(r5)分别与并联双向tvs二极管(d2)的另一端、第一电容(c4)的另一端、热气溶胶灭火器的正极相连。

滤波电路100包括正负极滤波单元，每路滤波单元均包括第二电阻和第二电容。参见图1，以正极滤波单元为例，包括电阻r6和电容c3，电容c3的一端接地，电容c3的另一端分别与mcu电路的正极逻辑电平输出端(fire12 en端)、电阻r6的一端相连。负极滤波单元与正极滤波单元中涉及的电路类似，本实施例不再赘述，具体参见图1。

光耦隔离电路200包括正负极光耦隔离单元，每路光耦隔离单元均包括光耦合器和第三电阻。参见图1，以正极光耦隔离单元为例，包括光耦合器o2和电阻r8，光耦合器o2的一输入端与正极滤波单元中的电阻r6的另一端相连，光耦合器o2的另一输入端接地，光耦合器o2的一输出端与电源端(vcc端)相连，光耦合器o2的另一输出端通过电阻r8接地。负极光耦隔离单元与正极光耦隔离单元中涉及到的电路类似，本实施例不再赘述，具体参见图1。具体地，本实施例提供的光耦合器可采用ct357b(ti)继电器，也可选用中国台湾产的ct357b(ti)继电器。

继电器控制电路300包括正负极继电器控制单元，每路继电器控制单元均还包括第四电阻、第五电阻、三极管和二极管。参见图1，以正极继电器控制单元为例，包括电阻r7、电阻r9、三极管q2和二极管d3，三极管q2的基极分别与电阻r7的一端、电阻r9的一端相连，电阻r9的另一端与三极管q2的发射极接地，三极管q2的集电极通过二极管d3与电源端(vin_12v端)相连，继电器j2的线圈与二极管d3并联。负极继电器控制单元和正极继电器控制单元中涉及到的电路类似，本实施例不再赘述，具体参见图1。

本实施例提供的适用于电火花启动的热气溶胶灭火器驱动电路的工作原理为：mcu电路输出的12v直流电流经过滤波电路100过滤掉电流中的杂波，然后分别接到继电器的控制端和被控制端，热气溶胶灭火器的正极和负极分为两路单独控制，同时在热气溶胶灭火器的正极端串联限流电阻(r5)，并联双向tvs二极管(d2)和滤波电容(c4)。

热气溶胶灭火器正极端驱动：由mcu电路产生逻辑电平经过电阻r6限流和电容c3滤波后驱动光耦隔离器o2，光耦工作后驱动npn三极管q2导通，使继电器j2工作闭合，电路中12v正极与灭火器正极导通。

热气溶胶灭火器负极端驱动：由mcu电路产生逻辑电平经过电阻r1限流和电容c2滤波后驱动光耦隔离器o1，光耦工作后驱动npn三极管q1导通，使继电器j1工作闭合，电路中12v负极与灭火器负极导通。

当两路同时驱动时，热气溶胶灭火器回路中产生电流，经过限流电阻(r5)、滤波电路(c4)和双向tvs二极管(d2)后，启动热气溶胶灭火器内置的电火头，使得热气溶胶灭火器内部溶胶喷射而出，进行有效的灭火。当只有单路驱动时，热气溶胶灭火器正负极无法形成回路，无法启动热气溶胶灭火器内置的电火头，热气溶胶灭火器内部溶胶不会喷射。因此，就算是电路因干扰被驱动时，热气溶胶灭火器也不会启动，提高了驱动电路的稳定性和抗干扰能力。

热气溶胶灭火器正负极回路中加入限流电阻(r5)、滤波电容(c4)和双向tvs二极管(d2)。限流电阻(r5)限制热气溶胶灭火器启动时的最大电流，有效的保护电路。滤波电容(c4)可以有效滤掉一些电路中的干扰脉冲，再次提高电路的抗干扰能力。双向tvs二极管(d2)保护后面的电路元件不受瞬态高压尖峰脉冲的冲击，有效起到防雷击防静电的作用，再次提高电路的抗干扰能力。

相比于传统的热气溶胶灭火器单路直接驱动电路，本实施例增加了隔离的双路驱动电路，使得控制电路和控制mcu完成隔离，同时避免单路电路受干扰误启动热气溶胶灭火器，提高了驱动电路的稳定性，并且在驱动热气溶胶灭火器正负极回路中加入限流电阻、滤波电容和双向tvs二极管，提高了驱动电路的抗干扰能力。

以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。