一种可调灵敏度的火焰离子感应控制电路及方法与流程

1.本发明涉及点火器检测相关领域，尤其涉及一种可调灵敏度的火焰离子感应控制电路及方法。


背景技术：

2.灶具点火器一般采用干电池供电，对于依靠火焰离子信号检测火焰的点火器，在点火器点火时，由于空气击穿导通，此时火焰离子感应时间变短，对应感应灵敏度变弱。同时，电池电量低时，电池电压变低，高频变压器的变压电压随之降低，即火焰的激励电压下降，火焰电离产生的负电压信号强度就降低，对应感应灵敏度变弱，影响火焰判断的准确性，容易触发点火电路意外熄火保护机制，影响用户体验。


技术实现要素：

3.为克服现有技术的缺点，本发明目的在于提供一种可调灵敏度的火焰离子感应控制电路及方法。
4.本发明通过以下技术措施实现的，包括一种可调灵敏度的火焰离子感应控制电路，包括电池电压检测电路单元、控制单元、振荡变压电路和火焰检测电路单元和感应灵敏度调节单元，所述电池电压检测电路单元、振荡变压电路单元、感应灵敏度调节单元、火焰检测电路单元均与控制单元电控相连；所述电池电压检测电路单元监测电池电压状态，所述电池电压低于设定阈值时，振荡变压电路单元产生激荡电压vp，所述感应灵敏度调节单元通过控制单元调节电压。
5.作为一种优选方式的，所述控制单元包括单片机u1，所述单片机u1的管脚10接地。
6.作为一种优选方式的，所述电池电压检测电路包括相串联的电阻r16和r17，所述电阻r16和r17对电池分压后连接到单片机u1的管脚2。
7.作为一种优选方式的，振荡变压电路单元包括变压器，所述变压器初级侧的线圈连接有电池vbat、电阻r1、电阻r2、电阻r4、三极管q1、电容c4及三极管q2，所述变压器次级侧的线圈产生火焰激荡电压vp并输出交流振荡电压到火焰检测电路单元，其中，所述电阻r2与单片机u1的管脚9连接。
8.作为一种优选方式的，所述火焰检测电路单元包括比较器u2、电容c6、电容c7、二极管d3、电阻r7、电阻r8、电阻r12、电阻r13、电阻r14、电阻r15及火焰感应针，所述电容c6串联电阻r14后与电阻r12和电阻r13并联，所述电阻r12连接电阻r8，所述二极管d9一端接地，所述电容c7并联电阻r7和电阻r11后分别连接电压节点vcc和比较器u2的管脚6，所述比较器的管脚5接地，串联电阻r11后连接单片机u1的管脚16；所述电阻r13与所述火焰感应针连接，所述火焰感应针的一端连接数字地j3的一端，所述数字地j3的另一端串联电阻r15后接地。
9.作为一种优选方式的，所述感应灵敏度调节单元包括电阻r9、三极管q5及电阻r10，所述电阻r9与火焰检测电路单元连接，所述电阻r10与单片机u1的管脚17相连。
10.一种可调灵敏度的火焰离子感应控制方法，包括基于上述的控制电路，所述控制方法包括以下步骤：s1、点火器上电，接收到点火指令之后，控制系统输出低电平，振荡变压电路单元开始工作并计时；
11.s2、判断计时周期t是否小于或等于设定时间t2，进而判断火焰感应是否成功；s3、当火焰感应成功，且点火器维持检火状态时，控制系统检测电池电压vbat，将当前的电池电压vbat与设定阈值vest进行比较，根据比较结果来确定是否需要增加感应灵敏度。
12.作为一种优选方式的，所述s2包括：当计时周期t小于或等于设定时间t2，控制系统输出高电平，导通三极管q5，电阻r9和r8并联接地，则判断感应成功。
13.作为一种优选方式的，所述s2包括：当计时周期t大于程序设定时间t2且在该周期内，火焰检测电路单元连接至单片机u1的管脚16，电平若没有发生由低电平翻转为高电平，则判定火焰感应失败。
14.作为一种优选方式的，若火焰感应失败，则控制系统输出高电平，振荡变压电路单元停止工作，直至单片机u1由低电平翻转为高电平，火焰感应成功。
15.作为一种优选方式的，若火焰感应成功，则控制系统维持输出低电平，振荡变压电路单元维持工作，此时点火器进行维持检火状态，三极管q5截止，r9断开。
16.作为一种优选方式的，所述s3包括：当电池电压vbat大于设定阈值vest时，控制系统输出低电平，三极管q5截止，r9断开，维持正常的感应灵敏度；当电池电压vbat小于或等于设定阈值vest时，控制系统输出高电平，开通三极管q5，此时电阻r9和电阻r8并联到地，感应灵敏度得到增加。
17.本发明提供的一种可调灵敏度的火焰离子感应控制电路及方法，通过实时监控电池电压和点火指令，当收到点火指令或电池电压下降到设定阀值vset，感应灵敏度调节单元置高电平，三极管q5导通，使电阻r8和r9并联，偏置电压下降，使在比较器负端的负电压幅度增加，提高火焰检查的灵敏度。
附图说明
18.图1为本发明实施例的电路示意图；
具体实施方式
19.下面结合实施例并对照附图对本发明作进一步详细说明。
20.一种可调灵敏度的火焰离子感应控制电路，本方案应用于离子感应式点火器的电路中，离子感应式点火器主要通过高频变压器及振荡电路将电池电压vbat升压成上百伏的高压脉冲vp，火焰在高压脉冲的激励下电离，形成火焰检测回路。
21.在一实施例中，参考附图1，具体包括电池电压检测电路单元、控制单元、振荡变压电路和火焰检测电路单元和感应灵敏度调节单元，所述电池电压检测电路单元、振荡变压电路单元、感应灵敏度调节单元、火焰检测电路单元均与控制单元电控相连；所述电池电压检测电路单元监测电池电压状态，所述电池电压低于设定阈值时，振荡变压电路单元产生激荡电压vp，所述感应灵敏度调节单元通过控制单元调节电压。实时监控电池电压和点火指令，当收到点火指令或电池电压下降到设定阀值vset，控制系统通过感应灵敏度调节单元调节偏置电压，使在比较器负端的负电压幅度增加，在点火器点火或电池低电量时对火
焰离子信号灵敏度进行调节。
22.所述控制单元包括单片机u1，所述单片机u1的管脚10接地。单片机u1的管脚2连接电池电压检测电路单元，管脚9连接感应灵敏度调节单元，管脚17连接振荡变压电路单元，管脚16连接火焰检测电路单元，管脚20接vcc。
23.所述电池电压检测电路包括相串联的电阻r16和r17，所述电阻r16和r17对电池分压后连接到单片机u1的管脚2。所述电阻r16和电阻r17对电池分压，单片机u1对电池vbat进行采样，检测电池电压状况。
24.振荡变压电路单元包括变压器，所述变压器初级侧的线圈连接有电池vbat、电阻r1、电阻r2、电阻r4、三极管q1、电容c4及三极管q2，所述变压器次级侧的线圈产生火焰激荡电压vp并输出交流振荡电压到火焰检测电路单元，其中，所述电阻r2与单片机u1的管脚9连接。电阻r4、电容c4、三极管q2及变压器t1初级线圈产生振荡，变压器t1次级线圈产生火焰激荡电压vp，电池vbat通过电阻r2和电阻r1向三极管q1提供偏置电压，单片机u1的管脚9送出一个pwm信号到电阻r2，，pwm信号是一个正弦波，电容c4进行滤波，从变压器t1的次级线圈输出一个交流电压，该交流电压经过串联的电容c6和电阻r14。
25.所述火焰检测电路单元包括比较器u2、电容c6、电容c7、二极管d3、电阻r7、电阻r8、电阻r12、电阻r13、电阻r14、电阻r15及火焰感应针，所述电容c6串联电阻r14后与电阻r12和电阻r13并联，所述电阻r12连接电阻r8，所述二极管d9一端接地，所述电容c7并联电阻r7和电阻r11后分别连接电压节点vcc和比较器u2的管脚6，所述比较器的管脚5接地，串联电阻r11后连接单片机u1的管脚16；火焰检测电路在激励电压的作用下产生的负电压信号，并从比较器u2的管脚6输入，管脚6输入的负电压信号与设定电压值的管脚5进行比较与地信号比较后输出；
26.所述电阻r13与所述火焰感应针连接，所述火焰感应针的一端连接数字地j3的一端，所述数字地j3的另一端串联电阻r15后接地，该条线路单向导通，允许正向电平通过。
27.所述感应灵敏度调节单元包括电阻r9、三极管q5及电阻r10，所述电阻r9与火焰检测电路单元连接，所述电阻r10与单片机u1的管脚17相连。单片机io口控制三极管q5导通截止来实现对偏置电压调节，当电池电压vbat大于设定阈值vset时，继续维持采样和比较，控制系统输出低电平，三极管q5截止，r9断开，维持正常的感应灵敏度。当电池电压vbat小于或等于设定阈值vset时，控制系统输出高电平，开通三极管q5，此时电阻r9和r8并联到地，感应灵敏度得到增加。
28.一种可调灵敏度的火焰离子感应控制方法，包括基于上述的控制电路，控制方法具体包括以下步骤：
29.s1、点火器上电，接收到点火指令之后，控制系统输出低电平，振荡变压电路单元开始工作并计时；点火器收到点火指令后，控制系统开始输出低电平，振荡变压电路单元的变压器线圈在初级线圈产生振荡，并在次级线圈产生火焰激荡电压vp；
30.s2、判断计时周期t是否小于或等于设定时间t2，进而判断火焰感应是否成功，具体还包括：
31.当计时周期t小于或等于设定时间t2，控制系统输出高电平，导通三极管q5，电阻r9和r8并联接地，则判断感应成功；当计时周期t大于或等于设定时间t2，控制系统输出高电平，开通三极管q5，此时电阻r9和r8并联到地，感应灵敏度得到增加。
32.当计时周期t大于程序设定时间t2且在该周期内，火焰检测电路单元连接至单片机u1的管脚16，电平若没有发生由低电平翻转为高电平，则判定火焰感应失败。当计时周期t大于设定时间t2且在该周期内，火焰检测电路连接至单片机u1的第16脚电平没有发生由低电平翻转为高电平，则为火焰感应失败，控制系统输出低电平，三极管q5截止，r9断开。
33.若火焰感应失败，则控制系统输出高电平，振荡变压电路单元停止工作，直至单片机u1由低电平翻转为高电平，火焰感应成功；若火焰感应成功，则控制系统维持输出低电平，振荡变压电路单元维持工作，此时点火器进行维持检火状态，三极管q5截止，r9断开。控制系统输出高电平，振荡变压电路单元停止工作；当火焰检测电路连接至单片机u1的第16脚电平由低电平翻转为高电平，火焰感应成功，控制系统维持输出低电平，振荡变压电路单元维持工作，此时点火器进行维持检火状态，控制系统输出低电平，三极管q5截止，r9断开。
34.s3、当火焰感应成功，且点火器维持检火状态时，控制系统检测电池电压vbat，将当前的电池电压vbat与设定阈值vest进行比较，根据比较结果来确定是否需要增加感应灵敏度。当点火器进行维持检火状态，控制系统对电阻r16和r17分压电路采样，检测电池电压vbat。
35.所述s3还包括：当电池电压vbat大于设定阈值vest时，控制系统输出低电平，三极管q5截止，r9断开，维持正常的感应灵敏度；当电池电压vbat小于或等于设定阈值vest时，控制系统输出高电平，开通三极管q5，此时电阻r9和电阻r8并联到地，感应灵敏度得到增加。控制系统通过比较电池电压vbat与设定阈值vset的数值来控制电平电位输出，当电池电压vbat大于设定阈值vset时，继续维持采样和比较，控制系统输出低电平，三极管q5截止，r9断开，维持正常的感应灵敏度。当电池电压vbat小于或等于设定阈值vset时，控制系统输出高电平，开通三极管q5，此时电阻r9和r8并联到地，感应灵敏度得到增加。
36.以上是对本发明一种可调灵敏度的火焰离子感应控制电路及方法进行的阐述，用于帮助理解本发明，但本发明的实施方式并不受上述实施例的限制，任何未背离本发明原理下所作的改变、修饰、替代、组合、简化，均应为等效的置换方式，都包含在本发明的保护范围之内。