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电脉冲点火器电路图及电脉冲点火器设计分析

作者:小猫芯城 发布时间:2019/2/20 来源:网络整理 浏览量:140 相关关键词: 电脉冲点火器电路图

  脉冲点火器简介

  所谓脉冲点火器,简称脉冲器,就是利用脉冲原理产生连续性?#24067;?#30005;火花,从而点燃?#35745;?#20855;火焰的电子产品。早期的脉冲器多以干电池作电源,但近年来的大部分产品已改用交流电作为电源。随着工业技术的提高,脉冲器的生产成本已经面试降低,目前已普遍应用到了中高端?#35745;?#20855;产品上,极大地方便?#26031;?#23458;的使用,提高了产品自动化水平。相比于早期的压电式点火装置,脉冲点火稳定性高,操作简单。

  脉冲点火器特点

  脉冲点火器,是利用高压放电的电火花来点燃炉具的可?#35745;?#20307;的装置。它主要具有以?#24405;?#31181;特点:

  1.点火?#24503;?#31283;定,电弧长,性能可靠。

  2.脉冲放电,总放电时间?#35805;?#22312;6-15S。

  3.功?#26159;?#22823;,可直接点燃液体燃?#20808;?#38654;化重油等。

  4.点火杆、高压橡胶线、点火器等连接方便,安全可靠。

  5.点火头,点火时间,点火功率可按照客户的要求制造。

  电子点火器电路图及工作原理

  下图所示电路为该电子点火器电路原理图,该电路由单节AA或AAA电池供电,现将其工作原理说明如下。

电子点火器电路图
  电路中C1、R1、VT、L1、L2为利用变压器耦合形成正反馈的自励振荡电路。

  电源接通时,通过R1给VT提供一个基极电流,因此VT的集电极电流开始增加,通过L1、L2的耦合作用,在L1产生感应电动势,此电动势与电源电压叠加,使基极电流进一步增加,集电极电流也更趋增加,形成强?#19994;?#27491;反馈,结果使VT很快进入饱和状态,这时VT的集电极电流不再增加,因而L1中感应电动?#24179;?#20943;小,VT的基极电流?#37096;技?#23567;,VT开始退出饱和区。

  集电极电流开始下降,在L1中的感应电动势极性变化,使基极电流进一步减小,如此?#20013;?#25104;一个正反馈过程,结果使VT很快进人截止状态。在L1中感应电动势极性改变的同时,VD1开始导通,L2的能量传递给L3,待L2中磁能消耗完毕,VT的基极电位又下降,使VT再次导通,进人一个新的振荡周期。

  二极管VD1和C3、L4组成高压整流储能电路。根据T1各绕组的接法,L2处于电流增加阶段时,L3中的感应电动势的方向使VD1不能导通,只有当L2中电流从最大值开?#25216;?#23567;时,L3的感应电势使VD1导通,并通过L4向C3充电,同时还通过R2向C2充电。在C2的电压还没有充到触发管VD2的导通电压(约30V左右)以前,C3没有放电回路,电压越来越高。R2、C2、VD2、SCR、C3、L4、L5组成充放电回路及打火回路。

  当C2的电压充到触发二极管VD2的导通电压时,VD2?#25442;?#31359;,电容C2通过VD2向晶闸管的触发极放电,使晶闸管SCR导通,把C3储存的能量迅速?#35834;簦?#22312;L5感应出万伏以上的脉冲电压,击穿放电电极的间隙,产生放电火花。

  电脉冲点火器设计分析

  全自动?#35745;?#28909;水器的电脉冲点火器除产生高压电脉冲火花外,?#35805;?#36824;有火焰(离子)感应、电磁阀控制、电压指示等多重功能,是热水器的中心控制器件。它的主要技术难点是在低成本、低电压且电压变化范围宽的情况下,能产生较理想的电火花和离子感应。点火器的基本工作过程是:打开热水器水阀,水压通过联杆推动开关开通,高压点火开始工作,同时(或然后)吸合电磁阀开通气路,点燃?#35745;?#36890;过火焰的感应(检测),维持电磁阀吸合,点火器停止点火,热水器正常工作。若遇意外熄火,感应?#24605;?#27979;不到火焰,则通过电路控制,电磁阀自动脱落,关断气源。

  点火器的技术指标如下:点火?#24503;?±3次;点火距离》5mm;点火电流《120mA;吸阀电流》450mA;吸阀时间1s;点火延迟时间8±2s;感应电阻》30M8;?#36153;?#30005;压213±011V。其他指标,如工作温度等根据具体使用条件确定,上述1、2、3条主要是对高压点火而言。点火?#24503;室话?#21487;以较宽,5~25次都可以,过低会产生爆燃现象,过高则由于平均每?#25991;?#37327;太低而不易点燃。点火距离必须保证,否则可能产生严重爆燃或不能点燃。

  点火电流的主要矛盾是点火力度与器件承受?#24067;?#22823;功率冲击的能力,电流大力度好,但过大的点火电流会影响器件的寿命及整机耗电。

  为保证足够的吸阀力度,吸阀电流应尽可能大,但点火器工作电压确定后,其点火电流主要受电磁阀限制而不是点火器。吸阀时间1秒钟或稍长可保证电磁阀可靠吸合。点火延迟时间主要

  是点不着火时,点火器自动关断电磁阀,时间要求不很严格。感应电阻是针对火焰电阻而定的。?#35745;?#28909;水器的气源主要有液化气、?#26031;?#29028;气和天然气等,正常燃烧时,其火焰电阻都在2~2M8范围,低气压(临界状态)约十几M8,考虑气侯等因素,感应电阻应定为30M8。?#36153;?#30005;压指示点火时工作电压的下限,具体数值与电磁阀吸阀电流有关。吸阀电流大,则该值应定得高,以保证吸阀时电池电压?#24674;?#36807;低而影响点火器正常工作。以上从使用?#23884;?#20998;析了点火器的设计要求,下面结合?#25910;?#30340;部分设计,给出具体电路图,简述实现方法。

电路图
  点火电路由BG10、D12、B2、B3、T1及周围电路构成。

  B2和BG10构成振荡电路,产生几百伏电压,通过D13对C9充电,另一路对C8充电。C8电压达到?#27426;?#20540;时,D12触

  发T1导通,C9?#24067;?#25918;电,经B3产生高压脉冲输出。

  吸阀电路由BG1、BG2、BG7、IC1和周围元件组成。这里以8升以下热水器的电磁阀控制电路为例,它有P3、P4两路控制电路,通电开始,BG1截止,IC1输出高电平,BG2截止,P3无电压输出。015~1s后,C1充电结束,BG1饱和导通,IC1输出低电平,BG2饱和导通输出高电平,P3输出强吸合电流,?#20013;?s后断开。此时,电磁阀从关闲状态变为打开状态,电磁阀的另一路P4维持电流使之吸合。维持电流由点火延时电路?#36879;?#24212;电路二路控制,即点火时或感应到火焰时该路电流应保持,意外熄火或点火失败,电磁阀的维持电流将断开,电磁阀脱落关闭。

  工作电压?#36153;?#25351;示电路由IC2、BG3、BG4、D4及周围电路组成。正常工作时,IC2输出高电平,BG3、BG4截止。点火时,电压通过R12加到双色发光管D4的绿色管上使其发光。?#36153;?#26102;,IC2输出低电平,BG3、BG4饱和导通,电压通过R10加到D4的红色管上使其发光,同时BG4把D4的绿色管截止。

  感应电路是一个较有特色的电路。过去的感应电路都是直流感应电路,要使得电路对几十个M8电阻敏感较为困难,同时还要保证点火端对感应端放电而不导致感应端损坏则更困?#36873;?#21363;使电路能保证,?#23548;适?#29992;中仍存在一些问题,如感应针支架受潮可能产生虚假感应,使点火器不能正常点火,严重时会使电磁阀误动作,引起漏气。现在点火器?#35805;?#37319;用交流感应。BG5、BG6、BG9、B1及周围电路构成交流感应电路。

  BG5、B1构成振荡电路。若P1接一个电阻和二极管(正端接地)至地,则BG8的栅极上会有一个负电压,使BG6截止,BG9导通,此时相当于点火器感应火焰。由于实测火焰时其电阻具有二极管的单向特性,因此这一过程更接近火焰燃烧时离子的运动过程。假如二极管反接或不接二极管,则BG9的栅极为高电平或零电平。此时,BG9导通,BG6截止,相当于点火器不感应火焰。正常工作时,该电路的感应灵敏度可达70~150M8,完全能满足点火器对灵敏度的要求。同时,由于它对直流不感应,对支架受潮等问题具有相当的稳定性,因此是?#24674;?#29702;想的感应电路。

  R14、D5、C4、IC3和BG8等构成点火延时控制电路,保证点火6~10s失败自动关断电磁阀。10升及10升以上的淋浴器点火器,由于其电磁阀无需大电流吸合,电路?#35805;?#26356;简单。

技术方案

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