專利名稱:控制系統(tǒng)及使用該控制系統(tǒng)的燃?xì)庠畹闹谱鞣椒?br>
技術(shù)領(lǐng)域:
本發(fā)明涉及一種控制系統(tǒng),尤其涉及一種具有在操作旋鈕被按壓下后可驅(qū)動(dòng)電磁 閥并使其保持開啟狀態(tài)的控制系統(tǒng)。本發(fā)明還涉及一種使用上述控制系統(tǒng)的燃?xì)庠睢?br>
背景技術(shù):
隨著家用燃?xì)庠畹钠占埃矣萌細(xì)庠畹氖褂冒踩砸踩找媸艿街匾暋,F(xiàn)有的燃?xì)?灶都包括有熄火保護(hù)裝置,用于在燃?xì)庠畹氖褂眠^程中,火焰遇到風(fēng)吹或者沸水溢出等意 外情況而熄滅時(shí),自動(dòng)切斷燃?xì)獾囊环N裝置。熄火保護(hù)裝置的應(yīng)用極大地提高了燃?xì)庠畹?使用安全性,目前使用比較普遍的是熱電式熄火保護(hù)裝置。其結(jié)構(gòu)是將電磁閥安裝于燃?xì)?灶旋塞閥氣路結(jié)構(gòu)中,并有一熱電偶與電磁閥連接,熱電偶的溫度感測(cè)部件安裝在燃燒器 的火孔位置。其工作原理是當(dāng)操作者下壓旋塞閥轉(zhuǎn)軸并旋開閥芯后,安裝在旋塞閥內(nèi)的頂 桿將電磁閥頂開,此時(shí)燃?xì)鈿饴方油?,燃燒器火焰被點(diǎn)著,熱電偶的感溫件檢測(cè)到溫度上 升,其施加在電磁閥上的電壓也隨之上升,并最終達(dá)到可以使電磁閥保持開啟的狀態(tài),此時(shí) 操作者可以松開旋塞閥轉(zhuǎn)軸使頂桿脫離電磁閥。當(dāng)火焰意外熄滅時(shí),熱電偶檢測(cè)不到熱能, 從而其無法產(chǎn)生可保持電磁閥開啟狀態(tài)的電壓,從而電磁閥自動(dòng)關(guān)閉而切斷燃?xì)鈿饴贰H欢?,熱電偶被火焰加熱到產(chǎn)生足夠電流以將電磁閥吸住需要3 5秒的時(shí)間,因 此操作者在按壓下旋塞閥后需要一段時(shí)間才能松手以保證熄火保護(hù)裝置的正常啟動(dòng),從而 給操作者帶來諸多不便。美國(guó)專利公告us 6,698,417揭示了一種電磁閥開啟狀態(tài)保持裝 置,該裝置包括一個(gè)與電磁閥電性連接的電子開關(guān)和定時(shí)器,當(dāng)旋塞閥的旋鈕被按下時(shí),定 時(shí)器被觸發(fā)并開始計(jì)時(shí),同時(shí)定時(shí)器閉合電子開關(guān)以使電磁閥內(nèi)有一定電流通過而使其保 持開啟的狀態(tài),也就是說,當(dāng)旋鈕被按下后,電磁閥隨即開啟并保持自動(dòng)開啟狀態(tài)而不需要 使用者再持續(xù)按壓旋塞閥,從而給使用者的使用帶來了便利。此外,為避免點(diǎn)火器沒有點(diǎn)著 燃燒器,定時(shí)器在計(jì)時(shí)完特定時(shí)間段后會(huì)自動(dòng)斷開電子開關(guān)而使電磁閥自動(dòng)關(guān)閉,從而避 免燃?xì)庑孤H欢?,采用這種方式仍會(huì)存在安全隱患,例如,當(dāng)定時(shí)器和電子開關(guān)中的任一 個(gè)發(fā)生故障,而燃燒器又沒有被順利點(diǎn)著時(shí),如此電磁閥會(huì)保持一直開啟的狀態(tài),從而可能 導(dǎo)致燃?xì)庑孤┎⑦M(jìn)而危及人身安全。有鑒于此,有必要對(duì)現(xiàn)有燃?xì)庠畹碾姶砰y控制裝置予以改進(jìn),以盡量減小或避免 因元器件故障而導(dǎo)致的安全事故的發(fā)生。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種電磁閥控制系統(tǒng),其可減小或避免因元器件故障而導(dǎo) 致的燃?xì)庑孤┑那樾伟l(fā)生。本發(fā)明的另一目的在于提供一種燃?xì)庠?,其采用上述電磁閥控制系統(tǒng),可減小或 避免因元器件故障而導(dǎo)致的燃?xì)庑孤┑那樾伟l(fā)生。為了實(shí)現(xiàn)上述目的之一,本發(fā)明的一種適用于燃?xì)庠畹目刂葡到y(tǒng),其中燃?xì)庠畎墒謩?dòng)操作的旋塞閥、與旋塞閥配合的電流驅(qū)動(dòng)閥、用于接收燃?xì)鈿饬鞯娜紵?、以及?于點(diǎn)燃燃燒器的點(diǎn)火器,所述控制系統(tǒng)包括第一開關(guān),用于控制供給電流驅(qū)動(dòng)閥的電流以使電流驅(qū)動(dòng)閥保持激活狀態(tài);第二開關(guān),用于控制供給電流驅(qū)動(dòng)閥的電流以使電流驅(qū)動(dòng)閥保持激活狀態(tài);定時(shí)裝置,與第一和第二開關(guān)電性連接以控制所述第一和第二開關(guān)在旋塞閥被操 作后保持導(dǎo)通特定時(shí)間段。為了實(shí)現(xiàn)上述目的之一,本發(fā)明的一種采用上述控制系統(tǒng)的燃?xì)庠睿浒ㄐy,可被使用者手動(dòng)操作;電流驅(qū)動(dòng)閥,與旋塞閥配合以控制燃?xì)鈿饬鞯牧魍?;燃燒器,用于接收所述燃?xì)鈿饬?;以及點(diǎn)火器,與所述燃燒器配合以用于點(diǎn)燃燃燒器內(nèi)的燃?xì)?。作為本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn),所述第一開關(guān)和所述第二開關(guān)串聯(lián)連接。作為本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn),所述控制系統(tǒng)還包括用于控制供給電流驅(qū)動(dòng)閥電流的 第三開關(guān),所述定時(shí)裝置與所述第三開關(guān)電性連接以控制第三開關(guān)在旋塞閥被操作后保持 導(dǎo)通特定時(shí)間段。作為本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn),所述第三開關(guān)與所述第一、二開關(guān)串聯(lián)連接。作為本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn),所述定時(shí)裝置包括用于控制所述第一開關(guān)導(dǎo)通第一特 定時(shí)間段的第一定時(shí)件,以及用于控制所述第二開關(guān)導(dǎo)通第二特定時(shí)間段的第二定時(shí)件。作為本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn),所述定時(shí)裝置包括用于控制所述第一開關(guān)導(dǎo)通第一特 定時(shí)間段的第一定時(shí)件,用于控制所述第二開關(guān)導(dǎo)通第二特定時(shí)間段的第二定時(shí)件,以及 用于控制所述第三開關(guān)導(dǎo)通第三特定時(shí)間段的第三定時(shí)件。作為本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn),所述定時(shí)裝置包括用于控制所述第一、第二、和第三開 關(guān)中的任一個(gè)導(dǎo)通第一特定時(shí)間段的第一定時(shí)件,以及用于控制所述第一、第二、和第三開 關(guān)中其余兩個(gè)導(dǎo)通第二特定時(shí)間段的第二定時(shí)件。作為本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn),所述定時(shí)裝置包括定時(shí)器、電容、或微處理器。作為本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn),所述第一或第二開關(guān)為三極管、可控硅、 繼電器、或金屬氧化物半導(dǎo)體場(chǎng)效應(yīng)晶體管(Metallic Oxide Semiconductor FieldEffecttransistor, MOSFET)。與現(xiàn)有技術(shù)相比,本發(fā)明的有益效果是由于采用了對(duì)電磁閥的多級(jí)控制電路,即 使其中一級(jí)控制電路中的開關(guān)或定時(shí)器出現(xiàn)故障而導(dǎo)致短路,剩余的開關(guān)和定時(shí)器仍舊能 夠在預(yù)定時(shí)間段內(nèi)關(guān)閉電磁閥,從而大大降低了因元器件故障而導(dǎo)致燃?xì)庑孤┎⒁l(fā)安全 事故的可能性。
圖1為本發(fā)明燃?xì)庠畹牡谝粚?shí)施方式的電路原理示意圖;圖2為本發(fā)明燃?xì)庠畹牡诙?shí)施方式的電路原理示意圖;圖3為本發(fā)明燃?xì)庠畹牡谌龑?shí)施方式的電路原理示意圖;圖4為本發(fā)明燃?xì)庠畹牡谒膶?shí)施方式的電路原理示意圖;圖5為圖4中硬件看門狗電路的具體示例;
圖6為圖4中的控制器控制第二和第三開關(guān)的工作流程圖;圖7為圖4中的控制器控制第一開關(guān)的工作流程圖。
具體實(shí)施例方式圖1所示的是本發(fā)明燃?xì)庠畹牡谝粚?shí)施方式。燃?xì)庠畎ㄐy1、電流驅(qū)動(dòng)閥 2、燃燒器3、點(diǎn)火器4、控制系統(tǒng)51、火焰探測(cè)裝置6、以及觸發(fā)開關(guān)7。在本實(shí)施方式中,旋 塞閥1具有控制旋鈕和閥桿,其中操作旋鈕可被使用者按壓并旋轉(zhuǎn)以控制點(diǎn)火器4點(diǎn)著燃 燒器3并調(diào)節(jié)燃燒器3火焰的大小。電流驅(qū)動(dòng)閥2可以為本領(lǐng)域技術(shù)人員所熟知的電磁 閥,即通過給繞置在電磁閥閥體上的線圈施加電流以產(chǎn)生磁場(chǎng),從而驅(qū)動(dòng)磁芯21克服彈簧 彈力,保持電磁閥開啟狀態(tài)。在本實(shí)施方式中,電磁閥2為雙線圈式,其包括與控制系統(tǒng)51 電性連接的第一線圈22、和與火焰探測(cè)裝置6電性連接的第二線圈23。電磁閥2通過一限 流電阻與一電源Vcc(如電池)連接。燃燒器3通過管路(未圖示)與外部的燃?xì)庠?未 圖示)連接以獲得燃?xì)?,如煤氣或天然氣等。電磁閥2設(shè)置在管路附近,其閥芯21與旋塞 閥的閥桿聯(lián)動(dòng)設(shè)置,以在控制旋鈕尚未被按壓時(shí)堵塞管路以隔絕氣流通路。點(diǎn)火器4設(shè)置 在燃燒器4的旁側(cè)以給燃燒器點(diǎn)火。在本實(shí)施方式中,火焰探測(cè)裝置6為熱電偶,其設(shè)置在 燃燒器4的旁側(cè)以可在燃燒器被點(diǎn)著后與火焰接觸來檢測(cè)火焰的溫度。同時(shí),熱電偶6通 過導(dǎo)線與電磁閥2的第二線圈23連接。觸發(fā)開關(guān)7可以是一彈片開關(guān),其與旋塞閥1機(jī)械 配合,并與點(diǎn)火器4和控制系統(tǒng)51電性連接??刂葡到y(tǒng)51包括與電磁閥2的第一線圈22串聯(lián)設(shè)置的第一開關(guān)511、第二開關(guān) 512、和第三開關(guān)513,以及控制該三個(gè)開關(guān)的定時(shí)裝置。在本實(shí)施方式中定時(shí)裝置包括連 接在觸發(fā)開關(guān)7和第一開關(guān)511之間的第一定時(shí)器514、連接在觸發(fā)開關(guān)7和第二開關(guān)512 之間的第二定時(shí)器515、連接在觸發(fā)開關(guān)7和第三開關(guān)513之間的第三定時(shí)器516。第一、 二、三開關(guān)511、512、513用于可導(dǎo)通以控制給第一線圈22施加的電流,其可以是三級(jí)管、 可控硅、繼電器開關(guān)、或金屬氧化物半導(dǎo)體場(chǎng)效應(yīng)晶體管(Metallic Oxide Semiconductor FieldEffecttransistor,M0SFET)等,三個(gè)開關(guān)可以采用完全相同的開關(guān)形式,也可以各不 相同。定時(shí)裝置用于設(shè)定特定時(shí)間段,并在時(shí)間段結(jié)束后停止計(jì)時(shí),其可以是機(jī)械的、電子 的、或由軟件控制的微處理器。所以本實(shí)施方式中的三個(gè)定時(shí)器也可采用其他形式,且每個(gè) 定時(shí)器設(shè)置的時(shí)間間隔也可各不相同。當(dāng)旋塞閥1的操作旋鈕被使用者壓下后,旋塞閥的閥桿將電磁閥2的磁芯21頂 開,使燃?xì)饪梢栽诠苈分辛魍ㄒ怨?yīng)給燃燒器3。與此同時(shí),旋塞閥1按壓觸發(fā)開關(guān)7使其 閉合導(dǎo)通,從而點(diǎn)火器4被觸發(fā)而為燃燒器點(diǎn)火;同時(shí),第一、二、三定時(shí)器514、515、516被 觸發(fā)開始計(jì)時(shí),并且生成相應(yīng)得控制信號(hào)以分別閉合導(dǎo)通第、二、三開關(guān)511、512、513,從而 使電磁閥2開啟并保持特定時(shí)間段的開啟狀態(tài)。在本實(shí)施方式中,第一、二、三定時(shí)器514、 515、516設(shè)定的時(shí)間段完全相同,均為10秒。當(dāng)燃燒器3被點(diǎn)著后,熱電偶6檢測(cè)到火焰, 并給第二線圈23施加電流。當(dāng)檢測(cè)到的火焰溫度達(dá)到或超過一上限值時(shí),熱電勢(shì)在第二線 圈23產(chǎn)生的磁場(chǎng)使得磁芯21可以克服彈簧彈力,使閥門保持開啟狀態(tài),,如此即使定時(shí)器 的預(yù)設(shè)的時(shí)間間隔到達(dá)后電磁閥2仍能保持開啟狀態(tài)。如果燃燒器3沒有被點(diǎn)著,定時(shí)器 在預(yù)定時(shí)間間隔結(jié)束后,會(huì)自動(dòng)斷開開關(guān),而使電磁閥2關(guān)閉管路而避免燃?xì)庑孤I鲜?實(shí)施方式中,由于采用了對(duì)電磁閥的三級(jí)控制電路,即使其中一級(jí)、或兩極控制電路中的開關(guān)或定時(shí)器出現(xiàn)故障而導(dǎo)致短路,剩余的開關(guān)和定時(shí)器仍舊能夠在預(yù)定時(shí)間段內(nèi)關(guān)閉電磁 閥,從而大大降低了因元器件故障而導(dǎo)致燃?xì)庑孤┎⒁l(fā)安全事故的可能性。當(dāng)然,本領(lǐng)域 技術(shù)人員可輕易想到的是,在其他實(shí)施方式中,也可對(duì)電磁閥僅采用兩極控制或者采用更 多級(jí)的控制。圖2揭示的是本發(fā)明燃?xì)庠畹牡诙?shí)施方式,與第一實(shí)施方式的區(qū)別在于控制系 統(tǒng)52。在本實(shí)施方式中,控制系統(tǒng)52同樣包括第一、二、三開關(guān)521、522、523,其中第一開 關(guān)521由串聯(lián)在第一開關(guān)521和觸發(fā)開關(guān)7之間的定時(shí)器524控制,而第二、三開關(guān)522、 523共同由串聯(lián)在觸發(fā)開關(guān)7和地之間電容525控制。當(dāng)旋塞閥1被按壓時(shí),觸發(fā)開關(guān)7閉 合,第一、二、三開關(guān)521、522、523閉合導(dǎo)通,電磁閥2自動(dòng)打開,與此同時(shí),電容525充電; 當(dāng)旋塞閥1被松開時(shí),觸發(fā)開關(guān)7斷開,電容525通過額外電阻或者第二、三開關(guān)內(nèi)等效電 阻放電,使得第二、三開關(guān)522、523繼續(xù)保持閉合。然而,由于電容525的放電能量有限,這 樣在一定時(shí)間段后,當(dāng)電容525存儲(chǔ)的電量放盡后,第二、三開關(guān)522,523斷開,從而,即使 第一開關(guān)521和定時(shí)器524出現(xiàn)故障,電容525和第二、三開關(guān)組成的控制電路仍然能夠在 一定時(shí)間段后關(guān)閉電磁閥。圖3所示的第三實(shí)施方式與第二實(shí)施方式類似,同樣包括第一、二、三開關(guān)531、 532,533,以及控制第一開關(guān)531的定時(shí)器534,不同的是,由一微處理器535取代電容來控 制第二、三開關(guān)532、533。本領(lǐng)域技術(shù)人員所熟知的是,該微處理器可以包括中央處理單元 (Central Processing Unit,CPU)、只讀存儲(chǔ)模塊(read-only memory,ROM)、隨機(jī)存取模塊 (random access memory, RAM)、定時(shí)模塊、數(shù)字模擬轉(zhuǎn)換模塊(A/D converter)、以及若干 輸入/輸出端口。其中,定時(shí)模塊可預(yù)先設(shè)定時(shí)間段,以在該時(shí)間段計(jì)時(shí)結(jié)束后斷開第二、 三開關(guān)532、533,從而實(shí)現(xiàn)對(duì)電磁閥的冗余控制。圖4揭示了本發(fā)明燃?xì)庠畹牡谒膶?shí)施方式。在本實(shí)施方式中,包括有三組燃?xì)?灶頭,以下僅以其中之一為例進(jìn)行說明。與之前的實(shí)施方式相比主要的不同在于控制系 統(tǒng)54。該控制系統(tǒng)54同樣包括與電磁閥2串聯(lián)的第一、二、三開關(guān)541、542、543,在本實(shí) 施方式中,三個(gè)開關(guān)均為三級(jí)管,如前所述,開關(guān)也可采用其他形式,如可控硅、繼電器、 M0SFET、或其組合等。這三個(gè)三級(jí)管541、542、543均通過一個(gè)控制器544來實(shí)現(xiàn)控制,該 控制器可以采用如第三實(shí)施中的微處理器,當(dāng)然也可采用其他形式的集成電路,如特定用 途集成電路(Application Specific Integrated Circuit,ASIC)或現(xiàn)場(chǎng)可編程門陣列 (FieldProgrammable Gate Array,FPGA)等。在本實(shí)施方式中,控制器544為微處理器,其 包括P1 P5輸入/輸出端口。其中P 1端口與第一開關(guān)(Q4)541的集電極連接,P2端口 與第一開關(guān)(Q4)541的基極連接,P3端口與第二開關(guān)(Q17)542的集電極連接,P4端口與第 二開關(guān)(Q17) 542的基極連接。一硬件看門狗(watch dog)電路545連接在微處理器544的P5端口和第三開關(guān) (Q19)543的基極之間,用來監(jiān)測(cè)微處理器的運(yùn)行是否正常,如正常則會(huì)進(jìn)一步驅(qū)動(dòng)第三開 關(guān)543。配合參照?qǐng)D5所示,該硬件看門狗電路545包括一隔直電路5451、一交/直流(AC/ DC)轉(zhuǎn)換電路5452、以及一功率驅(qū)動(dòng)電路5453。其中隔直電路5451用于接收微處理器544 通過P5端口輸出的脈沖信號(hào),如方波信號(hào),然后通過交/直流轉(zhuǎn)換電路5452并由功率驅(qū)動(dòng) 電路5453驅(qū)動(dòng)第三開關(guān)543閉合導(dǎo)通。如果微處理器544由于干擾造成程序跑飛而陷入 某一程序段,進(jìn)入死循環(huán)狀態(tài)時(shí),隔直電路5451就無法接收到來自端口 P5的方波信號(hào),從
7而第三開關(guān)543也就無法被驅(qū)動(dòng)而斷開,進(jìn)而關(guān)閉電磁閥,避免因微處理器的故障而造成 燃?xì)獾男孤?。以下結(jié)合圖6和圖7說明微處理器544對(duì)第一、二、三開關(guān)541、542、543的控制。 圖6所示的是微處理器544對(duì)第二、三開關(guān)542、543的控制。首先,微處理器檢測(cè)第二、三開 關(guān)542、543是否均存在短路故障(步驟831)。在本實(shí)施方式中,微處理器544讀取端口 P3 處的信號(hào),如果是低電平信號(hào),表明第二、三開關(guān)542、543均已經(jīng)短路,則微處理器544進(jìn)入 安全模式(步驟837),即微處理器544停止端口 P2、P4、P5輸出電信號(hào)以使第一、二、三開關(guān) 541、542、543均處于斷開的狀態(tài),從而電磁閥2也無法打開。在安全模式中,微處理器還可 以控制相應(yīng)的元器件發(fā)出聲、光、電等報(bào)警信號(hào),以提醒使用者硬件出現(xiàn)了故障。作為優(yōu)選 的實(shí)施方式,該報(bào)警信號(hào)還可以提示使用者哪部分硬件出現(xiàn)了故障,如用不同顏色的光信 號(hào)來表示不同的開關(guān)。如果在P3端口上監(jiān)測(cè)到的是高電平信號(hào),表明第二、三開關(guān)542、543 中至少有一個(gè)不存在短路故障。然后微處理器544會(huì)通過P4端口給第二開關(guān)542輸出一 個(gè)高電平信號(hào)以閉合第二開關(guān)542 (步驟832)。接下來,微處理器544還會(huì)繼續(xù)讀取P4端 口的電信號(hào)以檢測(cè)第三開關(guān)543是否存在短路故障,如果是低電平信號(hào),表明第三開關(guān)543 存在短路故障,則微處理器544會(huì)進(jìn)入安全模式(步驟837);如果是高電平信號(hào),表明第三 開關(guān)543不存在短路故障或第二開關(guān)542斷路,隨后微處理器544會(huì)通過P5端口給第三開 關(guān)543輸出一個(gè)脈沖信號(hào)以閉合第三開關(guān)543,并且微處理器544還會(huì)通過P4端口關(guān)斷第 二開關(guān)542 (步驟834)。微處理器544繼續(xù)讀取P3端口的電信號(hào)以檢測(cè)第二開關(guān)542是否 存在短路故障(步驟835),如果檢測(cè)到的是低電平信號(hào),表明第二開關(guān)542短路,則微處理 器544進(jìn)入安全模式(步驟837),相反,如果檢測(cè)到的是高電平信號(hào),表明第二開關(guān)542不 存在短路故障或第三開關(guān)543斷路。接下來,微處理器544會(huì)通過P4端口重新給第二開關(guān) 542輸出一個(gè)高電平信號(hào)以閉合第二開關(guān)542 (步驟836)。但是,微處理器544還是會(huì)繼續(xù) 讀取P3端口的電信號(hào)以檢測(cè)第二、三開關(guān)542、543是否存在斷路故障(步驟838)。如果檢 測(cè)到的是高電平信號(hào),表明第二、三開關(guān)542、543至少兩者之一存在斷路故障,則微處理器 544進(jìn)入安全模式(步驟837);相反,如果檢測(cè)到的是低電平信號(hào),表明第二、三開關(guān)542、 543兩者均工作正常,即都不存在短路故障和斷路故障,則微處理器544維持P4和P5端口 的輸出信號(hào)特定時(shí)間段,即保持第二、三開542、543關(guān)閉合導(dǎo)通特定時(shí)間段(步驟839),在 本實(shí)施方式中,該特定時(shí)間段為10秒。圖7所示的是微處理器544對(duì)第一開關(guān)541的控制。首先,微處理器檢測(cè)第一開 關(guān)541是否有短路故障(步驟811)。在本實(shí)施方式中,微處理器544讀取端口 P1處的信 號(hào),如果是低電平信號(hào),表明第一開關(guān)541已經(jīng)短路,則微處理器544進(jìn)入安全模式(步驟 815)。如果在P1端口上監(jiān)測(cè)到的是高電平信號(hào),表明第一開關(guān)541未出現(xiàn)短路故障,從而 微處理器544會(huì)通過P2端口給第一開關(guān)541輸出一個(gè)高電平信號(hào)以閉合第一開關(guān)541 (步 驟812)。接下來,微處理器544還會(huì)繼續(xù)檢測(cè)第一開關(guān)541是否有斷路故障(步驟813)。 微處理器544同樣可以通過讀取P1端口的電信號(hào)來檢測(cè),如果是高電平信號(hào),表明第一開 關(guān)存在斷路故障,則微處理器544會(huì)進(jìn)入安全模式(步驟815);如果是低電平信號(hào),表明第 一開關(guān)541工作正常,即斷路故障和短路故障都不存在,如此,則微處理器544維持P2端口 的輸出信號(hào)特定時(shí)間段,即保持第一開關(guān)閉合導(dǎo)通特定時(shí)間段(步驟814)。如前述第三實(shí) 施方式,該特定時(shí)間段有微處理器中的定時(shí)模塊來控制,在本實(shí)施方式中為10秒。當(dāng)然,本領(lǐng)域技術(shù)人員可易于理解的是,該實(shí)施方式中的第一、二、三開關(guān)可采用其他形式,如可控 硅、繼電器、M0SFET、或其組合等;并且,三個(gè)開關(guān)的設(shè)置順序并不局限于上述實(shí)施方式中所 描述的,也可以互換,而不會(huì)影響其功能的實(shí)現(xiàn)。 在第四實(shí)施方式中,控制系統(tǒng)中控制器會(huì)對(duì)開關(guān)的工作狀態(tài)進(jìn)行檢測(cè),如果開關(guān) 出現(xiàn)故障,控制器會(huì)及時(shí)檢測(cè)到并進(jìn)行相應(yīng)的控制,以避免開關(guān)發(fā)生短路時(shí),電磁閥始終打 開而導(dǎo)致燃?xì)庑孤_M(jìn)一步地,由于控制器出現(xiàn)故障時(shí)其定時(shí)功能也無法正常工作,為避免 開關(guān)一直被導(dǎo)通,控制系統(tǒng)還引入了硬件看門狗電路來監(jiān)測(cè)控制器的運(yùn)行狀態(tài),當(dāng)控制器 出現(xiàn)故障時(shí),硬件看門狗電路無法從控制器得到預(yù)定的信號(hào),如方波信號(hào),從而也無法驅(qū)動(dòng) 開關(guān)而致使開關(guān)斷開,進(jìn)而避免電磁閥一直打開,如此,可以徹底地避免電磁閥的控制系統(tǒng) 因元器件的故障而導(dǎo)致的燃?xì)庑孤4送?,本領(lǐng)域技術(shù)人員可輕易想到的是,由于開關(guān)的工 作狀態(tài)可以被檢測(cè)到,所以控制系統(tǒng)也可采用兩個(gè)開關(guān),如此可同樣實(shí)現(xiàn)對(duì)電磁閥的安全 保護(hù)功能。
權(quán)利要求
一種適用于燃?xì)庠畹目刂葡到y(tǒng),其中燃?xì)庠畎墒謩?dòng)操作的旋塞閥(1)、與旋塞閥配合的電流驅(qū)動(dòng)閥(2)、用于接收燃?xì)鈿饬鞯娜紵?3)、以及用于點(diǎn)燃燃燒器的點(diǎn)火器(4),其特征在于,所述控制系統(tǒng)包括第一開關(guān)(511,521,531,541),用于控制供給電流驅(qū)動(dòng)閥的電流以使電流驅(qū)動(dòng)閥保持激活狀態(tài);第二開關(guān)(512,522,532,542),用于控制供給電流驅(qū)動(dòng)閥的電流以使電流驅(qū)動(dòng)閥保持激活狀態(tài);定時(shí)裝置(514,515,516,524,525,534,535,544),與第一和第二開關(guān)電性連接以控制所述第一和第二開關(guān)在旋塞閥被操作后保持導(dǎo)通特定時(shí)間段。
2.如權(quán)利要求1所述的控制系統(tǒng),其特征在于,所述第一開關(guān)和所述第二開關(guān)串聯(lián)連接。
3.如權(quán)利要求1所述的控制系統(tǒng),其特征在于,所述控制系統(tǒng)還包括用于控制供給電 流驅(qū)動(dòng)閥電流的第三開關(guān)(513、523、533、543),所述定時(shí)裝置(516、525、535、544)與所述 第三開關(guān)電性連接以控制第三開關(guān)在旋塞閥被操作后保持導(dǎo)通特定時(shí)間段。
4.如權(quán)利要求3所述的控制系統(tǒng),其特征在于,所述第三開關(guān)與所述第一和第二開關(guān) 串聯(lián)連接。
5.如權(quán)利要求1所述的控制系統(tǒng),其特征在于,所述定時(shí)裝置包括用于控制所述第一 開關(guān)導(dǎo)通第一特定時(shí)間段的第一定時(shí)件(514、524、534),以及用于控制所述第二開關(guān)導(dǎo)通 第二特定時(shí)間段的第二定時(shí)件(515、525、535)。
6.如權(quán)利要求3所述的控制系統(tǒng),其特征在于,所述定時(shí)裝置包括用于控制所述第 一開關(guān)導(dǎo)通第一特定時(shí)間段的第一定時(shí)件(514),用于控制所述第二開關(guān)導(dǎo)通第二特定時(shí) 間段的第二定時(shí)件(515),以及用于控制所述第三開關(guān)導(dǎo)通第三特定時(shí)間段的第三定時(shí)件 (516)。
7.如權(quán)利要求3所述的控制系統(tǒng),其特征在于,所述定時(shí)裝置包括用于控制所述第一、 第二、和第三開關(guān)中的任一個(gè)導(dǎo)通第一特定時(shí)間段的第一定時(shí)件(524、534),以及用于控制 所述第一、第二、和第三開關(guān)中其余兩個(gè)導(dǎo)通第二特定時(shí)間段的第二定時(shí)件(525、535)。
8.如權(quán)利要求1所述的控制系統(tǒng),其特征在于,所述定時(shí)裝置包括定時(shí)器(514、515、 516、524、534、)、電容(525)、或微處理器(535,544)。
9.如權(quán)利要求1所述的燃?xì)庠?,其特征在于,所述第一或第二開關(guān)為三極管、可控 硅、繼電器、或金屬氧化物半導(dǎo)體場(chǎng)效應(yīng)晶體管(Metallic Oxide Semiconductor Field Effecttransistor, MOSFET)。
10.一種使用如權(quán)利要求1-9項(xiàng)中任一項(xiàng)所述的控制系統(tǒng)的燃?xì)庠?,其特征在于,包括旋塞閥(1),可被使用者手動(dòng)操作;電流驅(qū)動(dòng)閥(2),與旋塞閥配合以控制燃?xì)鈿饬鞯牧魍ǎ蝗紵?3),用于接收所述燃?xì)鈿饬?;以及點(diǎn)火器(4),與所述燃燒器配合以用于點(diǎn)燃燃燒器內(nèi)的燃?xì)狻?br>
11.如權(quán)利要求10所述的燃?xì)庠?,其特征在于所述電流?qū)動(dòng)閥為電磁閥。
12.如權(quán)利要求10所述的燃?xì)庠?,其特征在于,該燃?xì)庠钸M(jìn)一步包括火焰探測(cè)裝置(6),所述火焰探測(cè)裝置位于可與燃燒器產(chǎn)生的火焰接觸的位置,且所述火焰探測(cè)裝置與所 述電流驅(qū)動(dòng)閥電性連接以當(dāng)探測(cè)到的火焰溫度等于或大于一上限值時(shí)驅(qū)動(dòng)電流驅(qū)動(dòng)閥運(yùn)動(dòng)。
13.如權(quán)利要求12所述的燃?xì)庠?,其特征在于,所述火焰探測(cè)裝置為熱電偶。
14.如權(quán)利要求10所述的燃?xì)庠?,其特征在于,該燃?xì)庠钸M(jìn)一步包括觸發(fā)開關(guān),所述觸 發(fā)開關(guān)與所述旋塞閥配合,并與所述定時(shí)裝置電性連接以在所述旋塞閥被操作后觸發(fā)所述 定時(shí)裝置。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種燃?xì)庠睿浒ㄐy、電流驅(qū)動(dòng)閥、燃燒器、點(diǎn)火器、以及控制系統(tǒng)。其中控制系統(tǒng)包括用于控制供給電流驅(qū)動(dòng)閥的電流以使電流驅(qū)動(dòng)閥保持激活狀態(tài)的第一開關(guān)、用于控制供給電流驅(qū)動(dòng)閥的電流以使電流驅(qū)動(dòng)閥保持激活狀態(tài)的第二開關(guān)、以及與第一和第二開關(guān)電性連接以控制第一和第二開關(guān)在旋塞閥被操作后保持導(dǎo)通特定時(shí)間段的定時(shí)裝置。由于采用了對(duì)電流驅(qū)動(dòng)閥的多級(jí)控制電路,即使其中一級(jí)控制電路中的開關(guān)或定時(shí)器出現(xiàn)故障而導(dǎo)致短路,剩余的開關(guān)和定時(shí)器仍舊能夠在預(yù)定時(shí)間段內(nèi)關(guān)閉電流驅(qū)動(dòng)閥,從而大大降低了因元器件故障而導(dǎo)致燃?xì)庑孤┎⒁l(fā)安全事故的可能性。
文檔編號(hào)F24C3/08GK101876455SQ20091003136
公開日2010年11月3日 申請(qǐng)日期2009年4月30日 優(yōu)先權(quán)日2009年4月30日
發(fā)明者克里斯蒂安·博姆, 朱聯(lián)中, 潘邦延, 王強(qiáng) 申請(qǐng)人:博西華電器(江蘇)有限公司