專利名稱：燃氣熱水器用比例閥控制電路的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種燃氣熱水器用比例閥控制電路。
背景技術：
目前燃氣熱水器行業(yè)比例閥控制電路多為CPU端口輸出PWM信號，經過放大模塊處理后驅動控制三極管實現比例閥電流的調節(jié)。這樣的電路模型一般存在如下缺陷①批量比例閥特性存在差異時，固定的PWM信號難以滿足全部比例閥的燃燒特性要求；②在做氣源整合過程中，基板輸出的電流必須重新調整，才能使比例閥特性滿足不同的氣源要求； ③比例閥的磁滯效應無法消除。
發(fā)明內容為了克服上述缺陷，本實用新型提供了一種燃氣熱水器用比例閥控制電路，該比例閥控制電路安全可靠，電流控制精確，氣源置換簡單。本實用新型為了解決其技術問題所采用的技術方案是一種燃氣熱水器用比例閥控制電路，包括同相電壓跟隨電路小號調節(jié)電路、同相電壓跟隨電路大號調節(jié)電路、放大電路、驅動電路、比例閥和CPU，CPU具有RIP輸出端、PWM輸出端、WSl輸出端、WS2輸出端、WS3 輸出端和WS4輸出端，所述RIP輸出端依次電連接同相電壓跟隨電路小號調節(jié)電路和驅動電路的一端，所述PWM輸出端、WSl輸出端、WS2輸出端、WS3輸出端和WS4輸出端并接于所述同相電壓跟隨電路大號調節(jié)電路一端，所述同相電壓跟隨電路大號調節(jié)電路另一端依次電連接所述放大電路和驅動電路的一端，所述驅動電路的另一端電連接所述比例閥。當調節(jié)比例閥最小號電流時，CPU輸出端輸出固定頻率和占空比的方波，通過同相電壓跟隨電路小號調節(jié)電路的調節(jié)到驅動電路再到比例閥，此時的CPU的PWM輸出端為零；當調節(jié)比例閥最大號電流時，CPU的PWM輸出端為最大，通過同相電壓跟隨電路大號調節(jié)電路，再通過放大電路疊加到驅動電路上，調節(jié)到最大號電流，此時的CPU的RIP輸出端始終保持不變。這樣，在完成最大最小電流設定后，控制電路即可根據實際的運行調節(jié)PWM的占空比，實現燃氣的調節(jié)。在需要進行氣源切換時，CPU在接受氣源切換指令后，WSl輸出端、WS2輸出端、 WS3輸出端和WS4輸出端根據需要進行不同的高低電平輸出來滿足不同氣源的電流輸出配比，從而滿足在切換不同氣源時無需再調節(jié)大小號電流，或調節(jié)比例閥螺桿了。作為本實用新型的進一步改進，所述同相電壓跟隨電路小號調節(jié)電路由三極管 Q2、電容Cl、運算放大器U1A、電阻R15、電阻R16、電阻R17和可變電阻器VR2組成，所述CPU 的RIP輸出端連接三極管Q2的基極，所述三極管Q2的發(fā)射極接地，所述三極管Q2的集電極分別連接電阻R15和電阻R16的一端，所述電阻R15的另一端接5V電源，所述電阻R16 的另一端接運算放大器UlA的同相輸入端；所述電容Cl 一端接于所述電阻R16和運算放大器UlA的同相輸入端之間，所述電容C I另一端接地；所述運算放大器UlA上接16V電源， 且其反相輸入端連接其輸出端，該運算放大器UlA的輸出端連接電阻R17 —端；電阻R17的另一端接可變電阻器VR2—端。這樣，CPU的RIP輸出端連接到三極管Q2的基極，經Q2集電極和電阻R15上拉到5V，通過R16輸入到運算放大器UlA的同相輸入端，運算放大器UlA 的反相輸入端連接其輸出端構成同相電源跟隨器，再連接到電阻R17和VR2上，調節(jié)小號電流時，RIP輸出端輸出固定波形，調節(jié)VR2即可進行小號電路調整。作為本實用新型的進一步改進，所述同相電壓跟隨電路大號調節(jié)電路由電阻R1、 電阻R2、電阻R3、電阻R4、電阻R5、電阻R6、電阻R7、電阻R8、電容E1、運算放大器UlD和可變電阻器VRl組成，所述PWM輸出端、WSl輸出端、WS2輸出端、WS3輸出端和WS4輸出端分別串接電阻R1、電阻R2、電阻R3、電阻R4和電阻R5再分別連接所述運算放大器UlD的同相輸入端，所述電容El —端接于所述運算放大器UlD的同相輸入端另一端接地；所述運算放大器UlD的反相輸入端連接其輸出端并連接并接的電阻R7和可變電阻器VRl —端，電阻 R7 一端連接于電阻R6和可變電阻器VRl之間另一端接地，電阻R8 —端連接于可變電阻器 VRl的滑動端另一端接地。PWM輸出端頻率固定，占空比可調的脈沖波形，用于比例閥控制過程中調節(jié)電流大小。PWM輸出端通過電阻Rl連接到運算放大器UlD的同相輸入端上，運算放大器UlD的反相輸入端和輸出端連接形成同相電壓跟隨電路，再連接到R6、VR1、R7、R8 構成的分壓網絡，當PWM輸出最大時，調節(jié)VRl可調節(jié)最大號比例閥電路值，整個調節(jié)過程中，RIP輸出端輸出信號始終保持不變。在進行氣源切換時，WS1-WS4輸出端口根據配比分別輸出高電位和低電位，使電阻R2-R5有效并聯后和Rl進行分壓，共可輸出16種組合，滿足不同氣源的需求。作為本實用新型的進一步改進，所述放大電路由運算放大器U1B、電阻R9、電阻 R10、電阻Rll和電阻R12組成，所述同相電壓跟隨電路大號調節(jié)電路連接所述運算放大器 UlB的同相輸入端，該運算放大器UlB的輸出端分別連接電阻Rll和電阻R9的一端，電阻 R9的另一端分別連接運算放大器UlB的反相輸入端和電阻RlO —端，電阻RlO的另一端接地，電阻R12 —端接地另一端接電阻Rll另一端并接驅動電路一端。同相電壓跟隨電路大號調節(jié)電路信號輸出后，輸入放大電路的UlB同相輸入端，經電阻R9、RlO進行放大信號的比例調節(jié)。作為本實用新型的進一步改進，所述驅動電路由運算放大器U1C、電容C2、電阻 R18、電阻R19、電阻R20和三極管Ql組成，所述同相電壓跟隨電路小號調節(jié)電路連接所述運算放大器UlC的同相輸入端，所述運算放大器UlC的反相輸入端通過電容C2連接運算放大器UlC的輸出端，電阻R18 —端連接于運算放大器UlC的輸出端和電容C2之間，電阻R18 另一端連接三極管Ql的基極，電阻R19 —端連接于運算放大器UlC的反相輸入端和電容C2 之間，電阻R19另一端連接三極管Ql的反射極，電阻R20 —端連接于電阻R19和三極管Ql 的反射極之間，電阻R20另一端接地，三極管Ql的集電極連接比例閥。同相電壓跟隨電路小號調節(jié)電路輸出疊加放大電路的信號，輸入到驅動電路的UlC同相輸入端，UlC輸出端串聯電阻R18驅動三極管Ql基極，三極管Ql發(fā)射極串聯電阻R20接地，集電極串聯比例閥， 比例閥另一端連接比例閥電源，電阻R19連接三極管Ql發(fā)射極，取該節(jié)點電壓反饋輸入到 UlC的反相輸入端，從而完成比例閥的反饋驅動工作。本實用新型的有益效果是該比例閥控制電路安全可靠，電流控制精確，氣源置換簡單。

[0010]圖I為本實用新型電路原理結構示意圖；圖2為本實用新型電路示意圖。
具體實施方式
一種燃氣熱水器用比例閥控制電路，包括同相電壓跟隨電路小號調節(jié)電路I、同相電壓跟隨電路大號調節(jié)電路2、放大電路3、驅動電路4、比例閥5和CPU，CPU具有RIP輸出端、PWM輸出端、WSl輸出端、WS2輸出端、WS3輸出端和WS4輸出端，所述RIP輸出端依次電連接同相電壓跟隨電路小號調節(jié)電路和驅動電路的一端，所述P麗輸出端、WSl輸出端、WS2 輸出端、WS3輸出端和WS4輸出端并接于所述同相電壓跟隨電路大號調節(jié)電路一端，所述同相電壓跟隨電路大號調節(jié)電路另一端依次電連接所述放大電路和驅動電路的一端，所述驅動電路的另一端電連接所述比例閥。當調節(jié)比例閥最小號電流時，CPU輸出端輸出固定頻率和占空比的方波，通過同相電壓跟隨電路小號調節(jié)電路的調節(jié)到驅動電路再到比例閥，此時的CPU的PWM輸出端為零；當調節(jié)比例閥最大號電流時，CPU的PWM輸出端為最大，通過同相電壓跟隨電路大號調節(jié)電路，再通過放大電路疊加到驅動電路上，調節(jié)到最大號電流， 此時的CPU的RIP輸出端始終保持不變。這樣，在完成最大最小電流設定后，控制電路即可根據實際的運行調節(jié)PWM的占空比，實現燃氣的調節(jié)。在需要進行氣源切換時，CPU在接受氣源切換指令后，WSI輸出端、WS2輸出端、WS3輸出端和WS4輸出端根據需要進行不同的高低電平輸出來滿足不同氣源的電流輸出配比，從而滿足在切換不同氣源時無需再調節(jié)大小號電流，或調節(jié)比例閥螺桿了。優(yōu)選的，上述同相電壓跟隨電路小號調節(jié)電路由三極管Q2、電容Cl、運算放大器 U1A、電阻R15、電阻R16、電阻R17和可變電阻器VR2組成，所述CPU的RIP輸出端連接三極管Q2的基極，所述三極管Q2的發(fā)射極接地，所述三極管Q2的集電極分別連接電阻R15和電阻R16的一端，所述電阻R15的另一端接5V電源，所述電阻R16的另一端接運算放大器UlA 的同相輸入端(圖中3腳)；所述電容Cl 一端接于所述電阻R16和運算放大器UlA的同相輸入端之間，所述電容Cl另一端接地；所述運算放大器UlA上接16V電源，且其反相輸入端 (圖中2腳)連接其輸出端(圖中I腳)，該運算放大器UlA的輸出端連接電阻R17 —端； 電阻R17的另一端接可變電阻器VR2 —端。這樣，CPU的RIP輸出端連接到三極管Q2的基極，經Q2集電極和電阻R15上拉到5V，通過R16輸入到運算放大器UlA的同相輸入端，運算放大器UlA的反相輸入端連接其輸出端構成同相電源跟隨器，再連接到電阻R17和VR2上， 調節(jié)小號電流時，RIP輸出端輸出固定波形，調節(jié)VR2即可進行小號電路調整。優(yōu)選的，上述同相電壓跟隨電路大號調節(jié)電路由電阻R1、電阻R2、電阻R3、電阻 R4、電阻R5、電阻R6、電阻R7、電阻R8、電容E1、運算放大器UlD和可變電阻器VRl組成，所述PWM輸出端、WSl輸出端、WS2輸出端、WS3輸出端和WS4輸出端分別串接電阻R1、電阻R2、 電阻R3、電阻R4和電阻R5再分別連接所述運算放大器UlD的同相輸入端(圖中12腳)， 所述電容El —端接于所述運算放大器UlD的同相輸入端另一端接地；所述運算放大器UlD 的反相輸入端(圖中13腳)連接其輸出端(圖中14腳)并連接并接的電阻R7和可變電阻器VRl —端，電阻R7 —端連接于電阻R6和可變電阻器VRl之間另一端接地，電阻R8 — 端連接于可變電阻器VRl的滑動端另一端接地。PWM輸出端頻率固定，占空比可調的脈沖波形，用于比例閥控制過程中調節(jié)電流大小。PWM輸出端通過電阻Rl連接到運算放大器UlD的同相輸入端上，運算放大器UlD的反相輸入端和輸出端連接形成同相電壓跟隨電路，再連接到R6、VR1、R7、R8構成的分壓網絡，當PWM輸出最大時，調節(jié)VRl可調節(jié)最大號比例閥電路值，整個調節(jié)過程中，RIP輸出端輸出信號始終保持不變。在進行氣源切換時，WS1-WS4 輸出端口根據配比分別輸出高電位和低電位，使電阻R2-R5有效并聯后和Rl進行分壓，共可輸出16種組合，滿足不同氣源的需求。優(yōu)選的，上述放大電路由運算放大器U1B、電阻R9、電阻R10、電阻Rll和電阻R12 組成，所述同相電壓跟隨電路大號調節(jié)電路連接所述運算放大器UlB的同相輸入端(圖中 5腳)，該運算放大器UlB的輸出端分別連接電阻Rll和電阻R9的一端，電阻R9的另一端分別連接運算放大器UlB的反相輸入端和電阻RlO —端，電阻RlO的另一端接地，電阻R12 一端接地另一端接電阻Rll另一端并接驅動電路一端。同相電壓跟隨電路大號調節(jié)電路信號輸出后，輸入放大電路的UlB同相輸入端，經電阻R9、RlO進行放大信號的比例調節(jié)。優(yōu)選的，上述驅動電路由運算放大器U1C、電容C2、電阻R18、電阻R19、電阻R20和三極管Ql組成，所述同相電壓跟隨電路小號調節(jié)電路連接所述運算放大器UlC的同相輸入端，所述運算放大器UlC的反相輸入端通過電容C2連接運算放大器UlC的輸出端，電阻R18 一端連接于運算放大器UlC的輸出端和電容C2之間，電阻R18另一端連接三極管Ql的基極，電阻R19 —端連接于運算放大器UlC的反相輸入端和電容C2之間，電阻R19另一端連接三極管Ql的反射極，電阻R20 —端連接于電阻R19和三極管Ql的反射極之間，電阻R20 另一端接地，三極管Ql的集電極連接比例閥。同相電壓跟隨電路小號調節(jié)電路輸出疊加放大電路的信號，輸入到驅動電路的UlC同相輸入端，UlC輸出端串聯電阻R18驅動三極管Ql 基極，三極管Ql發(fā)射極串聯電阻R20接地，集電極串聯比例閥，比例閥另一端連接比例閥電源，電阻R19連接三極管Ql發(fā)射極，取該節(jié)點電壓反饋輸入到UlC的反相輸入端，從而完成比例閥的反饋驅動工作。
權利要求1.一種燃氣熱水器用比例閥控制電路，其特征在于其包括同相電壓跟隨電路小號調節(jié)電路(I)、同相電壓跟隨電路大號調節(jié)電路(2)、放大電路(3)、驅動電路(4)、比例閥(5) 和CPU，CPU具有RIP輸出端、PWM輸出端、WSl輸出端、WS2輸出端、WS3輸出端和WS4輸出端，所述RIP輸出端依次電連接同相電壓跟隨電路小號調節(jié)電路和驅動電路的一端，所述 PWM輸出端、WSl輸出端、WS2輸出端、WS3輸出端和WS4輸出端并接于所述同相電壓跟隨電路大號調節(jié)電路一端，所述同相電壓跟隨電路大號調節(jié)電路另一端依次電連接所述放大電路和驅動電路的一端，所述驅動電路的另一端電連接所述比例閥。
2.根據權利要求I所述的燃氣熱水器用比例閥控制電路，其特征在于所述同相電壓跟隨電路小號調節(jié)電路由三極管Q2、電容Cl、運算放大器U1A、電阻R15、電阻R16、電阻R17 和可變電阻器VR2組成，所述CPU的RIP輸出端連接三極管Q2的基極，所述三極管Q2的發(fā)射極接地，所述三極管Q2的集電極分別連接電阻R15和電阻R16的一端，所述電阻R15的另一端接5V電源，所述電阻R16的另一端接運算放大器UlA的同相輸入端；所述電容Cl 一端接于所述電阻R16和運算放大器UlA的同相輸入端之間，所述電容Cl另一端接地；所述運算放大器UlA上接16V電源，且其反相輸入端連接其輸出端，該運算放大器UlA的輸出端連接電阻R17—端；電阻R17的另一端接可變電阻器VR2 —端。
3.根據權利要求I所述的燃氣熱水器用比例閥控制電路，其特征在于所述同相電壓跟隨電路大號調節(jié)電路由電阻R1、電阻R2、電阻R3、電阻R4、電阻R5、電阻R6、電阻R7、電阻R8、電容E1、運算放大器UlD和可變電阻器VRl組成，所述PWM輸出端、WSl輸出端、WS2 輸出端、WS3輸出端和WS4輸出端分別串接電阻R1、電阻R2、電阻R3、電阻R4和電阻R5再分別連接所述運算放大器UlD的同相輸入端，所述電容El —端接于所述運算放大器UlD的同相輸入端另一端接地；所述運算放大器UlD的反相輸入端連接其輸出端并連接并接的電阻R7和可變電阻器VRl —端，電阻R7 —端連接于電阻R6和可變電阻器VRl之間另一端接地，電阻R8 —端連接于可變電阻器VRl的滑動端另一端接地。
4.根據權利要求I所述的燃氣熱水器用比例閥控制電路，其特征在于所述放大電路由運算放大器U1B、電阻R9、電阻R10、電阻Rll和電阻R12組成，所述同相電壓跟隨電路大號調節(jié)電路連接所述運算放大器UlB的同相輸入端，該運算放大器UlB的輸出端分別連接電阻Rll和電阻R9的一端，電阻R9的另一端分別連接運算放大器UlB的反相輸入端和電阻RlO —端，電阻RlO的另一端接地，電阻R12 —端接地另一端接電阻Rll另一端并接驅動電路一端。
5.根據權利要求I所述的燃氣熱水器用比例閥控制電路，其特征在于所述驅動電路由運算放大器U1C、電容C2、電阻R18、電阻R19、電阻R20和三極管Ql組成，所述同相電壓跟隨電路小號調節(jié)電路連接所述運算放大器UlC的同相輸入端，所述運算放大器UlC的反相輸入端通過電容C2連接運算放大器UlC的輸出端，電阻R18 —端連接于運算放大器UlC的輸出端和電容C2之間，電阻R18另一端連接三極管Ql的基極，電阻R19 —端連接于運算放大器UlC的反相輸入端和電容C2之間，電阻R19另一端連接三極管Ql的反射極，電阻R20 一端連接于電阻R19和三極管Q I的反射極之間，電阻R20另一端接地，三極管Ql的集電極連接比例閥。
專利摘要本實用新型公開了一種燃氣熱水器用比例閥控制電路，包括同相電壓跟隨電路小號調節(jié)電路、同相電壓跟隨電路大號調節(jié)電路、放大電路、驅動電路、比例閥和CPU，CPU具有RIP輸出端、PWM輸出端、WS1輸出端、WS2輸出端、WS3輸出端和WS4輸出端，所述RIP輸出端依次電連接同相電壓跟隨電路小號調節(jié)電路和驅動電路的一端，所述PWM輸出端、WS1輸出端、WS2輸出端、WS3輸出端和WS4輸出端并接于所述同相電壓跟隨電路大號調節(jié)電路一端，所述同相電壓跟隨電路大號調節(jié)電路另一端依次電連接所述放大電路和驅動電路的一端，所述驅動電路的另一端電連接所述比例閥。該比例閥控制電路安全可靠，電流控制精確，氣源置換簡單。
文檔編號F16K31/02GK202349346SQ20112045608
公開日2012年7月25日 申請日期2011年11月17日 優(yōu)先權日2011年11月17日
發(fā)明者廖金柱 申請人:櫻花衛(wèi)廚(中國)股份有限公司