CMS711D自吸閥爐具脈沖點(diǎn)火器設(shè)計(jì)

摘 要：文章提出一種基于CMS711D單片機(jī)的自吸閥爐具脈沖點(diǎn)火控制器設(shè)計(jì)，具體包括有系統(tǒng)的組成和功能、主要硬件電路設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)。希望通過(guò)文章的分析，能夠?qū)ο嚓P(guān)工作提供參考。

關(guān)鍵詞：爐具；CMS711D；脈沖點(diǎn)火

1 概述

二十世紀(jì)八十年代以后，隨著改革開(kāi)放的深入，市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)興起，燃?xì)庥镁呒娂娺M(jìn)入中國(guó)千家萬(wàn)戶，取代了舊式傳統(tǒng)爐灶，如何降低成本，提高產(chǎn)能，優(yōu)化產(chǎn)品是各燃?xì)庠罹呱a(chǎn)企業(yè)壯大發(fā)展的關(guān)鍵，而脈沖點(diǎn)火控制器則是燃?xì)庠钪泻诵慕M成部分。文章介紹了一種采用SMC711D單片機(jī)作為主控器的脈沖點(diǎn)火控制電路，實(shí)現(xiàn)了點(diǎn)火的智能化和火焰檢測(cè)的無(wú)傳感器設(shè)計(jì)，增強(qiáng)產(chǎn)品安全性。

2 系統(tǒng)設(shè)計(jì)

2.1 功能特點(diǎn)

（1）系統(tǒng)自檢功能。（2）故障報(bào)警。（3）熄火保護(hù)。（4）離焰延時(shí)。（5）雙爐獨(dú)立點(diǎn)火。

2.2 性能參數(shù)

（1）雙爐獨(dú)立點(diǎn)火，開(kāi)啟任意一爐其對(duì)應(yīng)點(diǎn)火及反饋。

（2）不著火點(diǎn)火時(shí)間為7秒，點(diǎn)火時(shí)間內(nèi)熄火可再點(diǎn)火，中途熄火延時(shí)3-6秒關(guān)閥報(bào)警。

（3）點(diǎn)火0.1秒后吸動(dòng)電磁閥，維持與點(diǎn)火同步，電磁閥動(dòng)作脈寬0.5秒。

（4）正常工作狀態(tài)。

（5）故障報(bào)警：未著火有火焰信號(hào)報(bào)警提示1聲，停2秒反復(fù)報(bào)警；意外熄火報(bào)警提示2聲，停2秒反復(fù)報(bào)警；點(diǎn)火7秒內(nèi)不著火報(bào)警提示3聲，停2秒反復(fù)報(bào)警；蜂鳴器采用交流驅(qū)動(dòng)方式：頻率2KHz。

3 硬件設(shè)計(jì)

3.1 脈沖點(diǎn)火控制電路

脈沖點(diǎn)火控制電路如圖1所示，點(diǎn)火電路由直流升壓電路和逆變升壓電路構(gòu)成：

3.1.1 直流升壓電路

電路由3V直流電池供電，直流升壓電路由Q4、Q5、R10、R11、變壓器T1 1、2腳、C13、Q6、變壓器T1 6、7腳構(gòu)成變壓器反饋式振蕩電路。點(diǎn)火時(shí)CMS711D 6、7腳為高，8腳為低。在變壓器次級(jí)產(chǎn)生Vpp為200V左右的交流電壓。經(jīng)二極管D7整流，C14電容濾波，形成直流200V左右的直流電壓源。因此直流升壓電路實(shí)質(zhì)上是一個(gè)從3V變?yōu)?00V的DC-DC變換器。

3.1.2 逆變升壓電路

控硅E1 X0605，R17、R16、D8、高壓包T2、D5、R14、10V、穩(wěn)壓管Z1和變壓器T1 3、4腳構(gòu)成逆變升壓電路。當(dāng)CMS711D 6、7腳為高電平，且變壓器T1次邊經(jīng)D7整流C14濾波的直流電壓大于180V左右時(shí)，變壓器T1 4腳電壓正半周使穩(wěn)壓管Z1擊穿，這時(shí)可控硅E1 X0605觸發(fā)導(dǎo)通，儲(chǔ)能電容通過(guò)可控硅和高壓包初邊構(gòu)成回路放電，升壓包次邊產(chǎn)生15000V左右的高壓，可控硅關(guān)斷時(shí)二極管D8起續(xù)流作用。實(shí)現(xiàn)從直流200V到1500V的逆變升壓，使空氣擊穿從而使天然氣或液化氣點(diǎn)燃達(dá)到點(diǎn)火作用。可控硅E2 X0605等元件構(gòu)成另一路逆變升壓電路，不再敘述。正常點(diǎn)火時(shí)是一個(gè)直流電源給電容C14充電儲(chǔ)能和可控硅導(dǎo)通使C14放電的重復(fù)振蕩過(guò)程，振蕩頻率在8-14次，即點(diǎn)火器每秒鐘點(diǎn)火8-14次。CMS711D 6、7腳為低電平時(shí)，觸發(fā)電路被嵌位，停止點(diǎn)火。

3.2 火焰檢測(cè)電路

火焰檢測(cè)電路如圖2所示，該電路融合了點(diǎn)火電路和火焰檢測(cè)電路，摒棄了傳統(tǒng)的傳感器檢測(cè)思想，采用物理原理和簡(jiǎn)單電路實(shí)現(xiàn)火焰檢測(cè)設(shè)計(jì)，簡(jiǎn)化電路設(shè)計(jì)，降低產(chǎn)品成本，軟件編程易于實(shí)現(xiàn)。用左火焰檢測(cè)電路來(lái)說(shuō)明其工作原理：C15、R21、檢火探針feedback、R22、C16、Z2、R23、R24、R25、R26、C17和變壓器T1 3、5腳構(gòu)成檢火電路。正常工作時(shí)CMS711D 6、7腳為低8腳為高，三極管Q5關(guān)斷Q4導(dǎo)通。由于三極管Q4集電極上的電阻比Q5集電極上的電阻大，振蕩電流小，振蕩幅度低，變壓器T1次邊的正弦交流電壓幅度較低，大約Vpp50V左右。這個(gè)Vpp50V的交流電壓用作檢火電路的交流電源。正常工作有火時(shí)，氣體燃燒產(chǎn)生的負(fù)離子使檢火交流電源的正電荷被中和，檢火電路輸出負(fù)幾百毫伏的負(fù)電壓作為CMS711D 10腳輸出高電平維持吸閥的判定依據(jù)。當(dāng)工作時(shí)火突然熄滅，火焰中的負(fù)離子消失，檢火電路的交流電源正電荷不能被中和，檢火電路輸出到CMS711D 3腳或5腳的電壓為正幾百毫伏的正電壓，CMS711D檢測(cè)到這個(gè)正電壓，得知火焰熄滅，立即使CMS711D 9腳10腳輸出低電平，使三極管Q1、Q2截止，使氣閥體關(guān)閉。蜂鳴器報(bào)警，系統(tǒng)停機(jī)。

4 結(jié)束語(yǔ)

隨著我國(guó)電子生產(chǎn)行業(yè)不斷擴(kuò)大化發(fā)展，家電產(chǎn)品日新月異，其控制板電路越來(lái)越精密高端，所以產(chǎn)品控制板電路設(shè)計(jì)也越來(lái)越重要。多樣化、智能化、高集成化、成本效益、性能指標(biāo)、環(huán)保標(biāo)準(zhǔn)等技術(shù)指標(biāo)，對(duì)電路板設(shè)計(jì)提出更高的要求，也對(duì)我們從事電子項(xiàng)業(yè)的工作者激勵(lì)的動(dòng)力。

參考文獻(xiàn)

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