如圖14-23所示是一種常用的燃氣熱水器脈衝點火電路，其工作原理如下。
圖14-23燃氣熱水器點火電路
該電路主要由集成塊LM339及其相關元器件組成，電路中的Q4、B1等組成振蕩電路。B1所接線圈為正反饋繞組，二次電壓整流後，經B2一次側對C1進行充電，當晶閘管Q9導通時電容C1經B2一次側放電，B2次級產生高壓點火脈衝。
點火脈衝的控制主要由Q6、Q7、Q8及其外圍元器件來完成，產生點火脈衝時，其維持時間的長短由C2決定，C2的容量越大，點火時間越長，反之，則點火維持時間就越短。
電路工作原理：220V交流電經變壓器T降壓、整流橋D整流、C1濾波變為脈衝直流電壓，經lC1穩壓，為繼電器K提供12V的工作電壓。只要用戶開通自來水閥，水壓開關S1接通，繼電器K得電吸合使開關S3接通，風機得電工作。
由於煤氣是易燃、易爆氣體，所以對燃氣器具中的點火控制器的要求是安全、穩定、可靠。為此電路中有這樣一個功能，即打火確認針產生火花，才可打開燃氣閥門；否則燃氣閥門關閉，這樣就保證使用燃氣器具的安全性。
圖8-25為燃氣熱水器中的高壓打火確認電路原理圖。在高壓打火時，火花電壓可達一萬多伏，這個脈衝高電壓對電路工作影響極大，為了使電路正常工作，採用光電耦合器VB進行電平隔離，大大增強了電路抗幹擾能力。當高壓打火針對打火確認針放電時，光電耦合器中的發光二極體發光，耦合器中的光敏三極體導通，經V1、V2、V3放大，驅動強吸電磁閥，將氣路打開，燃氣碰到火花即燃燒。若高壓打火針與打火確認針之間不放電，則光電耦合器不工作，V1等不導通，燃氣閥門關閉。
燃氣熱水器的高壓打火確認電路原理圖
1、點火控制電路
該電路由C3、VT8、VT9、VT10等組成。SW是裝在水／氣聯動閥（亦稱壓差檢測器）內的微行程限位電源開關。熱水器未工作時，SW（1）、（2）端接通，並使VT9基極為高電平。熱水器工作時，打開進（冷）、出（熱）水閥後，足夠的水壓（》0.03MPa）通過水／氣聯動閥內頂杆使SW（1）、（3）端接通，整機得電工作。與此同時，燃燒室小火（亦稱常明火）氣源也被接通。SW接通電源後，VT9集電極加正電壓而正偏導通（C3正端使基極為高電平），VT10隨之導通，通過T1（2）腳為振蕩電路供電，開始進行放電點火。如果經過數秒鐘（實測約8s左右），仍未點燃小火，則C3經R12、VT9發射結放電，使VT9反偏，於是VT9、VT10相繼截止，切斷振蕩及點火電源。若想重新點火，需關斷水（進、出均可）閥，使C3充電後，再重複以上工作過程。如果小火已被點燃，則火焰檢測管vT7導通，VT8隨之導通，c3經R11和VT8的集電極和發射極放電，使vT9反偏截止，VT10隨之截止，停止為振蕩點火電路供電，結束點火操作。
2.振蕩及高壓產生電路
振蕩電路由T1、VT11等組成。高壓產生電路由VD6及可控矽VS、儲能電容C6、保護管VD8、升壓變壓器T2等元件組成。
VT11與自耦變壓器T1構成電感反饋振蕩電路。T1（2）～（4）繞組為初級，（2）～（1）繞組為正反饋線圈。在正反饋作用下，VT11反覆導通和截止，形成振蕩，此期間LFD閃亮，作為振蕩指示。在VT11關斷期間，T1（2）～（5）繞組逆程感應電壓經VD6半波整流，向C6充電，隨C6兩端電壓升高，T1（4）腳與地之間的逆程電壓也成正比升高。當C4兩端電壓升至200V左右時，T1（4）腳輸出的電壓經電阻R16、R17分壓後觸發可控矽VS，使之導通，C6上所存儲的電能經VS和T2初級（A—C）繞組迅速放電，在T2次級（B—C）繞組形成上萬伏脈衝高壓，經點火針對機殼放電，引燃小火。R14是LED的限流電阻，VD7、VD8是保護二極體，R18是C6的洩放電阻。
3.火焰檢測及電磁閥控制電路
火焰檢測由感溫探針（熱電偶）和開關管VT7等元件組成。電磁閥控制電路由VD4、VD5、VT6、VT5等元件組成。一旦引燃小火，火焰探針便感測到高溫，由於火焰離子的導電作用，相當於探針對地接了一隻電阻（隨感測溫度高低而變，約為O.6MΩ～3MΩ），VT7正偏導通。vT7導通後，一方面使VT8導通，VT9、VT10截止，則振蕩及高壓產生電路停止工作；另一方面由於VD4正偏，使VT6、VT5相繼導通，電磁閥『YV的維持繞組L2中有電流通過，但因電流較小（約5mA左右）無法開啟電磁閥。VD3是保護二極體。實際上，在打開出水閥、接通整機電源後，在VT10導通為振蕩電路供電的同時，VD5也正偏，使VT6、VT5相繼導通。
YV的L2中已有維持電流。只不過點燃小火後，VT7導通並控制VT10截止，振蕩電路停止工作，同時又使VD4導通，接替VD5使VT6、VT5導通，保持YV中L2的電流不中斷。當出現意外熄火時（如氣壓不足、風吹、電磁閥故障等），火焰離子電流消失，相當R9開路，VT7、VT6、VT5均截止，YV維持繞組L2失電從而關閉電磁閥，防止熱水器燃燒室內聚積燃氣引起爆燃，確保人身和設備安全。
4、電磁閥啟動控制電路
該電路由VT1～VT4、R1～R5、C1、C2及VD1、VD2等元件組成，其工作過程分以下3個階段：
（1）在打開出水閥、接通電源開關SW時，由於C1、C2兩端電壓不能突變，有一個經R2、R3充電的緩變過程，所以VT1、VT3因基極為低電平（《0.7V）而截止。此時，VT4也截止，電磁閥YV的啟動繞組L1中無電流。這樣，儘管維持繞組L2中有小電流，但電磁閥不會打開，防止點燃小火前，燃燒室內聚積有燃氣而引發事故。大約1s後，C1上的充電電壓使VT3正偏導通，由於R4上拉作用使VT2也導通，VT4通過VT3、VT2獲得偏置電壓隨之導通，在電磁閥w的L1繞組通過較大的啟動電流（實測約600mA），與L2產生的合力使電磁閥YV打開，燃氣進入氣排，並由小火引燃。
（2）經過2s左右，C2的充電電壓使VT1正偏導通，VT2截止，VT4繞組截止，YV的L1繞組失電，L2繞組中的小電流維持電磁閥的導通，熱水器進入正常工作狀態，啟動過程（約2s）結束。
（3）啟動結束後，C1、C2分別通過R2、R1和R3放電，為下次啟動電磁閥作準備。
該熱水器控制電路由點火定時、振蕩電源控制、振蕩、點火指示、脈衝高壓產生、火焰檢測、主電磁氣閥啟動控制及維持等單元電路組成，其組成框圖如圖所示，電路原理圖如圖所示。
1.點火時間定時控制電路
該電路主要由IC1-1等組成。合上S2，再打開進、出水閥後，足夠的水壓（要求》0.03MPa）通過水/氣聯動閥內滑動頂杆使s1閉合，控制電路得電開始工作。R1、R2分壓後為IC1-1同相輸入端（3）腳提供1.5V基準參考電壓。由於電容C1兩端電壓不能突變，因此在剛接通電源的一段時間內，IC1-1反相輸入端（2）腳電壓高於（3）腳電壓，比較器（1）腳輸出低電平（接近0V），其作用有二：
一是使開關管VT2正偏導通，接通振蕩電路電源，同時LED點亮，作點火時間指示（C2是濾波電容）;二是使VD5導通，並控制VT4飽和，電磁閥YV的副繞組L2通過4mA～5mA的維持電流。由於此電流過小，並不能開啟電磁閥。隨著C1兩端電壓的升高，約10s後，IC1-1（2）腳電壓低於（3）腳電壓，其（1）腳跳變為高電平（約等於電源電壓3v），VT2截止，振蕩電路失電停振，點火過程結束，同時LED熄滅。當IC1-1（1）腳輸出高電平時，VD5也截止，但此時VT4的導通已由火焰控制電路IC2-1控制，所以L2中的維持電流不會中斷。
2.振蕩及脈衝高壓產生電路
VT3、T1等元件組成電感反饋式振蕩電路，偏置電阻R10、R11確定VT3的直流工作點，即振蕩強弱，VD2是保護二極體。T1次級（5）-（7）繞組輸出的高壓經VD8半波整流後，通過觸發變壓器T2初級為C4充電，同時經限流電阻R12為觸發電容C3充電。當C4兩端電壓約升至200V時，C3兩端電壓使雙向二極體VD3導通，並觸發單向可控矽VS導通，c4經VS、T2初級迅速放電，T2次級感應出約12kV的脈衝高壓，通過點火針對地（機殼）放電，引燃小火（俗稱常明火），完成一次放電點火過程。隨後C3、C4又被充電，進行新一輪放電，放電頻率由R12、C3的時間常數決定。
3.火焰檢測電路
該電路由IC2-1及外圍元件組成。
IC2-1接成零電平檢測器，其反相輸入端（6）腳被R16設置為0V。電源電壓先經限流電阻R18後由VD4鉗位為0.7V，再由R17、R14、R13分壓，為同相輸入端（5）腳提供一個很微小的正電壓，則（7）腳輸出高電平，VD6截止。一旦燃氣被點燃，檢測針（熱電偶）感測到高溫，火焰離子電流使IC2-1（5）腳電壓變為負電壓（約-0.3V），（7）腳輸出翻轉為低電平，VD6導通，VT4也處於導通狀態，保持電磁閥YV的副繞組L2中維持電流不中斷。
4.電磁閥啟動控制電路
該電路由IC1-2、VT5、VT6等元件組成。IC1-2及其外圍元件組成定時器，其外圍元件及參數與IC1-1基本一樣，只是定時電容C5（10μF）取得小些，使電磁閥YV主啟動繞組L1的通電時間為2s左右。驅動管VT5、VT6並聯，以增加驅動電流（約400mA～470mA）。接通電源後，L1便通電啟動，啟動後由VT4為L2提供維持電流。在電磁閥啟動過程中，正偏壓經R4使VT1導通，將vT2基極電位拉低，保證在此期間振蕩和點火不停頓，防止在IC1-1工作失常後燃燒室聚積燃氣而引起爆燃。
打開APP閱讀更多精彩內容聲明：本文內容及配圖由入駐作者撰寫或者入駐合作網站授權轉載。文章觀點僅代表作者本人，不代表電子發燒友網立場。文章及其配圖僅供工程師學習之用，如有內容圖片侵權或者其他問題，請聯繫本站作侵刪。 侵權投訴