CN100458614C - 热水器的电磁阀控制电路及电磁阀控制方法 - Google Patents

Abstract

一种热水器的电磁阀控制电路及电磁阀控制方法，除设有省电的功能外，还提供防止瓦斯外泄的安全设计。控制电路利用温度检测开关检测残火的存在，并输出检测的信号给中央处理单元。中央处理单元根据温度检测开关所检测的信号来控制电磁阀，以控制瓦斯的开关，由此防止瓦斯外泄而引起爆炸及火灾的意外。另外电磁阀的电源通过脉波宽度调制(pulse widthmodulation，PWM)控制输出来提供，可降低工作电压并保持电磁阀开启，而实现省电的功效。

Description

热水器的电磁阀控制电路及电磁阀控制方法

技术领域

本发明涉及一种电磁阀控制电路及电磁阀控制方法，特别涉及一种热水器的电磁阀控制电路及电磁阀控制方法。

背景技术

热水器的电磁阀用于提供瓦斯，以燃烧来加热流经热水器中的水。请参阅图1，图1示出电磁阀控制电路的功能框图，该图为公知热水器电磁阀控制的功能框图。其中中央处理单元101接收水量检测器102及残火安全开关103的检测信号，而第一电源端104直接供电给电磁阀105与比例阀106，第二电源端107则连接于第二电源端驱动电路108及109。而中央处理单元101由水量检测器102检测水量的检测信号而得知有水通过需要加热时，则输出信号给第二电源端驱动电路108及109。第二电源端驱动电路108及109便将第二电源端107的电源传送至电磁阀105与比例阀106，而电磁阀105与比例阀106接收第一电源端104及第二电源端107的电源后分别执行瓦斯的开启及流量的控制。其中第一电源端104可为正电源，第二电源端107为负电源；或第一电源端104为负电源，第二电源端107为正电源。

接着参阅图2，图2示出电磁阀省电控制电路的功能框图，为公知热水器的电磁阀控制电路加入了省电的设计。其中电源正极端112提供1/2的正电源给电磁阀105，而中央处理单元101接收水量检测器102及残火安全开关103的检测信号，当中央处理单元101由水量检测器102检测水量的检测信号而得知有水通过需要加热时，则通知电源正极端驱动电路113驱动电磁阀105及提供正电源给比例阀106。同时中央处理单元101也通知电源负极端驱动电路115及116，将电源负极端114提供的负电源提供给电磁阀105与比例阀106。而电磁阀105接收电源正极端112提供的1/2正电源及电源负极端114的负电源后便开启瓦斯，另外，比例阀106通过电源正极端驱动电路113及电源负极端驱动电路116接收电源正极端112提供的正电源与电源负极端114提供的负电源后，便根据中央处理单元101的命令执行瓦斯流量的控制。

然而，虽然图2的电磁阀控制电路加入了省电的设计，但仍然与图1的电磁阀控制电路一样，两者的残火安全开关103皆仅能检测残火的存在与否，却无法对检测出有残火而作应变的操作。同时，如果中央处理单元101发生故障，而传送错误的控制信号给电源正极端驱动电路113，使得不需点火加热时，电磁阀105却还是持续开启瓦斯，造成瓦斯外泄的情形，加上残火的存在可能引起瓦斯气爆。因此公知的热水器电磁阀控制电路仍有待改善之处。

发明内容

有鉴于此，本发明提供一种热水器的电磁阀控制电路，使热水器除了具有省电的功能外，还有防止瓦斯气爆的安全防护功能。

本发明提供一种热水器的电磁阀控制电路，其特征在于，包括一残火安全开关、一残火安全驱动电路、一水量检测单元、一中央处理单元、一防爆驱动电路、一负极端驱动电路及一电磁阀。其中由残火安全开关接收一正电源，用以检测残火并输出一正电源信号给残火安全驱动电路，残火安全驱动电路再根据正电源信号输出一残火安全控制信号。而水量检测单元用于检测热水器的水量并输出一水量检测控制信号。利用中央处理单元接收残火安全控制信号及水量检测控制信号，以输出一正电源控制信号及一负电源控制信号。而防爆驱动电路连接于中央处理单元，用以接收正电源控制信号及正电源信号，经处理后输出一电磁阀正端控制电源。而负极端驱动电路接收中央处理单元传来的负电源控制信号，经处理后输出一电磁阀负端控制电源。电磁阀便接收电磁阀正端控制电源及电磁阀负端控制电源开启瓦斯。

本发明还提供一种热水器的电磁阀控制方法，其特征在于，一开始先检测热水器的水量，并输出一水量检测控制信号。然后启动残火安全开关以检测热水器的残火，并输出一残火安全控制信号及一正电源信号。接着中央处理单元收到残火安全控制信号及水量检测控制信号后，判断有足够的水量及没有残火的存在，才输出一正电源控制信号及一负电源控制信号。再利用一防爆驱动电路处理正电源信号及正电源控制信号，并于处理后输出一电磁阀正端控制电源。另一方面利用一负极端驱动电路处理负电源控制信号，并于处理后提供一电磁阀负端控制电源。最后由电磁阀正端控制电源及电磁阀负端提供给电磁阀以开启瓦斯。

根据本发明的热水器的电磁阀控制电路和电磁阀控制方法，热水器除了具有省电的功能外，还有防止瓦斯气爆的安全防护功能。

为使能更进一步了解本发明的特征及技术内容，请参阅以下有关本发明的详细说明与附图，然而附图仅提供参考与说明用，并非用来对本发明加以限制。

附图说明

图1为公知电磁阀控制电路的功能框图；

图2为公知电磁阀省电控制电路的功能框图；

图3为本发明电磁阀控制电路的功能框图；

图4为本发明电磁阀控制电路的电路图；及

图5为本发明电磁阀控制电路的操作流程图。

其中，附图标记说明如下：

[公知技术]

101中央处理单元          102水量检测器

103残火安全开关          104第一电源端

105电磁阀                106比例阀

107第二电源端            108，109第二电源端驱动电路

112电源正极端            113电源正极端驱动电路

114电源负极端            115，116电源负极端驱动电路

[本发明]

301中央处理单元          302水量检测单元

303残火安全开关          304电源正极端

305残火安全驱动电路      306防爆驱动电路

307电源负极端            308负极端驱动电路

309电磁阀

具体实施方式

请参阅图3，图3为本发明电磁阀控制电路的功能框图，如图3所示，本发明电磁阀控制电路包括残火安全开关303、残火安全驱动电路305、水量检测单元302、中央处理单元301、防爆驱动电路306、负极端驱动电路308及电磁阀309。其中残火安全开关303接收电源正极端304所送来的正电源，并检测热水器是否有残火存在。然后开启残火安全开关303，输出该正电源给防爆驱动电路306，及给残火安全驱动电路305。残火安全驱动电路305便传送一残火安全信号到中央处理单元301。而水量检测单元302用于检测水量，并输出一检测水量的信号给中央处理单元301。当中央处理单元301接收水量检测单元302检测水量的信号及残火安全驱动电路305输出的检测残火的信号后，便输出一正电源控制信号给防爆驱动电路306，及一负电源控制信号给连接于电源负极端307的负极端驱动电路308。防爆驱动电路306将处理该正电源控制信号而输出一电磁阀正端控制电源给电磁阀309，而负极端驱动电路308处理该负电源控制信号后输出一电磁阀负端控制电源给电磁阀309。电磁阀309接收到电磁阀正端控制电源及电磁阀负端控制电源后即开启瓦斯。

而上述的残火安全开关303如果检测到残火的存在，残火安全开关303输出的残火检测信号经残火安全驱动电路305传送给中央处理单元301。中央处理单元301得知有残火存在则下命令给防爆驱动电路306，使防爆驱动电路306停止供电给电磁阀309，同时也命令负极端驱动电路308停止供电给电磁阀309，而使电磁阀309关闭以停止供应瓦斯，可避免残火引爆瓦斯。另外，残火安全开关303为一温度检测开关，通过检测残火的温度以检测残火的存在。而中央处理单元301于启动电磁阀309后，以脉波宽度调制(pulsewidth modulation，PWM)控制输出负电源控制信号，而PWM的负电源控制信号通过负极端驱动电路308输出经PWM处理的电磁阀负端控制电源，进而供应给电磁阀309，由此可降低维持电磁阀309工作的电源，达到省电的功效。

接着请参阅图4，图4为本发明电磁阀控制电路的电路图，其中残火安全开关303用于检测残火并输出一正电压信号给残火安全驱动电路305及防爆驱动电路306。而残火安全驱动电路305接收正电压信号后输出残火安全信号给中央处理单元301，另一方面水量检测单元302利用水量检测器检测水量，再将检测水量的信号经过一水量检测电路处理，然后输出一水量检测信号给中央处理单元301。然后中央处理单元301通过接收残火安全信号及水量检测信号，可得知水量是否足够及是否有残火存在。而当水量足够且没有残火时，中央处理单元301输出一正电源控制信号给防爆驱动电路306及负电源控制信号给负极端驱动电路308。

上述的防爆驱动电路306将正电源控制信号经过带通滤波电路及整流滤波电路处理后，导通一开关电路而使残火安全开关303传来的正电源信号通过，而输出一电磁阀正端控制电源供给电磁阀309。其中利用带通滤波电路来判断中央处理单元301输出的正电源控制信号是否正常。例如如果中央处理单元301发生故障，输出的正电源控制信号将为一直流电压信号，其将会被带通滤波电路阻隔掉，而不提供电磁阀正端控制电源给电磁阀309工作。由此防止因中央处理单元301的故障而造成电磁阀309误操作的情形。

另一方面，中央处理单元301输出给负极端驱动电路308的负电源控制信号，于启动电磁阀309后(约3秒)，由中央处理单元301利用PWM控制来处理输出，为一PWM的负电源控制信号。而负极端驱动电路308处理PWM的负电源控制信号后，输出一电磁阀负端控制电源给电磁阀309。然而通过PWM控制的处理，可降低供应给电磁阀309的电源(可降低至1/2的供应电源)而保持电磁阀309的开启，以达到省电的目的。

另外，上述的残火安全开关303如果检测到残火，残火安全开关303便会关闭，而残火安全驱动电路305输出残火安全信号通知中央处理单元301，中央处理单元301便控制防爆驱动电路306及负极端驱动电路308来停止供电给电磁阀309，使电磁阀309关闭而停止输出瓦斯，以防残火引爆瓦斯。

接着请参阅图5，图5为本发明电磁阀控制电路的操作流程图。首先利用水量检测器来检测热水器的进水量，再通过水量检测电路输出水量检测信号(如图5步骤S501)。接着启动残火安全开关输出正电源信号，以及通过残火安全驱动电路输出残火安全信号，同时检测有无残火的存在(如图5步骤S503)。然后利用中央处理单元接收水量检测信号及残火安全信号以输出正电源控制信号及负电源控制信号(如图5步骤S505)。接下来利用防爆驱动电路将该正电源控制信号经带通滤波电路及整形滤波电路处理后，导通开关电路以让正电源信号通过，而输出电磁阀正端控制电源。同时通过负极端驱动电路处理负电源控制信号，而输出该电磁阀负端控制电源(如图5步骤S507)。最后根据电磁阀正端控制电源及电磁阀负端控制电源来控制电磁阀来开关瓦斯(如图5步骤S509)。

而上述的残火安全开关303为一温度检测开关，如果有残火存在将会检测到残火的温度而关闭残火安全开关303，而残火安全驱动电路305便传送残火安全信号给中央处理单元301。中央处理单元301根据残火安全信号，停止供应电源给电磁阀309，使电磁阀309关闭以停止供应瓦斯。另外，中央处理单元301接收残火安全信号及水量检测信号后，输出负电源控制信号一段时间，而启动电磁阀309后，便以PWM控制来输出负电源控制信号。而以PWM控制输出的负电源控制信号通过负极端驱动电路处理后，输出电磁阀负端控制电源，以提供维持电磁阀309工作所需的电源。利用PWM控制输出的负电源控制信号配合负极端驱动电路308处理，让电磁阀负端控制电源小于负电源控制信号，由此可节省耗电。另外，如果上述中央处理单元301输出的正电源控制信号为一直流信号，则防爆驱动电路306的带通滤波电路将阻隔正电源控制信号而无法导通防爆驱动电路306的开关电路，以致正电源信号无法通过，所以没有电磁阀正端控制电源输出，使电磁阀309关闭。以防因中央处理单元301故障而导致不正常的瓦斯外泄的情形。

但是，以上所述，仅为本发明优选的具体实施例的详细说明与附图，本发明的特征并不局限于此，并非用以限制本发明，本发明的所有范围应以下述的权利要求为准，凡符合本发明权利要求的精神与其类似变化的实施例，皆应包含于本发明的范畴中，本领域的技术人员可轻易思及的变化或修改均可涵盖在以下本发明的专利范围内。

Claims (17)

1、一种热水器的电磁阀控制电路，其特征在于，包括：

一残火安全开关，连接一正电源，用于检测残火并输出一正电源信号；

一残火安全驱动电路，接收该正电源信号并输出一残火安全控制信号；

一水量检测单元，用于检测水量并输出一水量检测信号；

一中央处理单元，接收该残火安全控制信号及该水量检测信号，输出一正电源控制信号及一负电源控制信号；

一防爆驱动电路，接收该正电源控制信号及该正电源信号，输出一电磁阀正端控制电源；

一负极端驱动电路，接收该负电源控制信号，输出一电磁阀负端控制电源；及

一电磁阀，接收该电磁阀正端控制电源及该电磁阀负端控制电源，由此控制瓦斯的开关。

2、如权利要求1所述的电磁阀控制电路，其特征在于该残火安全开关为一温度检测开关。

3、如权利要求1所述的电磁阀控制电路，其特征在于该水量检测单元包括一水量检测器及一水量检测电路，由该水量检测器检测水量，再通过该水量检测电路输出该水量检测信号。

4、如权利要求1所述的电磁阀控制电路，其特征在于该防爆驱动电路包括一带通滤波电路，用以检测该正电源控制信号。

5、如权利要求1所述的电磁阀控制电路，其特征在于该负电源控制信号为一脉波宽度调制信号，通过该负极端驱动电路输出该电磁阀负端控制电源以提供负电源给该电磁阀。

6、如权利要求1所述的控制电路，其特征在于该电磁阀负端控制电源小于该负电源控制信号。

7、一种热水器的电磁阀控制方法，其特征在于，包括如下步骤：

检测水量并输出一水量检测信号；

启动残火安全开关输出一正电源信号并检测残火，根据检测结果输出一残火安全信号；

接收该残火安全信号及该水量检测控制信号后，输出一正电源控制信号及一负电源控制信号；

根据该正电源控制信号来处理该正电源信号，并输出一电磁阀正端控制电源；

处理该负电源控制信号，并输出一电磁阀负端控制电源；及

根据该电磁阀正端控制电源及该电磁阀负端控制电源控制该电磁阀。

8、如权利要求7所述的电磁阀控制方法，其特征在于利用一水量检测器来检测热水器的进水量，再通过一水量检测电路输出该水量检测信号。

9、如权利要求7所述的电磁阀控制方法，其特征在于该残火安全开关输出的该正电源信号提供给一残火安全驱动电路以输出该残火安全信号。

10、如权利要求9所述的电磁阀控制方法，其特征在于利用一中央处理单元接收该残火安全信号及该水量检测信号。

11、如权利要求10所述的电磁阀控制方法，其特征在于该残火安全开关如果检测到残火的存在，该中央处理单元根据该残火安全信号，停止供应电源给该电磁阀，使该电磁阀关闭以停止供应瓦斯。

12、如权利要求11所述的电磁阀控制方法，其特征在于该残火安全开关为一温度检测开关，如果有残火存在将会检测到残火的温度而关闭该残火安全开关。

13、如权利要求10所述的电磁阀控制方法，其特征在于该中央处理单元接收该残火安全信号及该水量检测信号后以脉波宽度调制控制输出该负电源控制信号。

14、如权利要求13所述的电磁阀控制方法，其特征在于该中央处理单元输出该负电源控制信号一段时间，而启动该电磁阀后，才以脉波宽度调制控制输出该负电源控制信号。

15、如权利要求13所述的电磁阀控制方法，其特征在于利用一负极端驱动电路处理该脉波宽度调制的负电源控制信号，而输出该电磁阀负端控制电源，以提供该电磁阀所需的工作电源。

16、如权利要求7所述的电磁阀控制方法，其特征在于利用一防爆驱动电路根据该正电源控制信号来处理该正电源信号，将该正电源控制信号经一带通滤波电路及一整形滤波电路处理后，导通一开关电路以使该正电源信号通过，而输出该电磁阀正端控制电源。

17、如权利要求16所述的电磁阀控制方法，其特征在于如果该正电源控制信号为一直流信号，则带通滤波电路将阻隔该正电源控制信号而无法导通该开关电路，使该正电源信号无法通过，没有该电磁阀正端控制电源输出，使该电磁阀关闭。

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