CN107917445A - 一种燃气灶防干烧控制系统 - Google Patents

Abstract

一种燃气灶防干烧控制系统，涉及燃气灶技术领域，其设于燃气灶，燃气灶包括炉头、电磁阀、电磁阀控制电路和点火脉冲发生电路，燃气灶防干烧控制系统包括锅具检测电路，锅具检测电路包括磁控开关、磁铁和主控芯片，磁控开关密封于金属壳体内，金属壳体固定于炉头的中心位置并通过弹簧装置使金属壳体的端面能可靠接触到锅具底部，磁控开关包括推杆，当有锅具放在炉头上时，推杆的位置会下移，把磁铁推到磁控开关上面，磁控开关闭合，主控芯片驱动燃气灶点火；当锅具从炉头上拿下后，推杆复位，磁铁远离磁控开关，磁控开关断开，主控芯片会驱动电磁阀控制电路关断电磁阀，让燃气灶处于断气状态。

Description

一种燃气灶防干烧控制系统

技术领域

本发明涉及燃气灶技术领域，特别是涉及一种燃气灶防干烧控制系统。

背景技术

燃气灶早已进入千家万户的厨房，伴随着使用量的增加，燃气灶引发的安全事故也越来越多。由煤气灶引发的安全事故不是爆炸就是火灾，都是危害性极大的安全事故，所以预防煤气灶安全事故的发生有重要的现实意义。

煤气灶安全事故主要由以下两方面原因引起：1、煤气泄漏；2、使用过程中用户忘记关掉气源导致锅内食物被烧干，锅底被烧穿（即发生干烧）。燃气泄漏主要靠煤气公司或用户定期做管道安全检查来解决。

现在市面上的也有一些燃气泄漏报警器在有燃气泄漏的情况下能自动关闭总燃气阀门，这个也是很好的一种解决燃气泄漏的办法。但对于用户忘记关气源导致干烧引发的安全事故，通过安装报警器跟定期的管道检查都是无法解决的，因为发生干烧时报警器跟管道检测测到的数据都是正常的。

要解决干烧引起事故，燃气灶内部必须安装一种防干烧控制系统，在探测到干烧情况发生时关掉气源。现在市场上已经有一些带防干烧功能的灶具，比如海尔、林内等公司都有防干烧灶具已经在市场销售。

但现在市场上所销售的防干烧灶具都只是带防干烧功能，即锅底的温度达到设定的值时关掉气源。其实这样的产品也是存在缺陷的。因为燃气灶防干烧功能需要在炉头中心位置安装一个温度探头，现在燃气灶上用的最好的温度探头能承受的极限温度是350度。如果在没有锅的情况下让燃气灶空烧，这时火焰会直接烧到温度探头，这时温度探头的温度会瞬间超过350度，即使防干好保护系统马上关断气源，但温度探头也会有短时间处于极限温度以上，如果经常发生这样的空烧，对温度探头的使用可靠性有很大的影响。

发明内容

本发明的目的在于避免现有技术中的不足之处而提供一种燃气灶防干烧控制系统，该燃气灶防干烧控制系统能检测灶具上有没有锅，确保在灶具上有锅时才打开电磁阀让燃气灶通气并点火，可避免锅具干烧。

本发明的目的通过以下技术方案实现：

提供一种燃气灶防干烧控制系统，设于燃气灶，所述燃气灶包括炉头、电磁阀、电磁阀控制电路和点火脉冲发生电路，所述燃气灶防干烧控制系统包括锅具检测电路，所述锅具检测电路包括磁控开关、磁铁和主控芯片，所述磁控开关密封于金属壳体内，所述金属壳体固定于炉头的中心位置并通过弹簧装置使金属壳体的端面能可靠接触到锅具底部，所述磁控开关包括推杆，所述推杆的上端和所述金属壳体接触，所述推杆的另一端和所述磁铁接触，所述磁控开关和主控芯片的第一输入端连接，所述主控芯片的第一输出端和电磁阀控制电路连接，所述主控芯片的第二输出端和点火脉冲发生电路连接，

当有锅具放在炉头上时，推杆的位置会下移，把磁铁推到磁控开关上面，磁控开关闭合，主控芯片驱动电磁阀控制电路打开电磁阀，让燃气灶处于通气状态，同时主控芯片还会驱动点火脉冲发生电路输出点火脉冲，让燃气灶点火工作；当锅具从炉头上拿下后，推杆复位，磁铁远离磁控开关，磁控开关断开，主控芯片会驱动电磁阀控制电路关断电磁阀，让燃气灶处于断气状态。

其中，所述锅具检测电路具体是：包括磁控开关S2、电阻R3和电阻R4，所述主控芯片标示为U1，所述磁控开关一端接电源正极，另一端接电阻R3的一端、电阻R4的一端；所述电阻R4的另一端接电源负极，所述电阻R3的另一端接主控芯片U1的13脚。

其中，所述燃气灶防干烧控制系统还包括锅具温度采样电路，所述锅具温度采样电路包括温度传感器，所述温度传感器设于所述金属壳体的内壁，所述温度传感器和主控芯片的第二输入端连接。

其中，所述锅具温度采样电路具体是：包括温度传感器R26、电阻R27和电容C7，所述主控芯片标示为U1，所述温度传感器R26的一端接电源的负极，所述温度传感器R26的另一端接电阻R27的一端、电容C7的一端和主控芯片U1的10脚；所述电阻R27的另一端接电源的正极；所述电容C7的另一端接电源负极。

其中，所述电磁阀控制电路包括自吸型电磁阀、MOS管Q9、MOS管Q10、MOS管Q11、电阻R29、电阻R30-1、电阻R30-2和电阻R31，所述主控芯片标示为U1，所述自吸型电磁阀的自吸线圈L2-1的一端、维持线圈L2-2的一端、MOS管Q9的D极接在一起，所述MOS管Q9的S极接电源正极、电阻R30-1的一端，所述电阻R30-1的另一端接所述MOS管Q9的G极、电阻R29的一端，所述电阻R29的另一端接主控芯片U1的7脚，所述维持线圈L2-2的另一端接MOS管Q10的D脚，所述MOS管Q10的S脚接电源的负极，所述MOS管Q10的G脚接电阻R30-2的一端，所述电阻R30-2的另一端接主控芯片U1的8脚，所述自吸线圈L2-1的另一端接MOS管Q11的D脚，所述MOS管Q11的S脚接电源的负极，所述MOS管Q11的G脚接电阻R31的一端，所述电阻R31的另一端接主控芯片U1的9脚。

其中，所述燃气灶防干烧控制系统还包括报警电路，所述报警电路包括蜂鸣器BELL、三极管Q8和电阻R28，所述主控芯片标示为U1，所述蜂鸣器BELL的一端接电源正极，蜂鸣器BELL的另一端接三极管Q8的C极；所述三极管Q8的E极接电源负极；所述三极管Q8的B极接电阻R28的一端；所述电阻R28的另一端接主控芯片U1的11脚。

其中，所述燃气灶防干烧控制系统还包括火焰检测电路，所述主控芯片标示为U1，所述火焰检测电路包括用于探测火焰的金属针和输出电路，火焰烧到金属针，则输出电路会输出有效信号至主控芯片U1，火焰未烧到金属针，则输出电路输出无效信号至主控芯片U1。

其中，所述金属针为不锈钢针，所述输出电路包括电阻R5、电阻R6、电阻R7、电阻R8、电阻R9、电阻R10、电阻R11、电阻R12、电阻R13、电阻R14、电阻R15、电阻R16、电阻R17、三极管Q1、三极管Q2、三极管Q3、二极管D1、二极管D2、二极管D3、光耦U2、电容C3、电容C4、电容C5、运放U4和震荡线圈T1，所述主控芯片的5脚接电阻R5的一端，所述电阻R5的另一端接光耦U2的1脚，所述光耦U2的2脚接电源负极，所述光耦U2的8脚接电阻R7，所述电阻R7的另一端接电源正极，所述光耦U2的7脚接电阻R6的一端，所述电阻R6的另一端接三极管Q1的B极，所述三极管Q1的E极接电源负极，所述三极管Q1的C极接电阻R9的一端，所述电阻R9的另一端接电阻R8的一端、三极管Q2的B极；所述电阻R8的另一端、所述三极管Q2的E极接电源正极，所述三极管Q2的C极接震荡线圈T1的4脚和5脚，所述震荡线圈T1的3脚接三极管Q3的C极，所述震荡线圈T1的1脚接电阻R10的一端，所述电阻R10的另一端接所述三极管Q3的B极、二极管D1的负极，所述三极管Q3的E极接电源负极，所述二极管D1的正极接电源负极，所述震荡线圈的7脚接电容C3的一端，所述电容C3的另一端接电阻R11的一端，所述电阻R11的另一端接电阻R12的一端、电阻R13的一端，所述电阻R12的另一端接不锈钢探针，所述电阻R13的另一端接电阻R14的一端、电容C4的一端，所述电阻R14的另一端接二极管D2的负极、二极管D3的正极、电容C5的一端、电阻R15的一端、运放U4的2脚，所述二极管D2的正极接电源负极，所述二极管D3的负极接电源正极，所述电容C5的另一端接电源负极，所述电阻R15的另一端接电源正极，所述运放U4的3脚接电源负极，所述运放U4的4脚接电源负极，所述运放U4的8脚接电源正极，所述运放U4的1脚接电阻R16的一端、电阻R17的一端，所述电阻R16的另一端接电源正极，所述电阻R17的另一端接主控芯片U1的3脚。

其中，所述点火脉冲发生电路包括：电阻R18、电阻R19、电阻R20、电阻R21、电阻R22、电阻R23、电阻R24、电阻R25、电容C6、二极管D4、稳压二极管D5、二极管D6、二极管D8、三极管Q4、三极管Q5、三极管Q6、光耦U3、可控硅二极管Q7、震荡线圈T2、点火脉冲输出线圈L3和高压发生线圈L4，所述主控芯片标示为U1，所述主控芯片U1的6脚接电阻R18的一端，所述电阻R18的另一端接光耦U3的3脚，所述光耦U3的4脚接电源的负极，所述光耦U3的6脚接电阻R19的一端；所述电阻R19的另一端接电源的正极，所述光耦U3的5脚接电阻R20的一端，所述电阻R20的另一端接三极管Q4的B极，所述三极管Q4的E极接电源负极，所述三极管Q4的C极接电阻R21的一端，所述电阻R21的另一端接电阻R22的一端、三极管Q5的B极，所述电阻R22的另一端、所述三极管Q5的E极连电源的正极；所述三极管Q5的C极接震荡线圈T2的4脚和5脚；所述震荡线圈T2的3脚接三极管Q6的C极，所述震荡线圈T2的1脚接电阻R23的一端；所述电阻R23的另一端接所述三极管Q6的B极、二极管D6的负极，所述三极管Q6的E极接电源的负极，所述二极管D6的正极接电源的负极；所述震荡线圈T2的2脚、4脚和5脚连接在一起，所述震荡线圈T2的6脚接稳压二极管D5的负极，所述稳压二极管D5的正极接电阻R24的一端；所述电阻R24的另一端接电阻R25的一端、可控硅Q7的G极；所述电阻R25的另一端接所述可控硅Q7的K极、二极管D8的负极、点火脉冲输出线圈L3的一端；所述可控硅Q7的A极接电容C6的一端、二极管D4的负极；所述电容C6的另一端接电源的负极；所述二极管D4的正极接所述震荡线圈T2的7脚；所述二极管D8的正极、所述点火脉冲输出线圈L3的另一端接电源负极，高压发生线圈L4跟点火脉冲输出线圈L3耦合在一起。

其中，线圈匝数比高压发生线圈L4：点火脉冲输出线圈L3=100：1。

本发明的有益效果：本发明的一种燃气灶防干烧控制系统，当有锅具放在炉头上时，推杆的位置会下移，把磁铁推到磁控开关上面，磁控开关闭合，主控芯片驱动电磁阀控制电路打开电磁阀，让燃气灶处于通气状态，同时主控芯片还会驱动点火脉冲发生电路输出点火脉冲，让燃气灶点火工作；当锅具从炉头上拿下后，推杆复位，磁铁远离磁控开关，磁控开关断开，主控芯片会驱动电磁阀控制电路关断电磁阀，让燃气灶处于断气状态，本发明能够实现有锅具时点火，无锅具时熄火，可防止锅具干烧。

附图说明

利用附图对发明作进一步说明，但附图中的实施例不构成对本发明的任何限制，对于本领域的普通技术人员，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据以下附图获得其它的附图。

图1是本发明的一种燃气灶防干烧控制系统的电路示意图。

图中包括有：

锅具检测电路1、锅具温度采样电路2、电磁阀控制电路3、报警电路4、火焰检测电路5、点火脉冲发生电路6。

具体实施方式

结合以下实施例对本发明作进一步描述。

本实施例的一种燃气灶防干烧控制系统，设于燃气灶，如图1所示，所述燃气灶包括炉头（图中未示出）、电磁阀、电磁阀控制电路3和点火脉冲发生电路6，所述燃气灶防干烧控制系统包括锅具检测电路1，所述锅具检测电路1包括磁控开关S2、磁铁和主控芯片U1，所述磁控开关S2密封于不锈钢壳体内，所述不锈钢壳体固定于炉头的中心位置并通过弹簧装置使不锈钢壳体的端面能可靠接触到锅具底部，所述磁控开关S2包括推杆，所述推杆的上端和所述不锈钢壳体接触，所述推杆的另一端和所述磁铁接触，所述磁控开关S2和主控芯片U1的第一输入端连接，所述主控芯片U1的第一输出端和电磁阀控制电路3连接，所述主控芯片U1的第二输出端和点火脉冲发生电路6连接。

所述锅具检测电路1具体是：包括磁控开关S2、电阻R3和电阻R4，所述主控芯片标示为U1，所述磁控开关一端接电源正极，另一端接电阻R3的一端、电阻R4的一端；所述电阻R4的另一端接电源负极，所述电阻R3的另一端接主控芯片U1的13脚。

当锅具放到炉头时，磁控开关S2闭合，电源电压VCC加到电阻R3和电阻R4的连接端，输入高电平至主控芯片U1的13脚，主控芯片U1驱动电磁阀控制电路3打开电磁阀，让燃气灶处于通气状态，同时主控芯片U1还会驱动点火脉冲发生电路6输出点火脉冲，让燃气灶点火工作；当锅具移开时，磁控开关S2断开，电阻R3和电阻R4的连接端被下拉到低电平，输入低电平至主控芯片U1的13脚，主控芯片U1会驱动电磁阀控制电路3关断电磁阀，让燃气灶处于断气状态。

本实施例的一种燃气灶防干烧控制系统，能够实现有锅具时点火，无锅具时熄火，可防止锅具干烧。

其中，所述燃气灶防干烧控制系统还包括锅具温度采样电路2，所述锅具温度采样电路2包括温度传感器，所述温度传感器设于所述金属壳体的内壁，所述温度传感器和主控芯片的第二输入端连接。

其中，所述锅具温度采样电路2具体是：包括温度传感器R26、电阻R27和电容C7，所述温度传感器R26的一端接电源的负极，所述温度传感器R26的另一端接电阻R27的一端、电容C7的一端和主控芯片U1的10脚；所述电阻R27的另一端接电源的正极；所述电容C7的另一端接电源负极。

电源电压VCC经温度传感器R26和电阻R27分压以后输入主控芯片U1的10脚，主控芯片U1内部的AD模块把输入的模拟信号转换成数字信号，主控芯片U1内部的程序通过读该数字信号就能获知锅具温度。电容C7并接在温度传感器R26的两端起到滤波的作用。

所述锅具温度采样电路2的核心是一个热敏电阻型温度传感器，所述热敏电阻型温度传感器密封于不锈钢壳体内，不锈钢壳体通过紧固件固定于炉头中心位置并通过内部弹簧装置使不锈钢壳体端面能可靠接触到锅具底部，这样锅具底部的温度就是不锈钢壳体端面的温度，不锈钢壳体端面的温度能够决定热敏电阻型温度传感器的输出电阻，所以主控芯片U1通过检测热敏电阻型温度传感器的输出电阻就能确定不锈钢壳体端面的温度，从而获知锅具底部的温度。当锅具底部温度达到设定值，就认为发生了干烧，主控芯片U1会驱动电磁阀控制电路3关断电磁阀让燃气灶处于断气状态。

其中，所述电磁阀控制电路3包括自吸型电磁阀、MOS管Q9、MOS管Q10、MOS管Q11、电阻R29、电阻R30-1、电阻R30-2和电阻R31，所述自吸型电磁阀的自吸线圈L2-1的一端、维持线圈L2-2的一端、MOS管Q9的D极接在一起，所述MOS管Q9的S极接电源正极、电阻R30-1的一端，所述电阻R30-1的另一端接所述MOS管Q9的G极、电阻R29的一端，所述电阻R29的另一端接主控芯片U1的7脚，所述维持线圈L2-2的另一端接MOS管Q10的D脚，所述MOS管Q10的S脚接电源的负极，所述MOS管Q10的G脚接电阻R30-2的一端，所述电阻R30-2的另一端接主控芯片U1的8脚，所述自吸线圈L2-1的另一端接MOS管Q11的D脚，所述MOS管Q11的S脚接电源的负极，所述MOS管Q11的G脚接电阻R31的一端，所述电阻R31的另一端接主控芯片U1的9脚。

当主控芯片U1的7脚输出高电平到电阻R29时，P通道MOS管Q9截止，自吸线圈L2-1、维持线圈L2-2都处于截止状态。当主控芯片U1的7脚输出低电平到电阻R29时，P通道MOS管Q9导通，这时自吸线圈L2-1和维持线圈L2-2的状态分别由N通道MOS管Q10和MOS管Q11控制。当主控芯片U1的8脚输出高电平到电阻R30-2的时候，MOS管Q10导通，自吸线圈L2-1导通。如果主控芯片U1的8脚输出低电平到电阻R30-2时候，MOS管Q10截止，自吸线圈L2-1截止。当主控芯片U1的9脚输出高电平到电阻R31的时候，MOS管Q11导通，维持线圈L2-2导通。当主控芯片U1的9脚输出低电平到电阻R31的时候，MOS管Q11截止，自吸线圈L2-1截止。

所述电磁阀控制电路3的核心是使用了一个燃气灶用自吸型电磁阀。所述自吸型电磁阀的特征是有2组线圈。第1组为自吸线圈L2-1，其内阻很小，导通后会有很大的电流，从而产生很大的磁场能自动打开电磁阀。第2组线圈为维持线圈L2-2，内阻较大，导通后电流较小。在自吸线圈L2-1截止、电磁阀已经打开的情况下，维持线圈L2-2导通能让电磁阀继续导通，燃气灶处于通气状态；维持线圈L2-2截止则电磁阀关闭，燃气灶处于断气状态。在电磁阀关闭的情况下，维持线圈L2-2导通不能打开电磁阀，燃气灶继续处于断气状态。主控芯片U1检测到灶具上面放锅以后，主控芯片U1驱动电磁阀控制电路3使自吸线圈L2-1导通，这样电磁阀被打开，燃气灶通气，延时1秒后，主控芯片U1驱动电磁阀控制电路3使维持线圈L2-2导通，同时让自吸线圈L2-1截止，这样电磁阀继续维持导通，燃气灶继续处于通气状态。主控芯片U1在驱动电磁阀控制电路3的同时，也在驱动点火脉冲发生电路6输出点火脉冲。这样就能完成燃气灶放锅以后自动点火的功能。当主控芯片U1检测到锅具处于干烧的情况后，主控芯片U1驱动电磁阀控制电路3让维持线圈L2-2截止，这样电磁阀被关闭，燃气灶处于断气状态，完成干烧保护功能。

其中，所述燃气灶防干烧控制系统还包括报警电路4，所述报警电路4包括蜂鸣器BELL、三极管Q8和电阻R28，所述蜂鸣器BELL的一端接电源正极，蜂鸣器BELL的另一端接三极管Q8的C极；所述三极管Q8的E极接电源负极；所述三极管Q8的B极接电阻R28的一端；所述电阻R28的另一端接主控芯片U1的11脚。

当主控芯片U1的11脚输出高电平到电阻R28时，三极管Q8导通，蜂鸣器发声。当主控芯片U1的11脚输出低电平到电阻R28时，三极管Q8截止，蜂鸣器也截止。当主控芯片U1检测到干烧情况发生时，驱动报警电路4发声报警。

其中，所述燃气灶防干烧控制系统还包括火焰检测电路5，所述主控芯片标示为U1，所述火焰检测电路5包括用于探测火焰的金属针和输出电路，火焰烧到金属针，则输出电路会输出有效信号至主控芯片U1，火焰未烧到金属针，则输出电路输出无效信号至主控芯片U1。

其中，所述金属针为不锈钢针，所述输出电路包括电阻R5、电阻R6、电阻R7、电阻R8、电阻R9、电阻R10、电阻R11、电阻R12、电阻R13、电阻R14、电阻R15、电阻R16、电阻R17、三极管Q1、三极管Q2、三极管Q3、二极管D1、二极管D2、二极管D3、光耦U2、电容C3、电容C4、电容C5、运放U4和震荡线圈T1，所述主控芯片的5脚接电阻R5的一端，所述电阻R5的另一端接光耦U2的1脚，所述光耦U2的2脚接电源负极，所述光耦U2的8脚接电阻R7，所述电阻R7的另一端接电源正极，所述光耦U2的7脚接电阻R6的一端，所述电阻R6的另一端接三极管Q1的B极，所述三极管Q1的E极接电源负极，所述三极管Q1的C极接电阻R9的一端，所述电阻R9的另一端接电阻R8的一端、三极管Q2的B极；所述电阻R8的另一端、所述三极管Q2的E极接电源正极，所述三极管Q2的C极接震荡线圈T1的4脚和5脚，所述震荡线圈T1的3脚接三极管Q3的C极，所述震荡线圈T1的1脚接电阻R10的一端，所述电阻R10的另一端接所述三极管Q3的B极、二极管D1的负极，所述三极管Q3的E极接电源负极，所述二极管D1的正极接电源负极，所述震荡线圈的7脚接电容C3的一端，所述电容C3的另一端接电阻R11的一端，所述电阻R11的另一端接电阻R12的一端、电阻R13的一端，所述电阻R12的另一端接不锈钢探针，所述电阻R13的另一端接电阻R14的一端、电容C4的一端，所述电阻R14的另一端接二极管D2的负极、二极管D3的正极、电容C5的一端、电阻R15的一端、运放U4的2脚，所述二极管D2的正极接电源负极，所述二极管D3的负极接电源正极，所述电容C5的另一端接电源负极，所述电阻R15的另一端接电源正极，所述运放U4的3脚接电源负极，所述运放U4的4脚接电源负极，所述运放U4的8脚接电源正极，所述运放U4的1脚接电阻R16的一端、电阻R17的一端，所述电阻R16的另一端接电源正极，所述电阻R17的另一端接主控芯片U1的3脚。

主控芯片U1的5脚输出高电平到电阻R5，驱动光耦U2导通，光耦U2导通后驱动三极管Q1导通，三极管Q1导通驱动三极管Q2导通。三极管Q2的集电极输出高电平到由震荡线圈T1、三极管Q3、电阻R10、二极管D1组成的震荡电路，震荡电路开始工作，震荡线圈T1的7脚输出不对称正弦波交流信号，信号频率为10K，交流正半周最大电压为400V，交流负半周最大电压为-100V。当不锈钢针没有烧到火焰时，交流信号在正半周通过电容C3、电阻R11、电阻R13和电阻R14对电容C5充电；交流信号在负半周通过电容C5、电阻R14、电阻R13、电阻R11、电容C3对交流信号放电。因为交流正半周电压比交流负半周电压高，所以电容C5连接运放U2的2脚(运放反向输入端)那端的电压为正。因为运放U2工作在比较器模式，运放U2的3脚（运放正向输入端）接电源地，所以这时运放的正向输入端比反向输入端电压低，运放1脚（输出端）输出低电平。当火焰烧到不锈钢针的时候，因为火焰具有二极管特性，相当于在电阻R12的位置接了一个二极管到电源地。这样交流信号在正半周通过电容C3、电阻R11、电阻R12和火焰（相当于二极管）直接电源地，无法给电容C5充电；交流信号在负半周时电容C5仍然通过电阻R14、电阻R13、电阻R11、电容C3对交流信号放电。这样导致电容C5连接运放U2的2脚（运放反向输入端）的电压为负，而运放U2的3脚（运放正向输入端）接电源地，所以这时运放U2的正向输入端电压比运放U2的反向输入端电压高，运放又工作于比较器模式，所以运放U2的1脚（输出端）输出高电平。运放U2的1脚输出电平通过电阻R17送入主控芯片U1的3脚。

所述火焰检测电路5用一根不锈钢针来探测火焰。火焰烧到不锈钢针的时候，火焰检测电路5会输出有效信号，当没有火焰烧到不锈钢针的时候，火焰检测电路5输出无效信号。主控芯片U1通过检测火焰检测电路5输出信号就能确定有没有火焰存在。本系统中的火焰检测电路5主要有2个方面的作用：1、在燃气灶工作的过程中，火焰检测电路5检测不到火焰，输出无效信号到主控芯片；则主控芯片U1会认为发生了意外熄火，同时驱动电磁阀控制电路3关断电磁阀，让燃气灶处于断气状态，避免燃气泄漏，实现熄火保护功能。2、燃气灶在点火过程中，火焰检测电路5检测到了火焰，输出有效信号到主控芯片U1；则主控芯片U1会认为火已经点着，同时控制点火脉冲发生电路6停止输出点火脉冲，实现智能点火。所述火焰检测电路5跟主控芯片U1之间用光耦U3实现了隔离，避免火焰检测电路5的高压对主控芯片U1的干扰。

其中，所述点火脉冲发生电路6包括：电阻R18、电阻R19、电阻R20、电阻R21、电阻R22、电阻R23、电阻R24、电阻R25、电容C6、二极管D4、稳压二极管D5、二极管D6、二极管D8、三极管Q4、三极管Q5、三极管Q6、光耦U3、可控硅二极管Q7、震荡线圈T2、点火脉冲输出线圈L3和高压发生线圈L4，所述主控芯片U1的6脚接电阻R18的一端，所述电阻R18的另一端接光耦U3的3脚，所述光耦U3的4脚接电源的负极，所述光耦U3的6脚接电阻R19的一端；所述电阻R19的另一端接电源的正极，所述光耦U3的5脚接电阻R20的一端，所述电阻R20的另一端接三极管Q4的B极，所述三极管Q4的E极接电源负极，所述三极管Q4的C极接电阻R21的一端，所述电阻R21的另一端接电阻R22的一端、三极管Q5的B极，所述电阻R22的另一端、所述三极管Q5的E极连电源的正极；所述三极管Q5的C极接震荡线圈T2的4脚和5脚；所述震荡线圈T2的3脚接三极管Q6的C极，所述震荡线圈T2的1脚接电阻R23的一端；所述电阻R23的另一端接所述三极管Q6的B极、二极管D6的负极，所述三极管Q6的E极接电源的负极，所述二极管D6的正极接电源的负极；所述震荡线圈T2的2脚、4脚和5脚连接在一起，所述震荡线圈T2的6脚接稳压二极管D5的负极，所述稳压二极管D5的正极接电阻R24的一端；所述电阻R24的另一端接电阻R25的一端、可控硅Q7的G极；所述电阻R25的另一端接所述可控硅Q7的K极、二极管D8的负极、点火脉冲输出线圈L3的一端；所述可控硅Q7的A极接电容C6的一端、二极管D4的负极；所述电容C6的另一端接电源的负极；所述二极管D4的正极接所述震荡线圈T2的7脚；所述二极管D8的正极、所述点火脉冲输出线圈L3的另一端接电源负极，高压发生线圈L4跟点火脉冲输出线圈L3耦合在一起，线圈匝数比高压发生线圈L4：点火脉冲输出线圈L3=100：1。

主控芯片U1的6脚输出高电位到电阻R18，驱动光耦U1导通，光耦U3导通后驱动三极管Q4导通，三极管Q4导通驱动三极管Q5导通，三极管Q5的集电极输出高电平到由震荡线圈T2、电阻R23、三极管Q6和二极管D6组成的震荡电路，震荡电路开始工作，震荡线圈T2的7脚输出交流信号，频率为10K左右，交流信号经过二极管D4过滤掉负半周部分后给电容C6充电。电容C6两端的电压大概400V左右。震荡线圈T2的6脚也输出交流信号，当交流信号电压大于稳压二极管D5的触发电压时，触发可控硅二极管Q7导通，可控硅二极管Q7导通驱动电容C6通过点火脉冲输出线圈L3放电，这样点火脉冲输出线圈L3上就有电流流过，等电容C6放电完毕, 点火脉冲输出线圈L3截止，这样流过点火脉冲输出线圈L3的电流为交流电流。高压发生线圈L4跟点火脉冲输出线圈L3耦合在一起，线圈匝数比L4：L3=100：1，当点火脉冲输出线圈L3上有交流电流流过时，在高压发生线圈L4上就能感应出10KV以上的高压，形成点火脉冲。

所述点火脉冲发生电路6是否输出点火脉冲由主控芯片U1控制，当主控芯片U1检测到灶头有锅具放下，则主控芯片U1 驱动点火脉冲发生电路6输出点火脉冲，给燃气灶点火；当主控芯片U1检测到火焰检测电路5有有效信号输入，则主控芯片U1控制点火脉冲发生电路6停止输出点火脉冲，完成点火。如果主控芯片U1在驱动点火脉冲发生电路6输出点火脉冲4秒后，主控芯片U1没有检测到火焰检测电路5输入的有效信号，主控芯片U1会控制点火脉冲发生电路6停止输出点火脉冲，表示点火失败。主控芯片U1跟点火脉冲发生电路6之间用光耦U3进行了隔离，避免高压点火脉冲对主控芯片U1的干扰。

本实施例采用了一个外置的输出电压为3V，最大输出电流为1A的开关电源。开关电源的正极连到阀体开关S1，开关电源的负极就是系统电源的负极。

本实施例的电源是指外置3V电源适配器。锅具检测电路用来检测灶具上面有没有放锅。锅具温度采样电路用采样锅底的温度。火焰检测电路用于检测炉头有没有火焰。电磁阀控制电路用来打开或者关断电磁阀。报警电路是一个蜂鸣器电路，用声音来提醒用户发生了意外情况。点火脉冲发生电路用来产生高压点火脉冲给燃气灶点火。主控芯片U1是一款单片机，内置为本系统特定开发的程序。

最后应当说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对本发明保护范围的限制，尽管参照较佳实施例对本发明作了详细地说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的实质和范围。

Claims (10)

1.一种燃气灶防干烧控制系统，设于燃气灶，所述燃气灶包括炉头、电磁阀、电磁阀控制电路和点火脉冲发生电路，其特征在于：所述燃气灶防干烧控制系统包括锅具检测电路，所述锅具检测电路包括磁控开关、磁铁和主控芯片，所述磁控开关密封于金属壳体内，所述金属壳体固定于炉头的中心位置并通过弹簧装置使金属壳体的端面能可靠接触到锅具底部，所述磁控开关包括推杆，所述推杆的上端和所述金属壳体接触，所述推杆的另一端和所述磁铁接触，所述磁控开关和主控芯片的第一输入端连接，所述主控芯片的第一输出端和电磁阀控制电路连接，所述主控芯片的第二输出端和点火脉冲发生电路连接，

当有锅具放在炉头上时，推杆的位置会下移，把磁铁推到磁控开关上面，磁控开关闭合，主控芯片驱动电磁阀控制电路打开电磁阀，让燃气灶处于通气状态，同时主控芯片还会驱动点火脉冲发生电路输出点火脉冲，让燃气灶点火工作；当锅具从炉头上拿下后，推杆复位，磁铁远离磁控开关，磁控开关断开，主控芯片会驱动电磁阀控制电路关断电磁阀，让燃气灶处于断气状态。

2.如权利要求1所述的一种燃气灶防干烧控制系统，其特征在于：所述锅具检测电路具体是：包括磁控开关S2、电阻R3和电阻R4，所述主控芯片标示为U1，所述磁控开关一端接电源正极，另一端接电阻R3的一端、电阻R4的一端；所述电阻R4的另一端接电源负极，所述电阻R3的另一端接主控芯片U1的13脚。

3.如权利要求1所述的一种燃气灶防干烧控制系统，其特征在于：所述燃气灶防干烧控制系统还包括锅具温度采样电路，所述锅具温度采样电路包括温度传感器，所述温度传感器设于所述金属壳体的内壁，所述温度传感器和主控芯片的第二输入端连接。

4.如权利要求3所述的一种燃气灶防干烧控制系统，其特征在于：所述锅具温度采样电路具体是：包括温度传感器R26、电阻R27和电容C7，所述主控芯片标示为U1，所述温度传感器R26的一端接电源的负极，所述温度传感器R26的另一端接电阻R27的一端、电容C7的一端和主控芯片U1的10脚；所述电阻R27的另一端接电源的正极；所述电容C7的另一端接电源负极。

5.如权利要求1所述的一种燃气灶防干烧控制系统，其特征在于：所述电磁阀控制电路包括自吸型电磁阀、MOS管Q9、MOS管Q10、MOS管Q11、电阻R29、电阻R30-1、电阻R30-2和电阻R31，所述主控芯片标示为U1，所述自吸型电磁阀的自吸线圈L2-1的一端、维持线圈L2-2的一端、MOS管Q9的D极接在一起，所述MOS管Q9的S极接电源正极、电阻R30-1的一端，所述电阻R30-1的另一端接所述MOS管Q9的G极、电阻R29的一端，所述电阻R29的另一端接主控芯片U1的7脚，所述维持线圈L2-2的另一端接MOS管Q10的D脚，所述MOS管Q10的S脚接电源的负极，所述MOS管Q10的G脚接电阻R30-2的一端，所述电阻R30-2的另一端接主控芯片U1的8脚，所述自吸线圈L2-1的另一端接MOS管Q11的D脚，所述MOS管Q11的S脚接电源的负极，所述MOS管Q11的G脚接电阻R31的一端，所述电阻R31的另一端接主控芯片U1的9脚。

6.如权利要求1所述的一种燃气灶防干烧控制系统，其特征在于：所述燃气灶防干烧控制系统还包括报警电路，所述报警电路包括蜂鸣器BELL、三极管Q8和电阻R28，所述主控芯片标示为U1，所述蜂鸣器BELL的一端接电源正极，蜂鸣器BELL的另一端接三极管Q8的C极；所述三极管Q8的E极接电源负极；所述三极管Q8的B极接电阻R28的一端；所述电阻R28的另一端接主控芯片U1的11脚。

7.如权利要求1所述的一种燃气灶防干烧控制系统，其特征在于：所述燃气灶防干烧控制系统还包括火焰检测电路，所述主控芯片标示为U1，所述火焰检测电路包括用于探测火焰的金属针和输出电路，火焰烧到金属针，则输出电路会输出有效信号至主控芯片U1，火焰未烧到金属针，则输出电路输出无效信号至主控芯片U1。

8.如权利要求7所述的一种燃气灶防干烧控制系统，其特征在于：所述金属针为不锈钢针，所述输出电路包括电阻R5、电阻R6、电阻R7、电阻R8、电阻R9、电阻R10、电阻R11、电阻R12、电阻R13、电阻R14、电阻R15、电阻R16、电阻R17、三极管Q1、三极管Q2、三极管Q3、二极管D1、二极管D2、二极管D3、光耦U2、电容C3、电容C4、电容C5、运放U4和震荡线圈T1，所述主控芯片的5脚接电阻R5的一端，所述电阻R5的另一端接光耦U2的1脚，所述光耦U2的2脚接电源负极，所述光耦U2的8脚接电阻R7，所述电阻R7的另一端接电源正极，所述光耦U2的7脚接电阻R6的一端，所述电阻R6的另一端接三极管Q1的B极，所述三极管Q1的E极接电源负极，所述三极管Q1的C极接电阻R9的一端，所述电阻R9的另一端接电阻R8的一端、三极管Q2的B极；所述电阻R8的另一端、所述三极管Q2的E极接电源正极，所述三极管Q2的C极接震荡线圈T1的4脚和5脚，所述震荡线圈T1的3脚接三极管Q3的C极，所述震荡线圈T1的1脚接电阻R10的一端，所述电阻R10的另一端接所述三极管Q3的B极、二极管D1的负极，所述三极管Q3的E极接电源负极，所述二极管D1的正极接电源负极，所述震荡线圈的7脚接电容C3的一端，所述电容C3的另一端接电阻R11的一端，所述电阻R11的另一端接电阻R12的一端、电阻R13的一端，所述电阻R12的另一端接不锈钢探针，所述电阻R13的另一端接电阻R14的一端、电容C4的一端，所述电阻R14的另一端接二极管D2的负极、二极管D3的正极、电容C5的一端、电阻R15的一端、运放U4的2脚，所述二极管D2的正极接电源负极，所述二极管D3的负极接电源正极，所述电容C5的另一端接电源负极，所述电阻R15的另一端接电源正极，所述运放U4的3脚接电源负极，所述运放U4的4脚接电源负极，所述运放U4的8脚接电源正极，所述运放U4的1脚接电阻R16的一端、电阻R17的一端，所述电阻R16的另一端接电源正极，所述电阻R17的另一端接主控芯片U1的3脚。

9.如权利要求1所述的一种燃气灶防干烧控制系统，其特征在于：所述点火脉冲发生电路包括：电阻R18、电阻R19、电阻R20、电阻R21、电阻R22、电阻R23、电阻R24、电阻R25、电容C6、二极管D4、稳压二极管D5、二极管D6、二极管D8、三极管Q4、三极管Q5、三极管Q6、光耦U3、可控硅二极管Q7、震荡线圈T2、点火脉冲输出线圈L3和高压发生线圈L4，所述主控芯片标示为U1，所述主控芯片U1的6脚接电阻R18的一端，所述电阻R18的另一端接光耦U3的3脚，所述光耦U3的4脚接电源的负极，所述光耦U3的6脚接电阻R19的一端；所述电阻R19的另一端接电源的正极，所述光耦U3的5脚接电阻R20的一端，所述电阻R20的另一端接三极管Q4的B极，所述三极管Q4的E极接电源负极，所述三极管Q4的C极接电阻R21的一端，所述电阻R21的另一端接电阻R22的一端、三极管Q5的B极，所述电阻R22的另一端、所述三极管Q5的E极连电源的正极；所述三极管Q5的C极接震荡线圈T2的4脚和5脚；所述震荡线圈T2的3脚接三极管Q6的C极，所述震荡线圈T2的1脚接电阻R23的一端；所述电阻R23的另一端接所述三极管Q6的B极、二极管D6的负极，所述三极管Q6的E极接电源的负极，所述二极管D6的正极接电源的负极；所述震荡线圈T2的2脚、4脚和5脚连接在一起，所述震荡线圈T2的6脚接稳压二极管D5的负极，所述稳压二极管D5的正极接电阻R24的一端；所述电阻R24的另一端接电阻R25的一端、可控硅Q7的G极；所述电阻R25的另一端接所述可控硅Q7的K极、二极管D8的负极、点火脉冲输出线圈L3的一端；所述可控硅Q7的A极接电容C6的一端、二极管D4的负极；所述电容C6的另一端接电源的负极；所述二极管D4的正极接所述震荡线圈T2的7脚；所述二极管D8的正极、所述点火脉冲输出线圈L3的另一端接电源负极，高压发生线圈L4跟点火脉冲输出线圈L3耦合在一起。

10.如权利要求9所述的一种燃气灶防干烧控制系统，其特征在于：所述高压发生线圈L4的线圈匝数：点火脉冲输出线圈L3的线圈匝数=100：1。