热水器控制电路及热水器的制作方法

供热;炉灶;通风;干燥设备的制造及其应用技术1.本发明涉及电子技术领域，特别涉及一种热水器控制电路及热水器。背景技术：2.燃气热水器是常用的一种制备热水的家用电器，是以燃气作为燃料，通过燃烧加热方式将热量传递到流经换热器的冷水中以达到制备热水的目的。燃气热水器由于加热快、出水量大、温度稳定等优势而被广泛使用。3.目前，燃气热水器为了保障设备的安全性，需要在设备故障的时候，能够满足安全事件和阀体能可靠关闭的要求，现有技术中需要通过双芯片方案来实现，但双芯片软件的安全性评估需要人为调整燃气热水器，调试和认证的工作量和评估周期长，存在成本高，效率低等问题。。技术实现要素：4.本发明的主要目的是提供一种热水器控制电路及热水器，旨在解决现有燃气热水器采用软件方案进行安全可靠性认证导致的工作量大和评估周期长等问题。5.为实现上述目的，本发明提出一种热水器控制电路，应用于热水器，所述热水器控制电路包括第一微分电路、三极管q3、三极管q4、电磁阀、主控芯片以及控制模块；6.所述第一微分电路的一端通过脉冲器与电源电连接，另一端与所述三极管q4的基极电连接；7.所述三极管q4的集电极与所述三极管q3的发射级电连接；所述三极管q3的基极与所述主控芯片的i/o引脚电连接，所述三极管q3的集电极为所述热水器的点火端；8.所述控制模块的一端与所述三极管q3的集电极电连接，另一端与所述电磁阀的强吸线圈电连接；9.在所述三极管q3导通时，所述控制模块控制所述电磁阀的强吸线圈通电；在三极管q3截止时，控制模块控制所述电磁阀的强吸线圈断电。10.一实施例中，所述控制模块包括三极管q6、三极管q7以及三极管q9；11.所述三极管q6的基极通过电阻r11以及二极管d3与所述三极管q3的集电极电连接，所述二极管d3的阳极与所述电阻r11电连接，所述二极管d3的阴极与所述三极管q3的集电极电连接，所述二极管d3的阳极通过电阻r9与电源vcc电连接，所述三极管q6的发射级与电源vcc电连接；12.所述三极管q7的基极通过电阻r17以及二极管d5与所述三极管q3的集电极电连接，所述二极管d5的阳极与所述电阻r17电连接，所述二极管d5的阴极与所述三极管q3的集电极电连接，所述二极管d5的阳极通过电阻r9与电源vcc电连接；所述三极管q7的发射级与所述三极管q6的集电极电连接；13.所述三极管q9的发射级与所述三极管q7的集电极电连接，所述三极管q7的集电极与所述电磁阀的强吸线圈电连接。14.一实施例中，所述三极管q7的集电极与二极管d11的阴极电连接，所述二极管d11的阳极接地。15.一实施例中，所述热水器控制电路还包括三极管q8、三极管q10、三极管q12以及三极管q13；16.所述三极管q8的发射级与电源vcc电连接，所述三极管q8的基极与所述热水器的火焰感应端电连接；17.所述三极管q10的发射级与所述三极管q8的集电极电连接，所述三极管q10的基极与所述火焰感应端电连接；18.所述三极管q12的发射级与所述三极管q10的集电极电连接，所述三极管q12的基极与所述主控芯片的kpi引脚电连接，所述三极管q12的集电极与所述电磁阀的维持线圈电连接；19.所述三极管q13的发射级与所述三极管q12的集电极电连接，所述三极管q13的基极与所述主控芯片的opi引脚电电连接，所述三极管q13的集电极与所述三极管q9的基极电连接；20.在所述火焰感应端为高电平、kpi引脚为低电平时，所述三极管q8、三极管q10、三极管q12均导通，所述三极管q13集电极的高电平使所述三极管q9截止，所述电磁阀的强吸线圈断电；21.在所述火焰感应端为低电平时，所述三极管q8、三极管q10截止，所述电磁阀的维持线圈断电。22.一实施例中，所述三极管q8的基极通过电阻r20与所述火焰感应端电连接，所述三极管q10的基极通过电阻r24与所述火焰感应端电连接。23.一实施例中，所述热水器控制电路还包括第二微分电路以及二极管d6，所述第二微分电路的一端接地，另一端与所述火焰感应端电连接；所述火焰感应端通过电阻r14分别与所述电源vcc电连接以及所述二极管d6的阳极电连接，所述二极管d6的阴极与所述三极管q3的集电极电连接。24.一实施例中，所述三极管q12的基极通过电阻r28与所述主控芯片的kpi引脚电连接。25.一实施例中，所述三极管q12的集电极与二极管d13的阴极电连接，所述二极管d13的阳极接地。26.一实施例中，所述三极管q8的发射级通过所述热水器的温控器与电源vcc电连接。27.一实施例中，所述三极管q13的基极通过电阻r26与所述主控芯片的opi引脚电电连接，所述三极管q13的基极通过电阻r31接地，所述三极管q13的集电极通过电阻r23与所述三极管q9的基极电连接。28.一实施例中，所述三极管q4的基极通过电阻r1与二极管d1的阴极电连接，所述二极管d1的阳极与所述第一微分电路电连接。29.一实施例中，所述二极管d1的阳极与二极管d2的阴极电连接，所述二极管d2的阳极接地，电阻r2与所述二极管d2并联。30.一实施例中，所述三极管q3的基极通过电阻r8与所述主控芯片的i/o引脚电连接。31.一实施例中，所述三极管q3的集电极与二极管d4的阴极电连接，所述二极管d4的阳极通过电阻r12后作为所述热水器的点火端。32.本发明还提出一种热水器，所述热水器包括前述的热水器控制电路。33.本发明技术方案通过采第一微分电路ec1/ec2，在热水器上电瞬间后，三级管q4基极为高电平，三级管q4处于导通状态，此时主控芯片的i/o引脚(v_fire)输出高电平，使得三极管q3也导通，使得三极管q3的集电极即热水器的点火端为高电平，同时控制模块控制电磁阀的强吸线圈通电以使热水器的燃气管路注入燃气，实现热水器的点火操作，并且，由于第一微分电路ec1/ec2开始慢慢充电，充电电压和3.3v抵消使得三极管q4的基极(b极)的电压慢慢下降，参照图2，大约8s后第一微分电路ec1/ec2充电完成，三极管q4的b极电压降低到0v而截止，进而热水器的点火操作结束，控制模块控制所述电磁阀的强吸线圈断电，此时只能关水才能重新启动，进而能够及时关闭电磁阀的强吸线圈，在主控芯片i/o引脚失效时，也能保证热水器可靠关阀，使得热水器满足en298标准，使得采用热水器控制电路的热水器不需要再做软件评估即可满足安全时间和阀体能可靠关闭的要求，降低了热水器的认证周期以及工作量。附图说明34.图1为本发明热水器控制电路一实施例的电路结构示意图；35.图2为本发明热水器控制电路中三极管q4的基极电压示意。36.本发明目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。具体实施方式37.下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。38.需要说明，本发明实施例中所有方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后……)仅用于解释在某一特定姿态(如附图所示)下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。39.另外，在本发明中涉及“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。另外，各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本发明要求的保护范围之内。40.本发明提出一种热水器控制电路。41.参照图1至图2，图1为本发明热水器控制电路一实施例的电路结构示意图；图2为本发明热水器控制电路中三极管q4的基极电压示意。42.在本发明实施例中，热水器控制电路应用于热水器，如图1所示，所述热水器控制电路包括第一微分电路、三极管q3、三极管q4、电磁阀、主控芯片以及控制模块。43.其中，所述第一微分电路的一端通过脉冲器与电源电连接，另一端与所述三极管q4的基极电连接；44.所述三极管q4的集电极与所述三极管q3的发射级电连接；所述三极管q3的基极与所述主控芯片的i/o引脚电连接，所述三极管q3的集电极为所述热水器的点火端；45.所述控制模块的一端与所述三极管q3的集电极电连接，另一端与所述电磁阀的强吸线圈电连接；46.在所述三极管q3导通时，所述控制模块控制所述电磁阀的强吸线圈通电；在三极管q3截止时，控制模块控制所述电磁阀的强吸线圈断电。47.本实施例中，通过采第一微分电路ec1/ec2，在热水器上电瞬间后，三级管q4基极为高电平，三级管q4处于导通状态，此时主控芯片的i/o引脚(v_fire)输出高电平，使得三极管q3也导通，使得三极管q3的集电极即热水器的点火端为高电平，同时控制模块控制电磁阀的强吸线圈通电以使热水器的燃气管路注入燃气，实现热水器的点火操作，并且，由于第一微分电路ec1/ec2开始慢慢充电，充电电压和3.3v抵消使得三极管q4的基极(b极)的电压慢慢下降，参照图2，大约8s后第一微分电路ec1/ec2充电完成，三极管q4的b极电压降低到0v而截止，进而热水器的点火操作结束，控制模块控制所述电磁阀的强吸线圈断电，此时只能关水才能重新启动，进而能够及时关闭电磁阀的强吸线圈，在主控芯片i/o引脚失效时，也能保证热水器可靠关阀，使得热水器满足en298标准，使得采用热水器控制电路的热水器不需要再做软件评估即可满足安全时间和阀体能可靠关闭的要求，降低了热水器的认证周期以及工作量。48.进一步地，所述控制模块包括三极管q6、三极管q7以及三极管q9；49.所述三极管q6的基极通过电阻r11以及二极管d3与所述三极管q3的集电极电连接，所述二极管d3的阳极与所述电阻r11电连接，所述二极管d3的阴极与所述三极管q3的集电极电连接，所述二极管d3的阳极通过电阻r9与电源vcc电连接，所述三极管q6的发射级与电源vcc电连接；50.所述三极管q7的基极通过电阻r17以及二极管d5与所述三极管q3的集电极电连接，所述二极管d5的阳极与所述电阻r17电连接，所述二极管d5的阴极与所述三极管q3的集电极电连接，所述二极管d5的阳极通过电阻r9与电源vcc电连接；所述三极管q7的发射级与所述三极管q6的集电极电连接；51.所述三极管q9的发射级与所述三极管q7的集电极电连接，所述三极管q7的集电极与所述电磁阀的强吸线圈电连接。52.本实施例中，提高三极管q6、三极管q7以及三极管q9，在三极管q6、三极管q7以及三极管q9中的任一三极管存在故障时，同样能够及时关闭阀体，满足安全时间和阀体能可靠关闭的要求。53.优选地，所述三极管q7的集电极与二极管d11的阴极电连接，所述二极管d11的阳极接地。54.优选地，一实施例中，所述热水器控制电路还包括三极管q8、三极管q10、三极管q12以及三极管q13；55.所述三极管q8的发射级与电源vcc电连接，所述三极管q8的基极与所述热水器的火焰感应端电连接；56.所述三极管q10的发射级与所述三极管q8的集电极电连接，所述三极管q10的基极与所述火焰感应端电连接；57.所述三极管q12的发射级与所述三极管q10的集电极电连接，所述三极管q12的基极与所述主控芯片的kpi引脚电连接，所述三极管q12的集电极与所述电磁阀的维持线圈电连接；58.所述三极管q13的发射级与所述三极管q12的集电极电连接，所述三极管q13的基极与所述主控芯片的opi引脚电电连接，所述三极管q13的集电极与所述三极管q9的基极电连接；59.在所述火焰感应端为高电平、kpi引脚为低电平时，所述三极管q8、三极管q10、三极管q12均导通，所述三极管q13集电极的高电平使所述三极管q9截止，所述电磁阀的强吸线圈断电；60.在所述火焰感应端为低电平时，所述三极管q8、三极管q10截止，所述电磁阀的维持线圈断电。61.本实施例中，在热水器点火成功且电磁阀的强吸线圈断电后，火焰感应端flame_on感应到当前存在火焰而变成低电平，使得三极管q8和三极管q10导通，同时主控芯片脚的v_kpi引脚输出低电平，使得三极管q12也导通，进而使电磁阀的维持线圈通电，则三极管q13的集电极(c)变成高电平，而使三极管q9截止，以使电磁阀的强吸线圈断电，且强吸线圈维持断电状态；若热水器的火焰消失，则火焰感应端flame_on立即变成高电平，三极管q8和三极管q10截止，电磁阀的维持线圈断电，进而无论主控芯片是否失效都能够及时断开电磁阀，使得热水器满足安全要求，使得采用热水器控制电路的热水器不需要再做软件评估即可满足安全时间和阀体能可靠关闭的要求，降低了热水器的认证周期以及工作量。62.进一步地，所述三极管q8的基极通过电阻r20与所述火焰感应端电连接，所述三极管q10的基极通过电阻r24与所述火焰感应端电连接，通过电阻r20以及电阻r24实现限流的效果。63.一实施例中，所述热水器控制电路还包括第二微分电路以及二极管d6，所述第二微分电路的一端接地，另一端与所述火焰感应端电连接；所述火焰感应端通过电阻r14分别与所述电源vcc电连接以及所述二极管d6的阳极电连接，所述二极管d6的阴极与所述三极管q3的集电极电连接。64.另一实施例中，所述三极管q12的基极通过电阻r28与所述主控芯片的kpi引脚电连接，通过电阻r28实现限流的效果。65.优选地，所述三极管q12的集电极与二极管d13的阴极电连接，所述二极管d13的阳极接地。所述三极管q8的发射级通过所述热水器的温控器与电源vcc电连接。66.另一实施例中，所述三极管q13的基极通过电阻r26与所述主控芯片的opi引脚电电连接，所述三极管q13的基极通过电阻r31接地，所述三极管q13的集电极通过电阻r23与所述三极管q9的基极电连接。67.其他实施例中，所述三极管q4的基极通过电阻r1与二极管d1的阴极电连接，所述二极管d1的阳极与所述第一微分电路电连接。以通过电阻r1进行限流以及通过二极管d1防止电路中存在电弧。68.优选地，所述二极管d1的阳极与二极管d2的阴极电连接，所述二极管d2的阳极接地，电阻r2与所述二极管d2并联。69.优选地，所述三极管q3的基极通过电阻r8与所述主控芯片的i/o引脚电连接。70.优选地，所述三极管q3的集电极与二极管d4的阴极电连接，所述二极管d4的阳极通过电阻r12后作为所述热水器的点火端71.本发明还提出一种热水器，该热水器包括热水器控制电路，该热水器控制电路的具体结构参照上述实施例，由于本热水器采用了上述所有实施例的全部技术方案，因此同样具有上述实施例的技术方案所带来的所有有益效果，在此不再一一赘述。72.应当说明的是，本发明的各个实施例的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域的技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当人认为这种技术方案的结合不存在，也不在本发明要求的保护范围之内。73.以上所述仅为本发明的优选实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。









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