燃气热水器工作原理分析方太

 

　　燃气热水器，其控制电路由两片双电压比较器LM393(只用了其中的三个比较器)为核心组成。

　　工作原理

　　该热水器控制电路由点火定时、振荡电源控制、振荡、点火指示、脉冲高压产生、火焰检测、主电磁气阀启动控制及维持等单元电路组成，其组成框图如上图所示，电路原理图如下图所示。

　　1.点火时间定时控制电路

　　该电路主要由IC1-1等组成。合上S2，再打开进、出水阀后，足够的水压(要求>0.03MPa)通过水/气联动阀内滑动顶杆使s1闭合，控制电路得电开始工作。R1、R2分压后为IC1-1同相输入端(3)脚提供1.5V基准参考电压。由于电容C1两端电压不能突变，因此在刚接通电源的一段时间内，IC1-1反相输入端(2)脚电压高于(3)脚电压，比较器(1)脚输出低电平(接近0V)，其作用有二：

　　一是使开关管VT2正偏导通，接通振荡电路电源，同时LED点亮，作点火时间指示(C2是滤波电容);二是使VD5导通，并控制VT4饱和，电磁阀YV的副绕组L2通过4mA～5mA的维持电流。由于此电流过小，并不能开启电磁阀。随着C1两端电压的升高，约10s后，IC1-1(2)脚电压低于(3)脚电压，其(1)脚跳变为高电平(约等于电源电压3v)，VT2截止，振荡电路失电停振，点火过程结束，同时LED熄灭。当IC1-1(1)脚输出高电平时，VD5也截止，但此时VT4的导通已由火焰控制电路IC2-1控制，所以L2中的维持电流不会中断。

　　2.振荡及脉冲高压产生电路

　　VT3、T1等元件组成电感反馈式振荡电路，偏置电阻R10、R11确定VT3的直流工作点，即振荡强弱，VD2是保护二极管。T1次级(5)-(7)绕组输出的高压经VD8半波整流后，通过触发变压器T2初级为C4充电，同时经限流电阻R12为触发电容C3充电。当C4两端电压约升至200V时，C3两端电压使双向二极管VD3导通，并触发单向可控硅VS导通，c4经VS、T2初级迅速放电，T2次级感应出约12kV的脉冲高压，通过点火针对地(机壳)放电，引燃小火(俗称常明火)，完成一次放电点火过程。随后C3、C4又被充电，进行新一轮放电，放电频率由R12、C3的时间常数决定。

　　3.火焰检测电路

　　该电路由IC2-1及外围元件组成。

　　IC2-1接成零电平检测器，其反相输入端(6)脚被R16设置为0V。电源电压先经限流电阻R18后由VD4钳位为0.7V，再由R17、R14、R13分压，为同相输入端(5)脚提供一个很微小的正电压，则(7)脚输出高电平，VD6截止。一旦燃气被点燃，检测针(热电偶)感测到高温，火焰离子电流使IC2-1(5)脚电压变为负电压(约-0.3V)，(7)脚输出翻转为低电平，VD6导通，VT4也处于导通状态，保持电磁阀YV的副绕组L2中维持电流不中断。

　　4.电磁阀启动控制电路

　　该电路由IC1-2、VT5、VT6等元件组成。IC1-2及其外围元件组成定时器，其外围元件及参数与IC1-1基本一样，只是定时电容C5(10μF)取得小些，使电磁阀YV主启动绕组L1的通电时间为2s左右。驱动管VT5、VT6并联，以增加驱动电流(约400mA～470mA)。接通电源后，L1便通电启动，启动后由VT4为L2提供维持电流。在电磁阀启动过程中，正偏压经R4使VT1导通，将vT2基极电位拉低，保证在此期间振荡和点火不停顿，防止在IC1-1工作失常后燃烧室聚积燃气而引起爆燃。