专利名称：火焰棒电路的制作方法
技术领域：
本发明涉及使用火焰棒(flame rod)来检测出火焰的有无的火焰棒电路。
迄今为止，例如在气体燃烧装置中，作为检测燃烧器的火焰的有无的火焰检测元件，已知有火焰棒。
图4是利用干电池进行驱动的现有的火焰棒电路的电路图。对该火焰棒电路进行大致区分，由振荡升压部10和火焰检测部20构成。
振荡升压部10由升压用的变压器T的初级侧线圈T1、电阻R6、二极管D和晶体管Tr3构成的振荡电路以及用于减小电源的脉动和阻抗的影响的电容器C3构成。晶体管Tr3的基极通过电阻R6连接到初级侧线圈T1的一端，集电极连接到初级侧线圈T1的另一端，发射极接地。此外，将来自干电池的电力供给初级侧线圈T1。
火焰检测部20由升压用的变压器T的次级侧线圈T2、火焰棒FR、电阻R2、R3、R4、R5、电容器C4、C5、齐纳二极管ZD和FET构成。火焰棒FR通过电阻R2连接到次级侧线圈T2的一端，被设置成使其前端面向接地的燃烧器B的火焰形成部。另一方面，次级侧线圈T2的另一端通过电阻R3与燃烧器B的相同的电位部分连接，形成火焰电流的流动环路，同时通过电阻R4连接到FET的栅极。将火焰检测信号的输出端设置在FET的漏极上，同时通过电阻R5连接到干电池的正极上，其源极连接到与燃烧器B相同的电位部分。
在供给电力时，利用上述的结构，首先通过经由初级侧线圈T1和电阻R6流过基极电流，晶体管Tr3导通，通过流过集电极电流，在初级侧线圈T1中产生其方向是使基极电流增加的感应电势。然后，如果集电极电流逐渐增加并达到饱和电流，则感应电势的方向反转，使基极电流减少，晶体管Tr3截止。其后，如果没有感应电势的影响，则晶体管Tr3中再次流过基极电流。通过反复进行这样的操作，使晶体管Tr3周期性地重复导通/截止，在次级侧线圈T2中产生图5的图中示出的周期性的电压。因此，在燃烧器B中形成了火焰的状态下通过次级侧线圈T2、电阻R2、火焰和电阻R3在用箭头示出的方向上流过经过半波整流的火焰电流，由于在电阻R3上的电压降，在点A上产生相对于地为负的电位。通过电容器C4使该电压平滑化，再通过电阻R4和电容器C5的滤波电路除去噪声成分，加到FET的栅·源间。FET通常处于导通状态，但如果在栅·源间加上负电压，则FET截止。因而，在燃烧器B中形成了火焰的状态下，FET截止，从火焰检测信号的输出端输出Hi(高电平)信号。另一方面，如果未形成火焰，则栅·源间没有电位差，FET导通，从火焰检测信号的输出端输出Lo(低电平)信号。因而，能根据来自火焰检测信号的输出端的信号立即检测出火焰的有无。
但是，上述那样的火焰棒电路由于电路的效率等的原因其消耗电力较大，如果在以干电池为电源的燃烧装置中打算经常检测火焰，则不能得到足够的电池寿命，故实现起来较为困难。
此外，如图6中所示，经过半波整流的电压的占空比较低，为了提高火焰检测信号的检测精度，必须增大用于进行平滑化的电容器的电容量，其结果存在充电和放电中所需要的时间变长，火焰检测中所需要的时间延迟增加。
本发明的火焰棒电路的目的在于解决上述课题，在降低电路的消耗电力的同时，减少火焰检测中所需要的时间延迟。
解决上述课题的本发明的火焰棒电路的结构是这样的，利用升压用变压器的次级侧线圈中产生的电压从火焰棒开始通过火焰使电流流到燃烧器，利用平滑用的的电容器对被火焰整流的电压进行平滑化，根据该已平滑化的电压来检测该燃烧器的火焰的有无，所述的火焰棒电路的要点在于具有下述的振荡电路，其中，将直流电源的电力供给上述升压用变压器的初级侧线圈的中点，将该初级侧线圈的两端连接到发射极接地的2个晶体管的各自的集电极上，通过该2个晶体管交替地导通/截止而振荡，在从该直流电源到该振荡电路的电力供给电路中介入了电感器。
具有上述结构的本发明的火焰棒电路中，如果将直流电源的电力供给上述升压用变压器的初级侧线圈的中点，则通过2个晶体管交替地导通/截止在初级侧线圈中交替地产生正反方向的磁场强度，在次级侧线圈中产生正弦波电压。而且，通过从直流电源到振荡电路的电力供给路中介入了电感器，可防止在晶体管导通时过剩的电流的流动，以降低电力损耗。此外，通过在在次级侧线圈中产生正弦波电压，可提高经过整流的电压的占空比，可减小平滑用的电容器的电容量。
图1是作为一个实施例的火焰棒电路的电路图。
图2是表示在次级侧线圈中产生的电压的图。
图3是表示被火焰整流了的电压的图。
图4是作为现有例的火焰棒电路的电路图。
图5是表示在次级侧线圈中产生的电压的图。
图6是表示被火焰整流了的电压的图。
为了进一步了解以上已说明的本发明的结构·作用，以下说明本发明的火焰棒电路的优选实施例。
图1是作为本发明的一个实施例的火焰棒电路的电路图。该火焰棒电路用于气体热水器或煤气炉等将干电池作为电源的燃烧器具，基本结构与现有例的火焰棒电路相同，但主要是振荡电路的结构不同。关于其它重复的部分附以相同的符号，省略其说明。
振荡电路由升压用的变压器T的初级侧线圈T1、电容器C1、电阻R1和晶体管Tr1、Tr2构成。而且，将来自干电池的电力通过扼流圈L供给初级侧线圈T1的中点，此外从扼流圈L通过电阻R1供给晶体管Tr1的基极，此外从电阻R1通过基极驱动线圈T3供给晶体管Tr2的基极。使用特性相同的晶体管Tr1、Tr2，成为各自的集电极连接到初级侧线圈T1的两端、各自的发射极共同接地的对称形状。
此外，电容器C1是振荡的谐振用电容器。用于使振荡变得稳定。
如果从干电池通过扼流圈L将电力供给振荡电路，则由于晶体管的hFE(直流电流放大倍数)及初级侧线圈T1的离散度等，晶体管Tr1、Tr2的某一个首先导通。然后，如果已导通的晶体管的集电极电流逐渐增加并达到饱和电流，则由于基极驱动线圈T3中产生的感应电势该晶体管的基极电流减少而截止，同时另一个晶体管中流过基极电流而导通。然后，如果该晶体管的集电极电流达到饱和电流，则由于基极驱动线圈T3中产生的感应电势该晶体管的基极电流减少而截止，同时另一个晶体管中流过基极电流而导通。由于电流通过扼流圈L流到晶体管Tr1、Tr2中，故晶体管Tr1、Tr2在导通时流动的电流的上升变得平缓，可防止过剩的电流的流动，降低因发热引起的电力损耗。再者，通过晶体管Tr1、Tr2交替地重复导通/截止，在初级侧线圈T1中交替地产生正反方向的磁场强度，在次级侧线圈T2中产生图2的图中所示那样的正弦波电压。因此，在燃烧器B中形成了火焰的状态下通过次级侧线圈T2、电阻R2、火焰和电阻R3在用箭头示出的方向上流过经过半波整流的火焰电流，在点A上产生相对于地为负的电位。用电容器C2对该电压进行平滑化，再通过电阻R4和电容器C5的滤波电路除去噪声成分，加到FET的栅·源间。FET通常处于导通状态，但如果在栅·源间加上负电压，则FET截止。因而，在燃烧器B中形成了火焰的状态下，FET截止，从火焰检测信号的输出端输出Hi(高电平)信号。另一方面，如果未形成火焰，则栅·源间没有电位差，FET导通，从火焰检测信号的输出端输出Lo(低电平)信号。因而，能根据来自火焰检测信号的输出端的信号立即检测出火焰的有无。
此外，火焰检测部20的平滑用电容器C2的电容量与以往的电容器C4的电容量相比，可设定得较小。即，如图3的图中所示，由于通过产生正弦波电压经半波整流的信号的占空比变高，故可减小在平滑化方面所需要的电容器C2的电容。其结果，可缩短在电容器C2的充电和放电方面所需要的时间，可减少在火焰检测方面所需要的时间延迟。
如以上所说明的那样，按照本实施例的火焰棒电路，由于通过扼流圈L使电流流过，晶体管Tr1、Tr2在导通时的电流的上升变得平缓，可防止过剩的电流的流动，能使发热引起的电力损耗变得极小。因而，即使在以干电池为电源的燃烧装置中经常检测火焰，也可得到足够的电池寿命。此外，由于通过提高经半波整流的信号的占空比，可减小在平滑化中所需要的电容器C2的电容量，故可进一步提高对于点火和灭火的响应性。再者，通过使初级侧线圈T1的电压在正负方向上振荡，可提高朝向次级侧线圈T2的输出效率。
以上说明了本发明的实施例，但本发明不限定于这样的实施例，在不脱离本发明的要点的范围内，当然能以各种形态来实施。
如以上所详细描述的那样，按照本发明的火焰棒电路，由于通过电感器供给电力使晶体管中的电力损耗减少从而使电路的损耗电力减少，故即使在以干电池为电源的燃烧装置中经常检测火焰，也可得到足够的电池寿命。此外，由于可减小平滑用电容器的电容量，故可进一步减少火焰检测中所需要的时间延迟。
权利要求
1．一种火焰棒电路，在该火焰棒电路的结构中，利用升压用变压器的次级侧线圈中产生的电压，从火焰棒开始通过火焰使电流流到燃烧器，利用平滑用的的电容器对被火焰整流的电压进行平滑化，根据该已平滑化的电压来检测该燃烧器的火焰的有无，所述的火焰棒电路的特征在于具有下述的振荡电路，其中，将直流电源的电力供给上述升压用变压器的初级侧线圈的中点，将该初级侧线圈的两端连接到发射极接地的2个晶体管的各自的集电极上，通过该2个晶体管交替地导通/截止而振荡，在从该直流电源到该振荡电路的电力供给电路中介入了电感器。
全文摘要
在降低电路的消耗电力的同时,减少火焰检测中所需要的时间延迟。如果从电源通过扼流圈L将电力供给振荡电路,则晶体管Tr1、Tr2的某一个首先导通。然后,如果已导通的晶体管的集电极电流逐渐增加并达到饱和电流,则由于基极驱动线圈T3中产生的感应电势,该晶体管的基极电流减少而截止,同时另一个晶体管中流过基极电流而导通。以这种方式通过该2个晶体管交替地导通/截止而振荡。
文档编号F23N5/12GK1217448SQ9812341
公开日1999年5月26日 申请日期1998年10月21日 优先权日1997年10月21日
发明者坂本纪生 申请人:帕洛马工业株式会社