燃气热水器带灵敏度冷水热容量补偿的燃烧功率远程调节装置的制造方法_3

文档序号:9841869阅读:来源:国知局
D转换器401的启 动转换输入端WR,每一个脉冲启动一次A/D转换,使并行A/D转换器401工作在自动连续转换 模式。
[0化2] ADC0841的模拟电压输入负端VIN-、输出使能端畑、片选端CS、数字地DGND、模拟地 AGND连接至公共地,ADC0841的电源端VCC连接至正电源+VDDdADC0841的输出使能端畑输入 低电平时,其数据输出端DB7~DBO维持输出有效。当ADC0841每一次转换结束后,自动将结 果从数据输出端DB7~DBO输出。
[0化3] Ul连接至ADC0841的模拟电压输入端VIN+,U0连接至ADC0841的参考电压输入端 VREF。设ADC0841输出端DB7~DBO输出的8位数字信号是X,其最大值为255。则有
即两个输入电压UUUO间的比值为
并行D/A转换器402的型号是8位并行D/A转换器AD5330dAD5330的并行数据输入端为 DB7~DBO,基准电压输入端为VREF,转换电压输出端为VOUT。
[0化4] AD5330的缓冲器开关控制端BUF、输出比例控制端GAIN、输入寄存器控制端WR、DAC 寄存器控制端LDAC、片选端CS、地端GND连接至公共地,AD5330的清零端化R、低功耗控制端 PD、电源端VDD连接至正电源+VDDdAD5330的输入寄存器控制端WR和DAC寄存器控制端LDAC 输入低电平时,处于直接D/A转换状态,不考虑转换延迟时,转换电压输出端VOUT实时反映 并行数据输入端DB7~DBO的数据转换结果。
[0化5] AD5330的并行数据输入端DB7~DBO连接至ADC0841的并行数据输出端DB7~DB0, 输入的数据为X,其最大值为255。输入至AD5330基准电压输入端VREF的电压为灵敏度控制 电压U3,转换电压输出端VOUT输出的电压为UK,则有
考虑AD0841的输入输出关系,比例值计算单元400按照式
根据第一流量电压Ul与总流量电压UO之间的比值,W及灵敏度控制电压U3计算得到比 例值控制电压UK"U3为比例值控制电压UK的最大值,其大小调节比例值控制电压UK的灵敏 度。当入口冷水溫度T下降或者入口冷水总流量QO增大时,灵敏度控制电压U3增大,调节比 例值控制电压UK的灵敏度增加,比例值控制电压UK的最大值增加;当入口冷水溫度T上升或 者入口冷水总流量QO减小时,灵敏度控制电压U3减小,调节比例值控制电压UK的灵敏度下 降,比例值控制电压UK的最大值减小。当入口冷水溫度T为最高值TH且入口冷水总流量QO为 允许的最小值时,灵敏度控制电压U3为最小值U3min;当入口冷水溫度T为最低值化且入口 冷水总流量QO为燃气热水器的标称最大值时,灵敏度控制电压U3为最大值U3max。冷水热容 量在调节过程中只起到补偿作用,因此灵敏度控制电压U3的最小值U3min选择为最大值 U3max的0.4~1倍。当U3min等于U3max时,所述装置没有灵敏度冷水热容量补偿功能。
[0化6] 灵敏度控制电压U3的最小值U3min与最大值U3max通过调整灵敏度计算单元700中 元件参数实现。
[0057]灵敏度计算单元700还可W使用图6所示实施例之外的电路。例如,冷水溫度传感 器907可W采用PTC热敏电阻,此时,将图6所示实施例中冷水溫度传感器907与电阻702的位 置互换即可。为了调整灵敏度控制电压U3的最小值U3min与最大值U3max时更加灵活方便, 可在图6所示实施例中冷水溫度传感器907上并联一个电阻。另外,使用NTC热敏电阻、PTC热 敏电阻作为冷水溫度传感器907时,还可W采用电阻桥来测量溫度变化引起的冷水溫度传 感器907电阻值变化。
[0058] 图7所示实施例适用于对比例值计算速度要求不高,且输入电压变化较平缓的场 合。由于本发明中U1、U0反映的是热水器流量,变化平缓,故适用。比例值计算单元400还可 W采用其他模拟除法器、模拟乘法器电路,例如,使用AD734、AD534等集成模拟乘法器/除法 器组成的模拟除法器、模拟乘法器电路来根据U0、U1、U3计算得到UK。
[0059] 流量阔值开关单元500输入总流量电压U0,输出与流量阔值QY相关的开关信号。流 量阔值开关单元500的实施例如图8所示,由比较器501、电阻502、电阻503、电阻504、=极管 505、续流二极管506、继电器线圈507、继电器燃气开关508组成,与流量阔值QY相关的开关 信号是继电器燃气开关508的闭合与断开。
[0060] 图8所示实施例中,电阻502、电阻503组成的分压电路为流量阔值QY设定电路,设 有流量阔值电压输出端,输出设定的流量阔值电压UY;改变电阻502、电阻503的分压比,能 够改变设定的流量阔值QY。流量阔值电压UY与流量阔值QY的关系是
比较器501、电阻504、=极管505、续流二极管506、继电器线圈507组成继电器燃气开关 508的比较驱动电路。
[0061 ] 当入口冷水总流量QO大于流量阔值QY时,总流量电压UO大于流量阔值电压UY,比 较器501输出高电平,=极管505导通,继电器线圈507得电,继电器燃气开关508闭合;当入 口冷水总流量QO小于流量阔值QY时,继电器燃气开关508断开。流量阔值QY即为前述的入口 冷水总流量QO允许的最小值。
[0062] 比例阀驱动单元600由燃气比例调节阀和比例阀驱动电路组成,比例阀驱动电路 的输入端连接至比例值控制电压输出端,燃气比例调节阀的开度由比例阀驱动电路驱动。
[0063] 比例阀驱动电路的实施例如图9所示,由功率运放601、电阻602、电阻603、续流二 极管604组成。续流二极管604并联在比例线圈630上。其工作原理是:通过改变燃气比例调 节阀的开度能够改变燃气的流量,从而改变燃气热水器的燃烧功率,改变热水溫度。具体 有:当比例值控制电压UK增大时,比例阀驱动电路输出电压UB增大,比例线圈630上电流增 大,燃气比例调节阀的开度增大,燃气热水器的燃烧功率增大,热水溫度上升;当比例值控 制电压UK减小时,比例阀驱动电路输出电压UB减小,比例线圈630上电流减小,燃气比例调 节阀的开度减小,燃气热水器的燃烧功率减小,热水溫度下降。
[0064] 电阻602、电阻603用于调整比例阀驱动电路输出电压UB的范围,当比例值控制电 压UK等于其最大控制电压时,比例线圈630上流过最大控制电流,即额定电流,使燃气比例 调节阀的开度达到最大值。
[0065] 比例阀驱动电路可W使用其他类型的驱动电路,例如,S极管功率驱动电路,电 压/PWM转换及PWM驱动电路,等等。比例阀驱动电路的功能是:当比例值控制电压UK增大时, 控制比例线圈630上电流增大;当比例值控制电压UK减小时,控制比例线圈630上电流减小; 当比例值控制电压UK为最大值时,控制比例线圈630上电流为额定电流。
[0066] 燃气热水器的常规控制系统框图如图10所示,由控制器10、水控开关11、点火放电 针12、火焰感应针13、排风扇14、电磁阀15组成。其工作原理是:打开热水器出水龙头后,水 控开关11合上,控制器10控制排风扇14得电工作,同时控制点火放电针12放电点火;稍延迟 片刻控制电磁阀15吸合,打开煤气;点火放电针12持维点火几十秒,保证点火的可靠性;放 电结束后,火焰感应针13用于确定是否点火成功,控制器10通过火焰感应针13感应到点火 成功,则控制维持电磁阀15吸合,打开煤气;感应到点火不成功,则控制电磁阀15弹起,关断 煤气,热水器停止加热。
[0067] 为保证燃气热水器的使用安全,燃气热水器还可W包括有如图10所示的风压开关 16和溫控开关17。在热水器使用过程中,若风压开关16检测到排气扇未启动,或者溫控开关 17检测到火太大使出水溫度太高,或者水控开关11检测到水流太小时,都会使电磁阀15弹 起,关断煤气,避免引发安全事故。
[0068] 燃气热水器使用本发明所述装置时,其控制系统由所述装置和图10所示系统的控 制器10、点火放电针12、火焰感应针13、排风扇14、电磁阀15组成,或者还可W选择性包括有 风压开关16、溫控开关17。图1
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