一种数字式脉冲点火电路及燃具的制作方法

本技术涉及点火，尤其涉及一种数字式脉冲点火电路及燃具。

背景技术：

1、现有燃具的点火器一般采用模拟控制电路来控制点火。以燃气热水器为例，如图1所示，燃气热水器上的脉冲点火控制电路包括自激振荡升压电路、触发模块和点火模块，其中自激振荡升压电路包括三极管q1和q2、变压器t1、二极管d1以及电阻r1和r2；点火模块包括储能电容c1以及变压器t2。

2、该自激振荡升压电路自发振荡工作的过程如下：接通供电瞬间，限流电阻r1上没有电流流过，变压器t1的反馈绕组相当于短路，三极管q1的基极电压为零，于是三极管q1饱和导通，使得供电电压加载到变压器t1的初级绕组上，并在变压器t1的反馈绕组上按匝数比感应出反馈电压，该反馈电压叠加到三极管q1的基极电压上促使三极管q1的基极电流增大，同时，变压器t1的次级绕组上也会感应出次级电压，由于同名端位置的关系，该次级电压为负电压。在变压器t1初级绕组电感量的作用下，三极管q1的集电极电流线性上升，随着三极管q1集电极电流的不断增大，三极管q1的发射极与集电极之间的导通压降也会不断增大，加载到变压器t1初级绕组的电压会不断下降，三极管q1的基极电流也会随之下降，这最终迫使三极管q1从饱和导通状态过渡到放大状态，并最终过渡到截止状态，随着三极管q1的截止，加载到变压器t1初级绕组的电压降到零伏并换向为负电压，三极管q1基极电流随即换向，同时，次级电压也由负转正，三极管q1导通期间存储在变压器t1初级绕组上的能量开始释放，在此能量转换的过程中，变压器t1次级绕组的电压会反射到反馈绕组上，增强三极管q1的反向截止电压，待能量释放完成后，反射电压也随之消失，三极管q1重新导通，栅极q1基极电流再次换向，接下来是新的开关周期。只要供电持续，升压电路的振荡状态就会持续。

3、不点火时，三极管q2截止，三极管q1的基极电流受限流电阻r1控制，电流较小，三极管q1集电极电流的峰值也较小，每周期三极管q1的导通时间较短，升压电路的振荡频率较高，可达20khz，损耗较大，升压电路的输出功率较小，仅够检火电路使用。从图1可知，变压器t1次级绕组同名端上形成的交流输出经电阻r3和电容c2的衰减后被送往火焰感应针，用于火焰检测。图1所示箭头100的方向为自激振荡升压电路对储能电容c1进行充电时的电流流向，点火时，三极管q2导通，三极管q1的基极电流同时受电阻r1和电阻r2控制，电流较大，三极管q1集电极电流的峰值也较大，每周期三极管q1的导通时间较长，升压电路的振荡频率较低，大概2khz，损耗相对较小，升压电路的输出功率较大，可在10ms内把储能电容c1充电到触发电压，然后触发模块会自动导通，储能电容c1快速释放电荷，通过变压器t2形成高压放电电弧，图1所示箭头200的方向为储能电容c1放电时的电流流向。

4、然而，由于模拟电路的元件参数易受环境温度影响而产生偏差，例如变压器t1初级绕组电感量的常见偏差有±15％，受元件参数的偏差影响，各个燃具的升压电路的实际输出功率难以确保一致，因此储能电容c1充电到触发电压的充电速度的一致性也难以保证，从而造成各个燃具的点火频率不一致，并且触发模块选用的元件存在精度问题也会造成实际的触发电压各不一致。因此，对于具有同样点火控制电路的燃具而言，点火性能会存在差异，可能一部分燃具可以一次性迅速点火成功，一部分燃具则需要多次触发才能点火成功，影响燃具出厂合格率。

技术实现思路

1、本实用新型的目的提供一种数字式脉冲点火电路及燃具，能够提高燃具的点火性能的一致性。

2、为达此目的，第一方面，本实用新型提供一种数字式脉冲点火电路，包括供电控制电路、点火控制电路、自激振荡升压电路、高压包初级电路、控制模块、触发电路和电压采集电路；

3、所述高压包初级电路包括储能电容和点火变压器，所述储能电容与所述点火变压器的初级绕组连接，所述点火变压器的次级绕组用于连接点火针；

4、所述控制模块的第一输出端与所述供电控制电路的受控端连接，用于输出powe信号，所述供电控制电路的输入端连接电源，所述供电控制电路的输出端连接所述自激振荡升压电路的电压输入端，在所述powe信号有效时所述自激振荡升压电路通过所述供电控制电路接通电源，以对所述储能电容充电；

5、所述控制模块的第二输出端与所述点火控制电路的受控端连接，用于输出igni信号，所述点火控制电路的输出端和所述自激振荡升压电路的受控端连接，在所述igni信号有效时通过所述点火控制电路加大所述自激振荡升压电路的输出功率，从而加快对所述储能电容的充电；

6、所述触发电路的输出端与所述高压包初级电路连接，所述控制模块的第三输出端与所述触发电路的受控端连接，用于输出trig信号，在所述trig信号有效时控制所述触发电路将所述储能电容放电；

7、所述电压采集电路与所述高压包初级电路连接，用于采集储能电容的充电电压，并反馈给所述控制模块，所述控制模块的反馈输入端与所述电压采集电路连接，所述控制模块还用于在收到点火请求后且当所述储能电容的充电电压大于或等于预设触发电压时，输出有效的trig信号。

8、进一步地，在接收到点火请求后，若所述储能电容的充电电压大于或等于预设触发电压，则开始首次放电，放电的过程为：所述控制模块输出第一预设时长的无效powe信号以使得所述自激振荡升压电路通过所述供电控制电路切断电源，以及输出第一预设时长的有效trig信号以使得所述触发电路将所述储能电容放电，同时输出第二预设时长的无效igni信号，且在所述第一预设时长之后所述控制模块输出有效的powe信号和无效的trig信号，并在第二预设时长之后输出有效igni信号以使得所述自激振荡升压电路加快对所述储能电容充电，直至所述储能电容的充电电压到达所述预设触发电压后开始第二次放电，并输出无效的igni信号。

9、进一步地，所述第二预设时长大于所述第一预设时长。

10、进一步地，所述第二预设时长等于所述第一预设时长。

11、进一步地，在接收到点火请求后，若所述储能电容的充电电压小于预设触发电压，则所述控制模块输出无效的trig信号，并输出有效的powe信号和有效的igni信号以使得所述自激振荡升压电路加快对所述储能电容充电，直至所述储能电容的充电电压到达所述预设触发电压，之后开始首次放电。

12、进一步地，所述第一预设时长为1ms。

13、进一步地，在待机模式下，所述控制模块用于输出有效的powe信号以使得所述自激振荡升压电路通过所述供电电路接通电源，并输出无效的igni信号和无效的trig信号以分别控制所述点火控制电路断开和所述触发模块断开。

14、进一步地，所述控制模块还用于将电压采集电路采集到的储能电容的充电电压上传给显示器进行显示。

15、进一步地，所述触发电路为单向可控硅触发电路。

16、本实用新型还提供一种燃具，包括上述任一项所述的数字式脉冲点火电路。

17、本实用新型的有益效果：本实用新型的数字式脉冲点火电路中，利用控制模块输出有效的igni信号来控制点火控制电路将自激振荡升压电路的输出功率加大，进而加快对储能电容的充电，使得储能电容能够在一个点火周期内被充电到预设触发电压，可确保点火频率的一致性，并且通过电压采集电路实时反馈储能电容的充电电压，在储能电容的充电电压到达预设触发电压时，控制模块输出有效的trig信号来控制触发电路将储能电容放电，由此可确保触发电压的一致性，由于点火频率决定了单位时间内的点火能量，触发电压决定了放电高压，因此通过上述方式可以解决各燃具出厂时点火关键参数不一致的问题。