专利名称：控制燃气灶磁动力单元的电路的制作方法
技术领域：
本发明涉及用于控制燃气灶的磁动力单元(MPU)的一种电路，更具体地涉及在微计算机过载情况下或驱动电压异常状态下，能切断供给到MPU的驱动电压并由此改善燃气灶防燃气泄漏的可靠性的一种电路。
通常，燃气灶具有一个磁动力单元(MPU)，它在工作上与一热电偶相连接，用于改变由燃烧器产生的火焰的温度。当燃气灶工作异常时，该MPU用来切断燃气供给，由此改善燃气灶的稳定可靠性。
参照
图1，它表示一个传统的燃气灶。如图1所示，该燃气灶包括一个燃气供应管1，该供气管1具有从它的以预定位置向下延伸的进气口2。出气口3设置在供气管1的预定位置上并与燃气进口2隔开一预定距离。出气口中从进气口2向上延伸。一个MPU6安装在出气口3一侧的供气管1上。该MPU6具有一个磁铁5，在其上绕有线圈4。在供气管1中设有一个轴的一端(左端)上连接了一个端头7，以使得该端头能被选择地由磁铁5吸引或与其分离。在供气管1中，在该轴上、向右方向离开端头7一预定距离的位置上装有一个密封件9。在端头7与密封件9之间，围绕轴设置了一个压缩圈簧8。燃烧器10经由一个与出气口3相连接的管子被连接到供气管1上。为了喷出由供气管1经由与出气口3相连接的管子供给的燃气，在燃烧器10的下方安装了一个喷嘴11。在接近燃烧器11上部分的一个预定位置上设置了一个热电偶12，以便测量燃烧器10的温度。
该热电偶12具有二个端子，它们借助于导线分别与MPU6及出气口3相连接。
具有上述结构的传统燃气灶的工作方式如下所述。
当使用者想操作燃气灶作烹调时，他将压下点火开关一个预定时间，以使得点火开关被转换到它的开通状态。在点火开关开通状态时，在供气管1中设置的轴朝着MPU6移动，由此使密封件9与轴在相同方向上移动。其结果是供气管1的出气口3被打开，气体通过进气口2及被打开的出气口3供给到喷嘴11。借助于喷嘴11使燃气向上喷入到燃烧器10中，接着被点着火，由此使火焰在燃烧器10的上部分被产生出来。
在此时，装设在燃烧器10上部附近的热电偶12由火燃的温度产生出一个电动势。
当该电动势产生出来时，通过MPU6的线圈4就流过电流，由此使磁铁5产生出磁力。由于磁铁5的磁力，已被轴的运动移向磁铁5的端头7就被吸到磁铁5上。
在此情况下，端头7保持在被吸引在产生磁力的磁铁5上的状态，即使这时点火开关不再被压下。
因为当燃烧器10产生火焰时，热电偶12持续地产生电动势，使端头7保持在被MPU6的磁铁引着的状态，所以燃气持续地供给到燃烧器10并被燃着。
另一方面，当气体燃烧时，由于风或被烹调的汤中溢出的汤水使燃烧器10的火焰熄灭时，由热电偶12产生的电动势显著地下降。其结果是，流过MPU6的线圈4的电流下降到实质可忽略的程度，由此使磁铁5失去其磁力。当磁铁5失去其磁力时，端头7从磁铁5上移开并接着移到它的原始位置。
与此同时，由于磁铁5磁力的丧失及弹簧8的回弹使密封件9回到其原始位置。其结果是，密封件9关闭了供气管4的出气口3，由此切断了燃气的供给。
参照图2，它表示用于控制具有上述结构的燃气灶中的MPU的电路。如图2所示，该控制电路包括一个用于控制燃气灶整体工作的微计算机21，一个根据由微计算机21产生的控制信号驱动一继电器单元23的继电器驱动单元22。继电器单元23连接在驱动电压源VDC及经由一电阻R与MPU相连接。在图2中，该MPU由标号24表示。当继电器单元23被继电器驱动单元22启动时，MPU24从驱动电压源VDC接收了一驱动电压，因此它能切断气体供应。
现在对具有上述结构的控制电路的工作方式作一描述。
当使用者接通燃气灶与所需烹调方式相对应的键，则控制燃气灶整体工作的微计算机21根据存储在其中的控制程序产生一个高电平的控制信号并然后将其送到继电器驱动单元22。
当从微计算机21接收到高电平的控制信号时，继电器驱动单元22将一低电平的输出信号供给继电器单元23。当来自继电器驱动单元22的信号被继电器单元23接收时，来自驱动电压源VDC的驱动电压供给到继电器单元23的线圈231上，因此在线圈23上流过电流。其结果是继电器单元23的继电器232转换到它的开通状态，由此使来自驱动电压源VDC的驱动电压经由导通的继电器232及电阻R供给到MPU24。
因此，在驱动电压从驱动电压源VDC供给MPU24的期间，MPU24的端头7保持与磁铁5相吸引。在此情况下，因为出气口3保持在其打开状态，故燃气持续地供给到燃烧器10。
另一方面，当燃气灶在烹调结束或烹调过程中工作不正常时，微计算机21产生一低电平控制信号并将其送到继电器驱动单元22。
当从微计算机21接收到低电平的控制信号时，继电器驱动单元22将一高电平输出信号供给到继电器单元23。当来自继电器驱动单元22的该信号被继电器单元23接收时，将没有驱动电压从驱动电压源VDC供给到继电器单元23的线圈231上，因此没有电流流过线圈231。其结果是，继电器单元23的继电器232被转换到它的关断状态，由此阻止MPU从驱动电压源VDC接收驱动电压。
因此，在驱动电压从驱动电压源VDC未供给到MPU24期间，MPU24的端头7保持与磁铁相分离。在此情况下，因为出气口3保持在其关闭状态，故没有气体供给燃烧器10。
但是，当在微计算机21过载状态下由微处理机21产生的信号具有高电平时，因为继电器单元23的继电器232保持在其开通状态并迫使MPU24的端头处于被吸引状态，故可能发生气体的泄漏。此外，上述的控制电路没有检验继电器单元23的继电器231异常状态的功能。其结果是当燃气灶工作异常时不能切断供给到MPU24的驱动电压。因而，传统的控制电路具有使防止燃气泄漏的安全可靠性降低的问题。
因此，本发明的一个目的在于提供一种用于控制燃气灶的MPU的电路，它能在微计算机过载的情况下切断来自驱动电压的输出，并用光电耦合器检测负载状况，由此切断提供给MPU的驱动电压，并改善燃气灶防燃气泄漏的安全可靠性。
根据本发明，这个目的是利用提供一种控制燃气灶的磁动力单元的电路来实现的，该电路包括一个微计算机，用于控制燃气灶的整体工作;一个驱动电压控制单元，用于根据接收到的微计算机给它的驱动电压控制信号产生第一驱动电压;一个负载驱动控制单元，用于根据接收到的微计算机给它的驱动控制信号在接收到来自驱动电压控制单元的第一驱动电压时产生一个驱动信号;一个负载驱动单元，用于根据来自负载驱动控制单元的输出对磁动力单元发出一个第二驱动电压;及一个负载状态传感器单元，用于检测来自负载驱动单元的输出并将负载状态传感信号传送给微计算机。
本发明的其它目的及情况将通过以下参照附图对实施例的描述来阐明。
图1是表示燃气灶整体结构的一个截面图;
图2是表示用于控制燃气灶的MPU的传统电路;
图3是表示根据本发明的用于控制燃气灶的MPU的电路图;
图4A至4J分别是图3所示电路中各部分输出信号的波形图。
参照图3，它描述了根据本发明的用于控制燃气灶的MPU的一种电路。该控制电路包括一个微计算机31，用于控制燃气灶的整体工作;一个负载驱动控制单元32，用于响应来自于微计算机31的驱动控制信号产生负载驱动控制信号;一个负载驱动单元33，用于响应来自于负载驱动控制单元32的负载驱动控制信号来驱动一个MPU34;一个负载状态传感单元35，用于检测来自负载驱动单元33的输出并将负载状态传感信号传送到微计算机31;及一个驱动电压控制单元36，用于响应来自微计算机31的驱动电压控制信号产生负载驱动控制信号。
负载驱动单元33包括一对继电器RY11及RY12，负载驱动控制单元32中的继电器线圈RL11及RL12分别地与这对继电器相连接。这些继电器RY11及RY12分别由来自继电器线圈RL11及RL12的输出信号启动。在此电路结构中，来自负载驱动单元33的电压+B2经过继电器RY11及RY12供给到MPU34及负载状态传感单元35。
负载状态传感单元35具有光电耦合器PC，用来传感负载驱动单元34的输出，及将其作为状态检测信号经由电阻R8及电容C5传送给微计算机31。
驱动电压控制单元36包括一个晶体三极管Q1，它的发射极与提供+B1电压的电压源相连接并通过一电阻R1与基极相连接，它的集电极经由彼此并联的电容器C1及C2与地相连接。该驱动电压控制单元36还包括一个晶体三极管Q2，它的基极经由二极管D1，电容C4及电阻R5与微计算机31相连接，并经由彼此并联的电阻R4，电容C3及二极管D2与地相连接。晶体管Q2在它的基极上接收来自微计算机的驱动电压控制信号。该晶体管Q2的发射极接地，它的集电极经由电阻R2与晶体管Q1的基极相连接。
现在将结合图4A至4J对具有根据本发明上述结构的控制电路的工作原理作出说明。
当燃气灶工作正常时，微计算机31执行存储在其中的一个程序并产生出一个输出信号V1，它是如图4A中所示的方波。该信号V1由微计算机31的输出口P2输出到驱动电压控制单元36。当在驱动电压控制单元36中接收到信号V1时，该信号将受到该驱动电压控制单元36中电阻R5及R6的分压，并传送到电容C4及接着由二极管D1及D2整流。然后，电容C3进行充电及放电工作。在电容C3的这种充电与放电工作时，如图4B中所示的信号V2被施加到晶体管Q2的基极上。
在接收到信号V2时，晶体管Q2被导通，由此引起晶体管Q1转换到其基极为低电平的状态。其结果是，晶体管Q2被导通，以使得如图4C中所示的信号V3由它输出到负载驱动控制单元32中的负载驱动控制器321。
另一方面，当使用者在一输入单元(未示出)上选择了一个所需键时，微计算机31分别在输出口P0及P1上输出高电位的驱动控制信号。这些驱动控制信号被负载驱动控制单元32的驱动控制器321接收。当接收到这些驱动控制信号时，负载驱动控制器321分别将低电位的驱动信号施加到继电器线圈RL11及RL12，以使得电流流过继电器线圈RL11及RL12，以使得电流流过继电器线圈RL11及RL12。其结果是，负载驱动单元33的继电器RY11及RY12被启动，由此使电压+B2经由被导通的继电器RY11及RY12及电阻R11施加到MPU34。
在接收到电压+B2时，MPU34产生一个电动势，该电动势则使设在MPU34中的磁铁产生出磁力。由于该磁力就使设在MPU34中并在机械上偏置成离开磁铁的一个端头被吸向磁铁，由此就能使燃气灶的燃烧器被供给燃气。当负载驱动单元33供给MPU34电压+B2时，该电压+B2也供给到负载状态传感单元35，由此使光电耦合器PC被启动。在光电耦合器PC被启动状态时，负载状态传感单元35将如图4E中所示的低电平状态传感信号供给到微计算机31的输入口IN。根据被接收到的状态传感信号V4，微计算机31确定出负载的条件是正常的并维持负载驱动控制单元32及驱动电压控制单元36的当前工作。
这时，当燃气灶工作中如果微计算机31传感到一过载状态，微计算机31的输出口P2上输出的输出信号V1具有如图4F中所示的高电平直流电压或被电容C4截断的预定低电平。在此情况下，二极管D1产生一个低电平输出，如图4G中所示。当晶体管Q2的基极接收到来自二极管D1的低电位信号时，该晶体管被关断。在关断状态，晶体管Q2将高电平信号施加给晶体管Q1的基极，由此引起晶体管Q1被关断。在晶体管Q1判断状态时，施加在负载驱动控制单元32的负载驱动控制器321上的电压V3具有如图4H所示的波形。
当接收到具有图4H波形的电压V3时，负载驱动控制器321被停止工作，所以没有电流流过继电器线圈RL11及RL12。其结果是，负载驱动单元33的继电器RY11及RY12也被断开，由此使负载驱动单元33输出一个低电平的电压V5，如图4I中所示。
当低电平的电压V5被施加到MPU34时，MPU34的磁铁便失去它的磁力，由此使端头从磁铁上分离开来。其结果是，出气口被密封件闭合，以便使得没有燃气供应到燃气灶的燃烧器中。
来自负载驱动单元33的低电平信号也供给到负载状态传感单元35，由此引起光电耦合器PC停止工作。在光电耦合器PC停止工作时，如图4J所示的电压VCC经由电阻R7及R8和电容C5施加到微计算机31的输入口IN。
其结果是，由微计算机31的输出口PO及P1施加到负载驱动控制单元32的负载驱动控制器321的驱动控制信号具有低电平。
正如上述说明中所阐明的，本发明提供了一种控制燃气灶的MPU的电路，它能在当负载的异常状态被检测到时，切断对负载驱动电压的供给，并由此阻止微计算机及负载驱动电路异常工作引起的燃气泄漏，及改善了燃气灶的安全可靠性。
虽然为了说明起见对本发明的优选实施例作了公开，但本领域的技术人员懂得，在不偏离如所附设权利要求书中公开的本发明范围和精神的情况下，可以作出各种改型，附加及替换。
权利要求
1.一种控制燃气灶的磁动力单元的电路，包括一个微计算机，用于控制燃气灶的整体工作；一个驱动电压控制单元，用于根据接收到的微计算机给它的驱动电压控制信号产生第一驱动电压；一个负载驱动控制单元，用于根据接收到的微计算机给它的驱动控制信号在接收到来自驱动电压控制单元的第一驱动电压时产生一个驱动信号；一个负载驱动单元，用于根据来自负载驱动控制单元的输出对磁动力单元发出一个第二驱动电压；及一个负载状态传感单元，用于检测来自负载驱动单元的输出并将负载状态传感信号传送给微计算机。
2.根据权利要求1所述的电路，其中负载驱动单元包括一对继电器，用于由来自负载驱动控制单元的驱动信号启动并将第二驱动电压传送给磁动力单元及负载状态传感器单元。
3.根据权利要求1所述的电路，其中负载状态传感单元包括一个光电耦合器，用于传感负载驱动单元的输出并将负载状态传感信号提供给微计算机。
4.根据权利要求1所述的电路，其中驱动电压控制单元包括第一晶体管，用于被来自微计算机的驱动电压控制信号控制;及第二晶体管，用于根据第一晶体管的输出被进行控制以便将第一驱动电压供给到负载驱动控制单元。
全文摘要
控制燃气灶的磁动力单元的电路，能在微计算机过载状况下切断来自驱动电压控制单元的输出并用一光电耦合器传感负载状态，由此切断供给磁动力单元的驱动电压，并改善燃气灶防燃气泄漏的安全可靠性。该控制电路包括微计算机，一个驱动电压控制单元，一个负载驱动控制单元，一个负载驱动单元，及一个负载状态传感单元，用于检测来自负载驱动单元的输出并将负载状态传感信号传送给微计算机。
文档编号F24C3/12GK1108373SQ94118959
公开日1995年9月13日 申请日期1994年11月22日 优先权日1993年11月26日
发明者朴贵根 申请人:株式会社金星社