[技术领域]
本发明涉及一种强排燃气热水器的自吸电磁阀驱动装置，属于电学领域。
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背景技术：
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目前，普通强排燃气热水器通常采用MCU直接驱动自吸式电磁阀的强吸线圈和维持线圈来控制燃气的通断，其有如下缺点：
1、当MCU出现故障时，强吸线圈有可能被通电，电磁阀会异常打开，处于失控状态。
2、当驱动强吸线圈的驱动管出现故障被击穿时，电磁阀也有可能异常打开，处于失控状态。
3、当驱动维持线圈的驱动管出现故障被击穿时，一旦强吸线圈通电后，电磁阀无法关闭，燃气的通断处于失控状态，易酿成安全事故。
为了克服上述缺陷以及对电磁阀驱动电路进行改进，本人设计出以下技术方案。
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技术实现要素：
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本发明克服了上述技术的不足，提供了一种强排燃气热水器的自吸电磁阀驱动装置，通过本驱动装置能有效防止由于控制器出现故障、驱动管故障或高温引起故障而导致电磁阀失控的发生，避免产生安全隐患。
为实现上述目的，本发明采用了下列技术方案：
一种强排燃气热水器的自吸电磁阀驱动装置，包括有控制器1、电磁阀T2、风压开关S3、以及温控器开关S4，所述电磁阀T2线圈上设有电磁阀强吸端21、电磁阀维持端22和电磁阀公共端23，所述电磁阀公共端23通过温控器开关S4接电源一端，所述风压开关S3一端与电源另一端连接，风压开关S3另一端与控制器1之间连接有风压开关检测电路7，所述控制器1与电磁阀强吸端21之间连接有用于驱动电磁阀T2吸合的强吸线圈驱动电路5，所述强吸线圈驱动电路5电源端通过风压开关S3与电源连接，所述控制器1与电磁阀维持端22之间连接有用于维持电磁阀T2吸合状态的维持线圈驱动电路6，所述驱动装置还包括有用于检测强吸线圈驱动电路5和维持线圈驱动电路6输出端电平的电磁阀驱动电路检测电路8，所述电磁阀驱动电路检测电路8的检测端与电磁阀维持端22连接，电磁阀驱动电路检测电路8输出端与控制器1连接。
如上所述的控制器1还连接有风机10。
所述强吸线圈驱动电路5包括有电容C5、电阻R51、电阻R52、PNP三极管Q1、NPN三极管Q3、以及二极管D3，所述电容C5一端作为强吸线圈驱动电路5控制信号输入端与控制器1连接，电容C5另一端通过电阻R52与三极管Q3基极连接，三极管Q3发射极接地，三极管Q3集电极通过电阻R51与三极管Q1基极连接，三极管Q1发射极通过风压开关S3与电源正极连接，三极管Q1集电极作为强吸线圈驱动电路5控制信号输出端与电磁阀强吸端21、二极管D3负极连接，二极管D3正极接地。
所述维持线圈驱动电路6包括有电容C2、电阻R61、电阻R62、PNP三极管Q2，所述电容C2一端作为维持线圈驱动电路6控制信号输入端与控制器1连接，电容C2另一端与三极管Q2基极连接，三极管Q2发射极与电源连接，所述电阻R62连接在电源与三极管Q2基极之间，三极管Q2集电极作为维持线圈驱动电路6输出端与电磁阀维持端22连接。
所述维持线圈驱动电路6电源端通过风压开关S3与电源连接。
所述风压开关检测电路7包括有电阻R71和电阻R72，所述电阻R71一端通过风压开关S3与电源正极连接，电阻R71另一端作为检测信号输出端与控制器1、电阻R72一端连接，电阻R72另一端接地。
所述电磁阀驱动电路检测电路8包括有二极管D4、电阻R81、电阻R82、NPN三极管Q4、以及电容C7，所述二极管D4正极作为电磁阀驱动电路检测电路8检测信号输入端与电磁阀维持端22连接，二极管D4负极与电阻R81一端、电容C7一端连接，电阻R81另一端与三极管Q4基极连接，三极管Q4集电极与控制器1、电阻R82一端连接，电阻R82另一端接电源正极，电容C7另一端与三极管Q4发射极连接后接地。
本发明的有益效果是：
1、通过风压开关实现系统的冷保护，系统在待机时，风机不启动，风机处于关闭状态，风压开关处于断开状态，使得强吸线圈驱动电路与电源断开连接，这时无论控制器出现故障还是强吸线圈驱动电路驱动管出现故障，都无法给强吸线圈提供电流，电磁阀也就无法吸合，燃气的通道处于断开状态，属于安全状态。
2、通过温控器开关实现系统的热保护功能，当热水器进入正常燃烧时，一旦出现高温时，温控器开关会断开，电磁阀的线圈都被断开与电源负极的连接，电磁阀会自动闭合，燃气通道处于断开状态，属于安全状态。
3、控制器输出的强吸脉冲信号通过强吸线圈驱动电路上的复合开关，控制强吸线圈吸合电磁阀，一旦控制器控制引脚失效，该信号会一直处于一种电平，最后电流通过两个三极管组成的复合开关释放完，最终与电磁阀强吸端连接的驱动管处于截止状态，强吸线圈无足够的电流通过，无法吸合电磁阀，这样燃气通道处于断开状态，属于安全状态。
4、控制器输出的维持脉冲信号通过电容耦合控制维持线圈驱动电路上驱动管的导通，控制电磁阀维持端的电流，一旦控制器控制引脚失效，该信号会一直处于一种电平，最后电容一端都会通过电阻进行充电，最终导致驱动管的基极为高电平，从而驱动管处于截止状态，电磁阀维持端无足够的电流通过，无法维持电磁阀，电磁阀重新合上，这样燃气通道处于断开状态，属于安全状态。
5、通过风压开关检测电路检测风压开关的状态，当风压开关触发后，控制器进行后续控制。
6、系统在待机状态，风压开关触发接通电源后，电磁阀驱动电路检测电路检测强吸线圈驱动电路的输出状态、维持线圈驱动电路的输出状态，若检测到电磁阀维持端的电平信号为高电平，即有驱动管被击穿，控制器进入锁定状态并向外报警。
7、一旦驱动管被击穿，即电磁阀驱动电路检测电路检测到电磁阀维持端为高电平信号，系统判断为故障。若是强吸线圈驱动电路上的驱动管被击穿，控制器停止输出驱动控制脉冲，这样维持线圈驱动电路驱动管截止，维持线圈上没有维持电流，电磁阀重新合上，系统进入锁定状态；若是维持线圈驱动电路上的驱动管被击穿，同样，控制器停止输出驱动控制脉冲，当加热到一定温度，温控器开关受到触发而断开，电磁阀线圈没有电流流过，电磁阀重新合上，系统进入锁定状态。
8、在维持线圈驱动电路也通过风压开关连接电源的情况，即维持线圈驱动电路的供电也受风压开关的控制。
[附图说明]
图1是本发明的结构示意图。
图2是本发明维持线圈驱动电路电源端通过风压开关接电源的结构示意图。
图3是图1的电路原理图。
图4是图2的电路原理图。
[具体实施方式]
下面结合附图与本发明的实施方式作进一步详细的描述：
如图1所示，一种强排燃气热水器的自吸电磁阀驱动装置，包括有控制器1、电磁阀T2、风压开关S3、以及温控器开关S4，所述电磁阀T2线圈上设有电磁阀强吸端21、电磁阀维持端22和电磁阀公共端23，所述电磁阀公共端23通过温控器开关S4接电正极，所述风压开关S3一端与电源负极连接，风压开关S3另一端与控制器1之间连接有风压开关检测电路7，所述控制器1与电磁阀强吸端21之间连接有用于驱动电磁阀T2吸合的强吸线圈驱动电路5，所述强吸线圈驱动电路5电源端通过风压开关S3与电源正极连接，所述控制器1与电磁阀维持端22之间连接有用于维持电磁阀T2吸合状态的维持线圈驱动电路6，所述驱动装置还包括有用于检测强吸线圈驱动电路5和维持线圈驱动电路6输出端电平的电磁阀驱动电路检测电路8，所述电磁阀驱动电路检测电路8的检测端与电磁阀维持端22连接，电磁阀驱动电路检测电路8输出端与控制器1连接。
如上所述的控制器1还连接有风机10。
在本发明中，如图1、3所示，所述维持线圈驱动电路6电源端可以直接与电源正极连接，如图2、4所示，所述维持线圈驱动电路6电源端通过风压开关S3与电源正极连接，即也通过风压开关S3对维持线圈驱动电路6进行电源控制。
如图1、2所示，所述电源、风压开关S3、强吸线圈驱动电路5、电磁阀强吸端21、电磁阀公共端23、以及温控器开关S4组成了电磁阀T2的吸合回路，控制器1通过强吸线圈驱动电路5控制电磁阀T2的吸合。
如图1所示，所述电源、维持线圈驱动电路6、电磁阀维持端22、电磁阀公共端23、以及温控器开关S4组成了电磁阀T2的吸合状态维持回路，控制器1通过维持线圈驱动电路6控制电磁阀T2状态的维持。
如图2所示，所述电源、风压开关S3、维持线圈驱动电路6、电磁阀维持端22、电磁阀公共端23、以及温控器开关S4组成了电磁阀T2的状态维持回路，控制器1通过维持线圈驱动电路6控制电磁阀T2状态的维持。
如图3、4所示，所述强吸线圈驱动电路5包括有电容C5、电阻R51、电阻R52、PNP三极管Q1、NPN三极管Q3、以及二极管D3，所述电容C5一端作为强吸线圈驱动电路5控制信号输入端与控制器1连接，电容C5另一端通过电阻R52与三极管Q3基极连接，三极管Q3发射极接地，三极管Q3集电极通过电阻R51与三极管Q1基极连接，三极管Q1发射极通过风压开关S3与电源正极连接，三极管Q1集电极作为强吸线圈驱动电路5控制信号输出端与电磁阀强吸端21、二极管D3负极连接，二极管D3正极接地。
如上所述的强吸线圈驱动电路5通过电容C5接收控制器1输出的脉冲信号，脉冲信号通过电容C5耦合控制由三极管Q3和三极管Q1组成的复合开关电路，从而控制强吸线圈21吸合电磁阀T2。一旦控制器1控制引脚失效，该信号会一直处于一种电平，最后电容C5另一端的电荷都会通过电阻R52和三级管Q3的发射极释放完，最终导致三极管Q3的基极处于低电平，三级管Q3会处于截止状态，从而三级管Q1也会处于截止状态，电磁阀强吸端21无足够的电流通过，无法吸合电磁阀T2，这样燃气通道处于断开状态，属于安全状态。
如图3所示，所述维持线圈驱动电路6包括有电容C2、电阻R61、电阻R62、PNP三极管Q2，所述电容C2一端作为维持线圈驱动电路6控制信号输入端与控制器1连接，电容C2另一端与三极管Q2基极连接，三极管Q2发射极与电源连接，所述电阻R62连接在电源与三极管Q2基极之间，三极管Q2集电极作为维持线圈驱动电路6输出端与电磁阀维持端22连接。
如图4所示，所述维持线圈驱动电路6电源端通过风压开关S3与电源正极连接，实现风压开关S3的触发供电。
如上所述的维持线圈驱动电路6通过电容C2接收控制器1输出的脉冲信号，脉冲信号通过电容C2耦合控制三极管Q2开关电路。控制器1控制引脚失效，该信号会一直处于一种电平，最后电容C2一端都会通过电阻R62、电阻R61进行充电，最终导致三级管Q2的基极为高电平，从而三级管Q2会处于截止状态，无法吸合电磁阀T2，这样燃气通道处于断开状态，属于安全状态。
如图3、4所示，本发明中所述风压开关检测电路7包括有电阻R71和电阻R72，所述电阻R71一端通过风压开关S3与电源正极连接，电阻R71另一端作为检测信号输出端与控制器1、电阻R72一端连接，电阻R72另一端接地。
如上所述的热水器从待机状态启动时，先启动热水器上的风机10，风压开关S3受到触发接通，强吸线圈驱动电路5、维持线圈驱动电路6接通电源，风压开关检测电路7检测到风机开关S3受到触发，输出信号给控制器1，控制器1执行后续控制。
如图3、4所示，本发明中所述电磁阀驱动电路检测电路8用于检测电磁阀维持端22的电平大小，其包括有二极管D4、电阻R81、电阻R82、NPN三极管Q4、以及电容C7，所述二极管D4正极作为电磁阀驱动电路检测电路8检测信号输入端与电磁阀维持端22连接，二极管D4负极与电阻R81一端、电容C7一端连接，电阻R81另一端与三极管Q4基极连接，三极管Q4集电极与控制器1、电阻R82一端连接，电阻R82另一端接电源正极，电容C7另一端与三极管Q4发射极连接后接地。
如上所述，一旦驱动管被击穿，即电磁阀驱动电路检测电路8检测到电磁阀维持端22为高电平信号，系统判断为故障。若是强吸线圈驱动电路5上的驱动管被击穿，控制器1停止输出驱动控制脉冲，这样维持线圈驱动电路6驱动管截止，维持线圈上没有维持电流，电磁阀T2重新合上，系统进入锁定状态；若是维持线圈驱动电路6上的驱动管被击穿，同样，控制器1停止输出驱动控制脉冲，这时当加热到一定温度，温控器开关S4受到触发而断开，电磁阀线圈没有电流流过，电磁阀T2重新合上，系统进入锁定状态。
本发明通过风压开关S3实现系统的冷保护功能，系统在待机时，风机10不启动，风压开关S3处于断开状态，使得强吸线圈驱动电路5与电源断开连接，这时无论控制器1出现故障还是强吸线圈驱动电路5上三极管Q1、Q3出现故障都无法给强吸线圈21提供电流，电磁阀T2也就无法吸合，燃气的通道处于断开状态，属于安全状态。
本发明通过温控器开关S4实现系统的热保护功能，温控器开关S4没受到高温触发前处于闭合状态，当热水器进入正常燃烧，一旦感应到温度过高时，温控器开关S4会断开，电磁阀T2上线圈都被断开与电源的连接，电磁阀T2会自动闭合，燃气通道处于断开状态，属于安全状态，可防止干烧和其他高温意外导致事故的发生。
如上所述对现有电磁阀驱动电路的改进，本具体实施方式的描述不作为对本案保护范围的限定，一切与本案电路结构相同或是在本案基础上做出等同电路替换的设计都应示为落入本案的保护范围内。