一种检测空燃比的燃气电路及燃气装置的制作方法

1.本实用新型涉及燃气装置技术领域，具体涉及一种检测空燃比的燃气电路及燃气装置。


背景技术：

2.燃气装置的空燃比可以用来推算燃气装置的燃烧状况。现有技术中用于检测燃气装置空燃比的方案通常是检测气体的空燃比和燃烧后排放气体中氧气对应的空燃比。再根据气体的空燃比和排放气体中氧气对应的空燃比确定空燃比差值，当空燃比差值在预设的空燃比差值范围内就说明燃气燃烧很充分，否则就需要调整空燃比。
3.目前通常是依靠传感器检测空气中的氧气含量值，从而来测得空燃比，但是依靠传感器检测空气中的氧气含量值不准确，其误差较大。并且，用于检测空气中氧气含量值的氧气传感器在废气环境中，容易老化，出故障。


技术实现要素：

4.因此，本实用新型通过提供一种检测空燃比的燃气电路及燃气装置来解决现有技术中存在的上述技术问题。
5.为实现上述目的，本实用新型实施例提供了一种检测空燃比的燃气电路，该燃气电路包括：检火模块，所述检火模块的第一端与电源模块连接，所述检火模块的第二端通过火焰接地；运算放大器，设置有第一输入端、第二输入端以及信号输出端，所述第一输入端与所述检火模块的第二端连接，所述第二输入端接地，所述信号输出端与控制芯片的信号接收口连接；所述控制芯片用于检测所述第一输入端和所述第二输入端的差值放大信号。
6.可选地，所述运算放大器的信号输出端连接有第一电阻，所述第一电阻与所述控制芯片的信号接收口连接。
7.可选地，所述检火模块包括：第一开关管，所述第一开关管的控制端用于接收第一控制信号，所述第一开关管的第一端与所述电源模块连接，所述第一开关管的第二端通过火焰接地。
8.可选地，所述电源模块包括：震荡变压器，设置有初级侧和次级侧，所述初级侧与输入电源连接，所述次级侧的第一端与所述检火模块的第一端连接，所述次级侧的第二端接地。
9.可选地，所述次级侧设置有谐振电容，所述谐振电容的一端与二极管的阴极连接，且所述检火模块的第一端连接所述二极管的阴极，所述二极管的阳极与所述次级侧的第一端连接，所述谐振电容的另一端接地。
10.可选地，所述输入电源包括：
11.供电电源；
12.第二开关管，所述第二开关管的控制端适于接收第二控制信号，所述第二开关管的第一连接端与所述供电电源连接，所述第二开关管的第二连接端与所述初级侧的第一端
连接，所述初级侧的另一端接地。
13.可选地，所述输入电源还包括：
14.第三开关管，所述第三开关管的控制端适于接收所述第二控制信号，所述第三开关管的第一端与所述第二开关管的控制端连接，所述第三开关管的第二端接地。
15.可选地，所述第三开关管为光耦，所述光耦的第一控制端适于接收所述第二控制信号，所述光耦的第二控制端接地。
16.可选地，还包括：
17.点火模块，所述点火模块的一端通过双向触发模块与所述谐振电容的一端连接，所述点火模块的另一端接地。
18.可选地，所述点火模块包括：
19.高压包，所述高压包设置有第一侧和第二侧，所述第一侧的一端通过双向触发模块与所述谐振电容的一端连接，所述第二侧的另一端接地；
20.放电针，与所述第二侧连接。
21.可选地，所述点火模块还包括：第二电阻，与所述谐振电容并联。
22.本实用新型实施例还提供了一种燃气装置，该燃气装置包括：如上述任一实施例所述的燃气电路。
23.可选地，所述燃气装置为壁挂炉。
24.本实用新型技术方案与现有技术相比，具有如下优点：
25.1.本实用新型实施例提供了一种检测空燃比的燃气电路，该燃气电路包括：检火模块，所述检火模块的第一端与电源模块连接，所述检火模块的第二端通过火焰接地；运算放大器，设置有第一输入端、第二输入端以及信号输出端，所述第一输入端与所述检火模块的第二端连接，所述第二输入端接地，所述信号输出端与控制芯片的信号接收口连接；所述控制芯片用于检测所述第一输入端和所述第二输入端的差值放大信号。
26.如此设置，在火焰燃烧时，也就是在点火成功后，由于火焰燃烧相当于一个等效电阻和单向二极管，且火焰在燃烧时随着空气中氧气含量的多少而呈现燃烧的充分与不充分，因此，当氧气与燃气的比例较为合适时，燃烧刚刚好达到充分，则此时火焰的等效电阻将会达到最小。当等效电阻最小时，差值放大信号最小。所以，差值放大信号最小时的空燃比就是燃烧刚刚好达到充分的空燃比。因此可以用来调整燃气装置的空燃比。
附图说明
27.为了更清楚地说明本实用新型具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本实用新型的一些实施方式，对于本领域普通工人来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
28.图1为本实用新型实施例检测空燃比的燃气电路的整体结构示意图。
29.附图标记：
30.1、电源模块；2、点火模块；3、检火模块；4、火焰；5、控制芯片；
31.r1、第一电阻；r2、第二电阻；r3、第三电阻；r4、第四电阻；r5、第五电阻；
32.d1、二极管；d2、双向触发模块；
33.q1、第一开关管；q2、第二开关管；u1、运算放大器；u2、第三开关管；
34.vcc、供电电源；c、谐振电容；hf4、高压包；t、震荡变压器。
具体实施方式
35.下面将结合附图对本实用新型的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通工人在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
36.在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
37.在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，还可以是两个元件内部的连通，可以是无线连接，也可以是有线连接。对于本领域的普通工人而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
38.此外，下面所描述的本实用新型不同实施方式中所涉及的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互结合。
39.燃气装置的空燃比可以用来推算燃气装置的燃烧状况。现有技术中用于检测燃气装置空燃比的方案通常是检测气体的空燃比和燃烧后排放气体中氧气对应的空燃比。再根据气体的空燃比和排放气体中氧气对应的空燃比确定空燃比差值，当空燃比差值在预设的空燃比差值范围内就说明燃气燃烧很充分，否则就需要调整空燃比。目前通常是依靠传感器检测空气中的氧气含量值，从而来测得空燃比，但是依靠传感器检测空气中的氧气含量值不准确，其误差较大。并且，用于检测空气中氧气含量值的氧气传感器在废弃环境中，容易老化，出故障。
40.因此，本实用新型通过提供一种检测空燃比的燃气电路及燃气装置来解决现有技术中存在的上述技术问题。
41.实施例1
42.如图1所示，本实用新型实施例提供了一种检测空燃比的燃气电路，该燃气电路包括检火模块3、运算放大器u1和控制芯片5。
43.具体地，在本实用新型实施例中，所述检火模块3的第一端与电源模块1连接，所述检火模块3的第二端通过火焰4接地。运算放大器u1设置有第一输入端、第二输入端以及信号输出端，所述第一输入端与所述检火模块3的第二端连接，所述第二输入端接地，所述信号输出端与控制芯片5的信号接收口连接。所述控制芯片5用于检测所述第一输入端和所述第二输入端的差值放大信号。
44.进一步地，所述运算放大器u1的信号输出端连接有第一电阻r1，所述第一电阻r1与所述控制芯片5的信号接收口连接。
45.在火焰4燃烧时，也就是在点火成功后，由于火焰4燃烧相当于一个等效电阻和单向二极管d1，且火焰4在燃烧时随着空气中氧气含量的多少而呈现燃烧的充分与不充分，因此，当氧气与燃气的比例较为合适时，燃烧刚刚好达到充分，则此时火焰4的等效电阻将会达到最小。当等效电阻最小时，差值放大信号最小。所以，差值放大信号最小时的空燃比就是燃烧刚刚好达到充分的空燃比。因此可以用来调整燃气装置的空燃比。
46.具体检测过程中，假设一开始控制芯片5的信号接收口检测到差值放大信号的差值为t，此时增大空燃比，若信号接收口检测到的差值放大信号的差值小于t，则继续增大空燃比，若信号接收口检测到的差值放大信号的差值的最小值为j，且往后差值放大信号的差值开始增加，则信号接收口检测到的差值放大信号的差值的最小值为j时的空燃比为最佳。
47.反之，假设增大空燃比，导致信号接收口检测到的低电平时间长度大于t。因为氧气含量过多，燃气一定时，大量的氧气含量会降低燃烧温度，会使检测到的离子浓度降低，使等效电阻值变大，信号接收口检测到的差值放大信号的差值变大。因此，此时需要减小空燃比，直到信号接收口检测到的差值放大信号的差值达到最小时，则此时的空燃比为最佳。
48.综上，可以通过本实用新型实施例的燃气电路用来调整燃气装置的最佳空燃比。
49.进一步地，在本实用新型的一个可选实施例中，所述检火模块3包括第一开关管q1，所述第一开关管q1的控制端用于接收第一控制信号，所述第一开关管q1的控制端连接有第三电阻r3，第三电阻r3的另一端用于接收第一控制信号。所述第一开关管q1的第一端与所述电源模块1连接，所述第一开关管q1的第二端通过火焰4接地。
50.通过点火模块2点火开始一段时间后，第一控制信号输出高电平，第一开关管q1导通，如果此时点火成功，则火焰4已经开始燃烧，所述第一开关管q1的第一端与所述第一开关管q1的第二端通过火焰4接地。如果点火不成功，则第一控制信号输出低电平或无信号，第一开关管q1关断，则通过电源模块1和点火模块2重新开始点火。
51.进一步地，在本实用新型的一个可选实施例中，所述电源模块1包括震荡变压器t，震荡变压器t设置有初级侧和次级侧，所述初级侧与输入电源连接，所述次级侧的第一端与所述检火模块3的第一端连接，所述次级侧的第二端接地。所述次级侧设置有谐振电容c，所述谐振电容c的一端与二极管d1的阴极连接，且所述检火模块3的第一端连接所述二极管d1的阴极，所述二极管d1的阳极与所述次级侧的第一端连接，所述谐振电容c的另一端接地。在工作过程中，震荡变压器t在次级侧产生的高压可以给谐振电容c充电。
52.进一步地，在本实用新型的一个可选实施例中，所述输入电源包括供电电源vcc和第二开关管q2，所述第二开关管q2的控制端适于接收第二控制信号，所述第二开关管q2的第一连接端与所述供电电源vcc连接，所述第二开关管q2的第二连接端与所述初级侧的第一端连接，所述初级侧的另一端接地。进一步地，所述输入电源还包括第三开关管u2，所述第三开关管u2的控制端适于通过第五电阻r5接收所述第二控制信号，所述第三开关管u2的第一端通过第四电阻r4与所述第二开关管q2的控制端连接，所述第三开关管u2的第二端接地。具体地，所述第三开关管u2为光耦，所述光耦的第一控制端适于接收所述第二控制信号，所述光耦的第二控制端接地。
53.在工作过程中，上电整机开机时第二控制信号输出方波，方波高电平使光耦导通，光耦导通则第二开关管q2导通，震荡变压器t开始工作。
54.当然，本实施例仅仅是对第三开关管u2的类型进行举例说明，但是并不对此进行
限制，本领域技术人员可以根据实际情况对第三开关管u2的类型进行改变，能够起到相同的技术效果即可。
55.进一步地，在本实用新型的一个可选实施例中，该燃气电路还包括点火模块2，所述点火模块2的一端通过双向触发模块d2与所述谐振电容c的一端连接，所述点火模块2的另一端接地。具体地，所述点火模块2包括高压包hf4和放电针，所述高压包hf4设置有第一侧和第二侧，所述第一侧的一端通过双向触发模块d2与所述谐振电容c的一端连接，所述第一侧的另一端接地。放电针与所述第二侧连接。在本实用新型实施例中，双向触发模块d2可以为触发二极管d1。
56.在工作过程中，震荡变压器t在次级侧产生的高压立即给谐振电容c充电，充到双向触发模块d2的触发电压后，谐振电容c瞬间放电，高压包hf4将脉冲按照匝比升压至放电针，完成放电过程。
57.本实用新型实施例还提供了一种燃气装置，该燃气装置包括：如上述任一实施例所述的燃气电路。该燃气装置可以为燃气装置、壁挂炉等燃气设备。
58.显然，上述实施例仅仅是为清楚地说明所作的举例，而并非对实施方式的限定。对于所属领域的普通工人来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本实用新型创造的保护范围之中。