一种用于燃气系统的电磁阀驱动电路技术方案

本发明专利技术公开了一种用于燃气系统的电磁阀驱动电路，其特征在于：包括一控制单元及若干个驱动芯片，所述驱动芯片内集成有若干个电磁阀驱动电路，所述控制单元接收控制信号并选择发送给所述驱动芯片，接收到控制信号的所述驱动芯片控制对应的电磁阀驱动电路工作，输出驱动信号驱动相应的电磁开关阀。本发明专利技术通过集成电磁阀驱动电路，简化了整机电路设计，简化了PCB板布线，减少了暴露在外的焊点，提高了系统整体的可靠性及安全性，且使电路的扩展性更佳，更能适应实际应用的需要。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种电磁阀驱动电路，尤其涉及一种用于燃气系统的电磁阀驱动电路。
技术介绍
燃气用具包括燃气灶、燃气热水器等，目前已成为非常普及的家庭电器。其核心的燃气系统包含多个电磁阀模块，其中，电磁开关阀用以控制系统中各级燃气传输管道的开启和关断，起到一个水汽联动和双重保护的作用；燃气比例阀是燃气与空气比例的调节阀，其主要作用是稳定比例阀输出压力和根据输入电流调节比例阀输出压力，通过调节可使燃气燃烧充分，节约能源有利环保。同时，通过比例阀控制使用中管道内燃气的比例，即对燃气流量的控制可实现对燃气器具燃烧状态，初期点火状态，及燃烧过程中大火、中火、小火等不同状态的控制。设计上电磁阀的这些状态需要通过MCU等微控制器来控制，但MCU本身驱动能力较弱，无法直接驱动电磁阀，故在微控制器和电磁阀之间需要连接驱动电路。为了实现上述驱动功能，目前燃气系统控制电路板中主要用三极管、电阻、电容、二极管等分立器件来实现电磁阀的驱动，其分立器件电路结构如图1所示，该结构通过接收MCU的控制信号来驱动电磁阀。MCU控制电磁阀的工作原理如下：(1)图中第一部分为电源故障检测部分，通过MCU控制信号来控制并检测电源是否正常，以确保电路的安全工作。当电源电压正常供电，且驱动管Q12正常工作，无损坏时，MCU输入高电平，使得24V电源电压通过驱动管Q12给下方各路驱动电路供电。此时，电源故障检测端输出为低，代表电源供电正常(电源故障检测输出部分为5V直流电压供电)。当输入电压出现异常或驱动管Q12损坏时，电源故障检测端输出状态将由低跳变为高，反馈给控制部分MCU，MCU控制断开电源供电，同时显示电源故障。(2)MV1、SV1、SV2为三个电磁开关阀，正常工作时只存在开和关的两种状态，主要用来控制整个燃气系统中各级燃气管道通路的开启和关断，防止燃气的异常泄露。其驱动结构相似，当电源故障检测输出无异常时，24V直流电源电压经由驱动管Q12给该三路电磁开关阀驱动电路供电，并通过MCU控制信号来实现对三个电磁开关阀的控制。(3)BLF为电磁比例阀，正常工作时其工作状态不仅限于开启和关断两种状态，它可根据所施加驱动电流的大小给定阀口的开度，并可根据电流的变化不断地进行微细的无级调节，能够即时地调整到所需的燃气输出压力。以此通过电磁比例阀来控制工作中管道内燃气通过流量，进而来控制燃气用具外部的燃烧状态。(4)在驱动电磁比例阀(BLF)时，对应的该路驱动需外接一个比例阀电流反馈电路，该部分电路由RC滤波结构及外接采样电阻组成，对电磁比例阀的驱动电流进行采样监控。分立器件方案所需元器件较多，且PCB板布线复杂，焊点多(约100多个暴露焊点)，调试麻烦，实际应用中遇到需要驱动更多个数的电磁阀时几乎不可扩展。
技术实现思路
本专利技术目的是提供一种用于燃气系统的电磁阀驱动电路，通过结构的改进，简化了PCB板布线，缩小了PCB板面积，提高电路的集成度与可靠性，增加了实际应用中的可扩展性。为达到上述目的，本专利技术采用的技术方案是：一种用于燃气系统的电磁阀驱动电路，包括一控制单元及若干个驱动芯片，所述驱动芯片内集成有若干个电磁阀驱动电路，所述控制单元接收控制信号并选择发送给所述驱动芯片，接收到控制信号的所述驱动芯片控制对应的电磁阀驱动电路工作，输出驱动信号驱动相应的电磁开关阀。上述技术方案中，包括有两片所述驱动芯片，每一所述驱动芯片内分别集成有两路电磁阀驱动电路，以及一电源故障检测电路、一过压检测电路和一电源故障检测输出电路，每一路所述电磁阀驱动电路的输出端并接有一续流二极管。进一步的技术方案是，所述电源故障检测电路及过压检测电路的检测端分别与所述驱动芯片的电源端连接，将检测到的电源工作状态信号通过所述电源故障检测输出电路发送给所述控制单元的反馈端。上述技术方案中，两路所述电磁阀驱动电路中，一路主要由两个三极管构成的NPN型达林顿驱动结构组成，其控制端与控制单元连接；另一路主要由一个PNP三极管及三个NPN三极管组成PNP型达林顿驱动结构组成，接入输入部分的所述NPN三极管的基极端并接有至少三个串联的二极管。上述技术方案中，所述驱动芯片中还设有一比例阀反馈电路，该比例阀反馈电路由滤波电路及采样电阻构成，其输入控制端与所述控制单元的控制信号输出端连接，当选通所述比例阀反馈电路时，所述驱动芯片中的一路所述电磁阀驱动电路的一输出端与所述比例阀反馈电路输出端连接；当未选通所述比例阀反馈电路时，该路的电磁阀驱动电路的一输出端接地。进一步的技术方案是，两路所述电磁阀驱动电路，一路为普通电磁阀驱动电路，外接电磁开关阀，另一路为兼容电磁阀驱动电路，该兼容电磁阀驱动电路为外接电磁开关阀或电磁比例阀，当所述比例阀反馈电路接入所述兼容电磁阀驱动电路中，所述兼容电磁阀驱动电路外接有电磁比例阀。上述技术方案中，所述驱动芯片中各个电路的输入端、输出端及电源、电源地均接入ESD保护结构。上述技术方案中，所述驱动芯片中还集成有过流保护电路、过温保护电路。由于上述技术方案运用，本专利技术与现有技术相比具有下列优点：1.本专利技术将驱动电磁阀的驱动电路集成在若干个芯片中，通过控制单元MCU输入信号来控制驱动电路驱动电磁阀的工作状态，与以往分立器件方案相比，电路的一致性得到了提高，并且解决了由于器件众多带来的调试麻烦、互相干扰等问题，同时简化了整机电路设计，简化了PCB板布线，减少了PCB板面积，提高了电路的集成度和可靠性，降低了整个燃气电路系统的安装复杂度，降低了整个燃气系统的成本。2.由于驱动电路采用集成芯片设计，大量减少PCB板上暴露在外的焊点，约能减少70％的焊点数，从而有效提高了系统整体的可靠性及安全系数。3.采用控制单元控制多个驱动芯片的设计方案，可根据实际需要增加或减少使用驱动电路个数及驱动通道数，快速的进行扩展适配，更便捷高效。4.驱动电路中集成有电源故障检测电路、过压检测电路、过流保护电路、过温保护电路，还可增加同等性质的保护电路在芯片中，从而提高了电路使用的可靠性和安全性；5.驱动芯片中集成有比例阀电流反馈电路，根据实际使用需要，通过外围连接的方式选通驱动电磁开关阀及电磁比例阀，实现控制单元的兼容驱动；6.每路驱动芯片内设计有续流二极管，用于驱动电磁阀等电感性负载时起保护作用，同时在每个电路的输入、输出及电源、电源地均接入ESD保护结构，防止静电放电对整个电路造成的损伤，提高电路的安全性。附图说明图1是本专利技术
技术介绍
中的电路结构示意图；图2是本专利技术实施例一的电路结构框图；图3是本专利技术实施例一中驱动芯片内部的电路结构框图。具体实施方式下面结合附图及实施例对本专利技术作进一步描述：实施例一：参见图2、3所示，一种用于燃气系统的电磁阀驱动电路，包括一控制单元MCU及若干个驱动芯片，所述驱动芯片内集成有若干个电磁阀驱动电路，所述控制单元接收控制信号并选择发送给所述驱动芯片，接收到控制信号的所述驱动芯片控制对应的电磁阀驱动电路工作，输出驱动信号驱动相应的电磁开关阀。在本实施例中，如图2所示，由控制单元MCU(108)输入控制信号给集成驱动芯片(107)，控制驱动芯片(107)里的驱动电路打开和关闭电磁开关阀或控制电磁比例阀的开启关闭比例状态。如图2所描述的驱动芯片(107)内部包含：电源故障检测本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于燃气系统的电磁阀驱动电路，其特征在于：包括一控制单元及若干个驱动芯片，所述驱动芯片内集成有若干个电磁阀驱动电路，所述控制单元接收控制信号并选择发送给所述驱动芯片，接收到控制信号的所述驱动芯片控制对应的电磁阀驱动电路工作，输出驱动信号驱动相应的电磁开关阀。

【技术特征摘要】
1.一种用于燃气系统的电磁阀驱动电路，其特征在于：包括一控制单元及若干个驱动芯片，所述驱动芯片内集成有若干个电磁阀驱动电路，所述控制单元接收控制信号并选择发送给所述驱动芯片，接收到控制信号的所述驱动芯片控制对应的电磁阀驱动电路工作，输出驱动信号驱动相应的电磁开关阀。2.根据权利要求1所述的用于燃气系统的电磁阀驱动电路，其特征在于：包括有两片所述驱动芯片，每一所述驱动芯片内分别集成有两路电磁阀驱动电路，以及一电源故障检测电路、一过压检测电路和一电源故障检测输出电路，每一路所述电磁阀驱动电路的输出端并接有一续流二极管。3.根据权利要求2所述的用于燃气系统的电磁阀驱动电路，其特征在于：所述电源故障检测电路及过压检测电路的检测端分别与所述驱动芯片的电源端连接，将检测到的电源工作状态信号通过所述电源故障检测输出电路发送给所述控制单元的反馈端。4.根据权利要求2所述的用于燃气系统的电磁阀驱动电路，其特征在于：两路所述电磁阀驱动电路中，一路主要由两个三极管构成的NPN型达林顿驱动结构组成，其控制端与控制单元连接；另一路主要由一个PNP三极管及三个NPN三极管组成PNP型达林顿驱动结构组成，接...

【专利技术属性】
技术研发人员：沈超，
申请(专利权)人：无锡华润矽科微电子有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏;32