一种控制阀驱动装置、火焰控制系统及气炉的制作方法

1.本实用新型为燃气炉技术领域，具体涉及一种控制阀驱动装置、火焰控制系统及气炉。


背景技术：

2.燃气炉是采用明火加热烧烤食物的烹饪设备，通过对燃气进行燃烧，可以产生较少的烟气，有利于环境卫生。但是燃气炉的控温能力较差，当外部环境温度变化较大时，实际的调节温度与设定所需的调节温度之间的差值较大，不能精准的实现控温，使得烧烤的体验性较差。
3.因此获得一种能够克服上述缺陷的控制阀驱动装置、火焰控制系统及气炉十分重要。


技术实现要素：

4.为解决上述技术问题，本实用新型提供一种控制阀驱动装置，包括控制模块、温度检测模块、阀门驱动模块及电源模块；所述阀门驱动模块包括第一接口及驱动电路，所述驱动电路包括第一三极管、第二三极管、第一运算放大器、第二运算放大器、第一二极管、第二二极管、第一电阻至第十一电阻、第一电容、第二电容及第三电容；所述温度检测模块与控制模块电连接，所述温度检测模块、第一接口、驱动电路及控制模块分别与电源模块电连接；
5.所述第十一电阻的第一端部与控制模块电连接，所述第十一电阻的第二端部、第二运算放大器的正输入端、第二运算放大器的输出端、第一运算放大器的正输入端、第一运算放大器的输出端、第七电阻、第二三极管的基极、第二三极管的集电极、第四电阻、第三电阻、第二电阻、第一二极管的负极、第一二极管的正极依次电性连接后与第一接口连接，所述电源模块、所述第一三极管的发射极、所述第一三极管的集电极、第二二极管、第一电阻依次电性连接后与第一接口连接，所述第一二极管的负极与电源模块电连接，所述第二二极管的负极与第一二极管的正极电连接，所述第二二极管的正极与接地端电连接，所述第一三极管的基极与第二电阻、第三电阻的连接处电连接，所述第二三极管的基极与第二三极管的发射极之间串接第六电阻，所述第二三极管的发射极与接地端连接，所述第一运算放大器的正电源端与电源模块连接，所述第一运算放大器的负电源端与接地端连接，所述第一运算放大器的负输入端与电源模块之间串接第九电阻，所述第一运算放大器的负输入端与接地端之间串接第一电容，所述第一运算放大器的负输入端与第一接口之间串接第五电阻，所述第一运算放大器的负输入端与控制模块之间串接第八电阻；所述第二运算放大器的负输入端与其输出端电连接，所述第二运算放大器的正输入端与电源模块之间依次串接第十电阻、第二电容，所述第十电阻的两端并联第三电容后与接地端电连接。
6.本实用新型还提供一种火焰控制系统，包括比例控制阀、燃烧器以及所述的控制阀驱动装置；所述燃烧器的进气端设有比例控制阀，所述第一接口、电源模块分别与比例控
制阀电连接。
7.进一步地，所述温度检测模块包括炉内温度检测模块、探针温度检测模块，所述炉内温度检测模块分别与控制模块、第一接口及电源模块电连接，所述探针温度检测模块分别与控制模块及电源模块电连接。
8.进一步地，还包括警示模块及警示驱动模块，所述警示模块与警示驱动模块电连接，所述警示驱动模块与电源模块电连接，所述第一接口、警示驱动模块及控制模块依次电连接。
9.进一步地，还包括照明模块，所述照明模块分别与控制模块、电源模块及第一接口电连接。
10.进一步地，还包括指示灯模块，所述指示灯模块分别与控制模块及第一接口电连接。
11.进一步地，还包括显示模块，所述显示模块分别与控制模块、电源模块电连接。
12.进一步地，还包括通讯模块，所述通讯模块分别与控制模块、电源模块电连接，所述通讯模块为wifi无线通讯模块。
13.进一步地，所述照明模块为卤素照明灯。
14.本实用新型还提供一种气炉，包括气炉本体及所述的火焰控制系统。
15.本实用新型提供的控制阀驱动装置、气炉的火焰控制系统及气炉，控制模块将温度检测模块采集的温度与对应的设定温度进行比较，以计算需要输出的脉宽控制信号，脉宽控制信号经阀门驱动模块提供对应的驱动电流，以实现线性控制比例控制阀开关量的效果，从而精细的调节进气量和火焰的大小以更精准的控制气炉的温度，使得所需温度稳定在用户设定的温度，能提升用户的烧烤体验。
附图说明
16.图1为本实用新型实施例提供的火焰控制系统的模块原理图；
17.图2为本实用新型实施例提供的阀门驱动模块的电路图；
18.图3为本实用新型实施例提供的控制模块、电源模块的电路图；
19.图4为本实用新型实施例提供的炉内温度检测模块与探针温度检测模块的电路图；
20.图5为本实用新型实施例提供的警示驱动模块及警示单元的电路图；
21.图6为本实用新型实施例提供的照明模块及指示灯模块的电路图；
22.图7为本实用新型实施例提供的通讯模块的电路图。
23.附图标记：1、控制模块；2、阀门驱动模块；3、电源模块；4、第一接口，5、比例控制阀，6、燃烧器；7、炉内温度检测模块，8、探针温度检测模块，9、警示模块，10、警示驱动模块，11、照明模块；12、指示灯模块，13、显示模块，14、通讯模块，15、驱动电路。
具体实施方式
24.为了使本领域技术人员更好地理解本实用新型，从而对本实用新型要求保护的范围作出更清楚地限定，下面就本实用新型的某些具体实施例对本实用新型进行详细描述。需要说明的是，以下仅是本实用新型构思的某些具体实施方式仅是本实用新型的一部分实
施例，其中对于相关结构的具体的直接的描述仅是为方便理解本实用新型，各具体特征并不当然、直接地限定本实用新型的实施范围。
25.实施例一：
26.参阅附图1-6所示，本实用新型采用以下技术方案，一种控制阀驱动装置，包括控制模块1、温度检测模块、阀门驱动模块2及电源模块3；阀门驱动模块2包括第一接口4及驱动电路15，驱动电路15包括第一三极管q1、第二三极管q2、第一运算放大器ic2a、第二运算放大器ic2b、第一二极管d1、第二二极管d2、第一电阻至第十一电阻(r10、r11、r12、r14、r18、r19、r20、r23、r24、r27、r28)、第一电容c20、第二电容c22及第三电容c24；温度检测模块与控制模块1电连接，温度检测模块、第一接口4、驱动电路15及控制模块1分别与电源模块3电连接。其中，控制模块1包括sc95f8523芯片，电源模块3中的p1连接12v电源，p2为电源开关。
27.由于装箱时，负载需要与控制模块1分开包装，所以需要设置第一接口4作为转接板。
28.如图2所示，第十一电阻r28的第一端部与控制模块1电连接，第十一电阻r28的第二端部、第二运算放大器ic2b的正输入端、第二运算放大器ic2b的输出端、第一运算放大器ic2a的正输入端、第一运算放大器ic2a的输出端、第七电阻r20、第二三极管q2的基极、第二三极管q2的集电极、第四电阻r14、第三电阻r12、第二电阻r11、第一二极管d1的负极、第一二极管d1的正极依次电性连接后与第一接口4连接，电源模块3的12v1、第一三极管q1的发射极、第一三极管q1的集电极、第二二极管d2、第一电阻r10依次电性连接后与第一接口4连接，第一二极管d1的负极与电源模块3的12v1电连接，第二二极管d2的负极与第一二极管d1的正极电连接，第二二极管d2的正极与接地端电连接，第一三极管q1的基极与第二电阻r11、第三电阻r12的连接处电连接，第二三极管q2的基极与第二三极管q2的发射极之间串接第六电阻r19，第二三极管q2的发射极与接地端连接，第一运算放大器ic2a的正电源端与电源模块3的5v连接，第一运算放大器ic2a的负电源端与接地端连接，第一运算放大器ic2a的负输入端与电源模块3的5v之间串接第九电阻r24，第一运算放大器ic2a的负输入端与接地端之间串接第一电容c20，第一运算放大器ic2a的负输入端与第一接口4之间串接第五电阻r18，第一运算放大器ic2a的负输入端与控制模块1之间串接第八电阻r23；第二运算放大器ic2b的负输入端与其输出端电连接，第二运算放大器ic2b的正输入端与电源模块3的5v之间依次串接第十电阻r27、第二电容c22，第十电阻r23的两端并联第三电容c24后与接地端电连接。
29.控制信号经过运算放大器进行功率放大后，驱动三极管导通比例控制阀5中电磁线圈进行供电，比例控制阀5中的电磁线圈通电后产生电磁场，移动比例控制阀5中的阀芯到相应位置。
30.本实用新型还提供一种火焰控制系统，包括比例控制阀5、燃烧器6以及上述的控制阀驱动装置；燃烧器6的进气端设有比例控制阀5，第一接口4、电源模块3分别与比例控制阀5电连接。
31.本实施例中，还包括分别与电源模块3及控制模块1电连接的烧录端口。
32.如图2所示，当sc95f8523芯片输出的脉宽调制信号的高电平时，高电平信号进入lm258运算放大器5号引脚，与6号引脚比较后在7号引脚输出高电平。7号引脚的高电平输出
到3号引脚后，与2号引脚比较后在1号引脚输出高电平到第二三极管q2的1号引脚，使第二三极管q2导通，第二三极管q2导通后拉低第一三极管q1的1号引脚电压，使第一三极管q1导通。12v电压经过第一三极管q1后进入比例控制阀5的电磁线圈形成闭合回路，比例控制阀5工作。
33.当sc95f8523芯片输出的脉宽调制信号的低电平时，低电平信号进入lm258运算放大器5号引脚，与6号引脚比较后在7号引脚输出低电平。7号引脚的低电平输出到3号引脚后，与2号引脚比较后在1号引脚输出低电平到第二三极管q2的1号引脚，此时第二三极管q2关断。第一三极管q1的1号引脚电压被12v电压钳制，使第一三极管q1关闭。12v电压被第一三极管q1截止，比例控制阀5的电磁线圈不工作。
34.当比例控制阀5在sc95f8523芯片信号控制下按快速开启和关闭时，电磁线圈内产生的工作电流与满载电流的比值等于sc95f8523芯片信号高电平时间与总周期时间的比值。所以sc95f8523芯片可以精确调控比例控制阀5的开启比例。
35.如图4所示，优选地，温度检测模块包括炉内温度检测模块7、探针温度检测模块8，炉内温度检测模块7分别与控制模块1、第一接口4及电源模块3电连接，探针温度检测模块8分别与控制模块1及电源模块3电连接。
36.炉内温度检测模块7对炉内温度进行采集，探针温度检测模块8对烤肉探针的温度进行采集，通过控制阀驱动装置，使得炉内温度或烤肉探针的温度控制更加精准。
37.可根据用户需要设定多种烧烤模式，确定以烤肉探针温度为准或以炉内温度为准并进行设定。
38.如图5所示，优选地，还包括警示模块9及警示驱动模块10，警示模块9与警示驱动模块10电连接，警示驱动模块10与电源模块3电连接，第一接口4、警示驱动模块10及控制模块1依次电连接。便于在发生异常情况(例如炉内温度或探针温度大于对应的设定温度、发生故障、定时报警等场景下)时进行告警，使得用户及时进行相应操作。
39.本实施例中，警示模块9为蜂鸣器，警示驱动模块10包括uln2003a芯片、三极管q6、电容c34及电阻(r35、r36、r37、r38、r40)。
40.如图6所示，优选地，还包括照明模块11，照明模块11分别与控制模块1、电源模块3及第一接口4电连接。便于在夜间或亮度较暗的环境下使用气炉时，对环境及显示模块13进行照明，以提高实用性。
41.本实施例中，照明模块11为卤素照明灯。
42.如图6所示，优选地，还包括指示灯模块12，指示灯模块12分别与控制模块1及第一接口4电连接。
43.本实施例中，指示灯模块12为logo指示灯。
44.优选地，还包括显示模块13，显示模块13分别与控制模块1、电源模块3电连接。
45.本实施例中，显示模块13为液晶触摸屏。便于根据需要对设定温度进行调整及烧烤模式进行选择。
46.如图7所示，优选地，还包括通讯模块14，通讯模块14分别与控制模块1、电源模块3电连接，通讯模块14为wifi无线通讯模块。可通过手机app、电脑对气炉进行远程智能控制。
47.本实施例中，wifi无线通讯模块为wbr3无线模组。
48.本实用新型还提供了一种气炉，包括气炉本体及上述的火焰控制系统。
49.上述说明并非是对本实用新型的限制，本实用新型也并不仅限于上述举例，本技术领域的技术人员在本实用新型的实质范围内所做出的变化、改型、添加或替换，也应属于本实用新型的保护范围。

技术特征：
1.一种控制阀驱动装置，其特征在于：包括控制模块(1)、温度检测模块、阀门驱动模块(2)及电源模块(3)；所述阀门驱动模块(2)包括第一接口(4)及驱动电路(15)，所述驱动电路(15)包括第一三极管、第二三极管、第一运算放大器、第二运算放大器、第一二极管、第二二极管、第一电阻至第十一电阻、第一电容、第二电容及第三电容；所述温度检测模块与控制模块(1)电连接，所述温度检测模块、第一接口(4)、驱动电路(15)及控制模块(1)分别与电源模块(3)电连接；所述第十一电阻的第一端部与控制模块(1)电连接，所述第十一电阻的第二端部、第二运算放大器的正输入端、第二运算放大器的输出端、第一运算放大器的正输入端、第一运算放大器的输出端、第七电阻、第二三极管的基极、第二三极管的集电极、第四电阻、第三电阻、第二电阻、第一二极管的负极、第一二极管的正极依次电性连接后与第一接口(4)连接，所述电源模块(3)、所述第一三极管的发射极、所述第一三极管的集电极、第二二极管、第一电阻依次电性连接后与第一接口(4)连接，所述第一二极管的负极与电源模块(3)电连接，所述第二二极管的负极与第一二极管的正极电连接，所述第二二极管的正极与接地端电连接，所述第一三极管的基极与第二电阻、第三电阻的连接处电连接，所述第二三极管的基极与第二三极管的发射极之间串接第六电阻，所述第二三极管的发射极与接地端连接，所述第一运算放大器的正电源端与电源模块(3)连接，所述第一运算放大器的负电源端与接地端连接，所述第一运算放大器的负输入端与电源模块(3)之间串接第九电阻，所述第一运算放大器的负输入端与接地端之间串接第一电容，所述第一运算放大器的负输入端与第一接口(4)之间串接第五电阻，所述第一运算放大器的负输入端与控制模块(1)之间串接第八电阻；所述第二运算放大器的负输入端与其输出端电连接，所述第二运算放大器的正输入端与电源模块(3)之间依次串接第十电阻、第二电容，所述第十电阻的两端并联第三电容后与接地端电连接。2.一种火焰控制系统，其特征在于：包括比例控制阀(5)、燃烧器(6)以及如权利要求1所述的控制阀驱动装置；所述燃烧器(6)的进气端设有比例控制阀(5)，所述第一接口(4)、电源模块(3)分别与比例控制阀(5)电连接。3.如权利要求2所述的火焰控制系统，其特征在于：所述温度检测模块包括炉内温度检测模块(7)、探针温度检测模块(8)，所述炉内温度检测模块(7)分别与控制模块(1)、第一接口(4)及电源模块(3)电连接，所述探针温度检测模块(8)分别与控制模块(1)及电源模块(3)电连接。4.如权利要求3所述的火焰控制系统，其特征在于：还包括警示模块(9)及警示驱动模块(10)，所述警示模块(9)与警示驱动模块(10)电连接，所述警示驱动模块(10)与电源模块(3)电连接，所述第一接口(4)、警示驱动模块(10)及控制模块(1)依次电连接。5.如权利要求2所述的火焰控制系统，其特征在于：还包括照明模块(11)，所述照明模块(11)分别与控制模块(1)、电源模块(3)及第一接口(4)电连接。6.如权利要求2所述的火焰控制系统，其特征在于：还包括指示灯模块(12)，所述指示灯模块(12)分别与控制模块(1)及第一接口(4)电连接。7.如权利要求2所述的火焰控制系统，其特征在于：还包括显示模块(13)，所述显示模块(13)分别与控制模块(1)、电源模块(3)电连接。8.如权利要求2-7任一项所述的火焰控制系统，其特征在于：还包括通讯模块(14)，所
述通讯模块(14)分别与控制模块(1)、电源模块(3)电连接，所述通讯模块(14)为wifi无线通讯模块。9.如权利要求5所述的火焰控制系统，其特征在于：所述照明模块(11)为卤素照明灯。10.一种气炉，其特征在于：包括气炉本体及如权利要求2-9任一项所述的火焰控制系统。

技术总结
本实用新型公开一种控制阀驱动装置、火焰控制系统及气炉，包括控制模块、温度检测模块、阀门驱动模块及电源模块，阀门驱动模块包括第一接口及驱动电路。控制模块将温度检测模块采集的温度与设定温度进行比较，以计算需要输出的脉宽控制信号，脉宽控制信号经阀门驱动模块提供对应的驱动电流，以实现线性控制比例控制阀开关量的效果，从而精细的调节进气量和火焰的大小以更精准的控制气炉的温度。的大小以更精准的控制气炉的温度。的大小以更精准的控制气炉的温度。


技术研发人员：沈斌 周航权 茅雪飞 刘向华
受保护的技术使用者：宁波吉盛电器有限公司
技术研发日：2023.04.14
技术公布日：2023/9/19