本实用新型属于防干烧灶具技术领域，具体涉及一种基于单线圈电磁阀的防干烧控制系统及防干烧灶具。
背景技术：
目前干电池供电的带防干烧功能的灶具主要基于双线圈电磁阀和热电偶来实现,其原理为：当满足干烧保护条件后通过在副线圈中加入与吸合维持电流方向相反的电流,并通过磁场使主线圈产生反向电流使阀体脱离，但这种方案需要使用双线圈电磁阀，热电偶也需相应匹配，实现的成本较高；另外，当电池处于低电压情况时，电池内阻变大，反向关阀电流下降，影响防干烧保护的可靠性。
技术实现要素：
为了克服现有技术的不足，本实用新型提供一种基于单线圈电磁阀的防干烧控制系统，在降低成本的同时保证了防干烧保护的可靠性。
本实用新型的另一目的是提供一种防干烧灶具。
本实用新型所采用的技术方案是，
一种基于单线圈电磁阀的防干烧控制系统，通过监测电池电压实现电磁阀的可靠关闭，其包括负电压电源模块、升压电源模块、电池电压检测模块、单线圈电磁控制模块以及mcu，所述负电压电源模块为单线圈电磁控制模块中的单线圈电磁阀提供吸阀电源，所述升压电源模块为mcu提供电源且单向对单线圈电磁控制模块进行充电，所述电池电压检测模块通过mcu对所述电池电压进行采样。
优选地，所述单线圈电磁控制模块包括由串联的第四十六电阻r46、第十二极管d10和储能电容ec10形成的储能单元，所述升压电源模块通过第四十六电阻r46和第十二极管d10对储能电容ec10进行单向充电，实现关闭电磁阀电压的稳定。
优选地，所述单线圈电磁控制模块进一步包括第十一三极管q11，所述第十一三极管q11的基极与第三电阻r3连接，所述第十一三极管q11的发射极接地，所述第十一三极管q11的集电极通过第十二电阻r12与第十二三极管q12的基极连接，所述第十二三极管q12的发射极接vcc，所述第十二三极管q12的集电极通过第八电阻r8一路与第十一电阻r11连接，另一路与第十六三极管q16的基极连接，所述第十六三极管q16的发射极接-3v，所述第十六三极管q16的集电极与电阻桥连接，所述电阻桥一路通过单线圈电磁阀valve1接地，另一路与第十五mos管q15的漏极连接，所述第十五mos管q15的栅极一路通过第二电阻r2与的十七三极管q17的集电极连接，另一路通过第二十七电阻r27、第一二极管zd1、第二二极管zd2与第十六三极管的发射极共接-3v，所述第十五mos管q15的源极与储能单元连接。
优选地，所述负电压电源模块包括第六芯片ic6，所述第六芯片ic6的第二引脚接3v，所述第六芯片ic6第五引脚与第第十二电阻r42连接，所述第六芯片ic6的第三引脚通过第二十一电容c21与第六芯片ic6的第六引脚连接，所述第六芯片ic6的第一引脚一路接-3v，另一路通过第十三电容c13接地。
优选地，所述升压电源模块包括第三芯片u3，所述第三芯片u3的vl引脚一路通过第八二极管d8和第三芯片u3的vt引脚连接，另一路通过第一电感l1和第一电容ec1连接，所述第一电容ec1和第十四电容c14并联，所述第三芯片u3的gnd引脚和vt引脚之间设置有并联的第二电容ec2、第六电容c6和第十一电容c11，所述第二电容ec2、第六电容c6和第十一电容c11并联后一端共接地，另一端接vcc。
优选地，所述电池电压检测模块包括第三十四电阻r34与第三十五电阻r35组成的分压电路，所述分压电路的输出端和mcu连接。
优选地，所述mcu包括第一芯片ic1，所述第一芯片ic1的第一引脚接地，第二引脚接vcc，且所述第一引脚和第二引脚之间设置有第十八电容c18，所述第一芯片ic1的第十四引脚和电池电压检测模块连接，所述第一芯片ic1的第九引脚和第十引脚分别与单线圈电磁控制模块第十一三极管q11和第十七三极管q17的基极连接。
优选地，所述第三芯片u3的型号为me2180。
优选地，所述第一芯片ic1的型号为gpm8f3708b
一种防干烧灶具，其特征在于，其包括上述的基于单线圈电磁阀的防干烧控制系统以及灶具本体，所述防干烧控制系统设置在灶具本体内。
与现有技术相比，本实用新型首先通过电池电压检测模块监测电池电压，之后根据监测的电池电压，通过单线圈电磁控制模块驱动单线圈电磁阀户吸合，达到吸合电流不变；并且，通过单线圈电磁控制模块实现关阀电压稳压输出，提高电池低电压时的防干烧功能的稳定性。
附图说明
图1是本实用新型实施例1提供一种基于单线圈电磁阀的防干烧控制系统的系统框图；
图2是本实用新型实施例1提供一种基于单线圈电磁阀的防干烧控制系统中单线圈电磁控制模块的电路图；
图3是本实用新型实施例1提供一种基于单线圈电磁阀的防干烧控制系统中负电压电源模块的电路图；
图4是本实用新型实施例1提供一种基于单线圈电磁阀的防干烧控制系统中升压电源模块的电路图；
图5是本实用新型实施例1提供一种基于单线圈电磁阀的防干烧控制系统中电池电压检测模块的电路图；
图6是本实用新型实施例1提供一种基于单线圈电磁阀的防干烧控制系统中mcu的电路图。
具体实施方式
为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。
实施例1
本实用新型实施例1提供一种基于单线圈电磁阀的防干烧控制系统，通过监测电池电压实现电磁阀的可靠关闭，具体结构如图1所示，其包括负电压电源模块1、升压电源模块2、电池电压检测模块3、单线圈电磁控制模块4以及mcu5；
上述模块中，所述负电压电源模块1的输入端电池连接，输出约-3v的直流电压，为单线圈电磁控制模块4中的单线圈电磁阀提供吸阀电源；
所述升压电源模块2的输入端与电池连接，为mcu5提供电源且单向对单线圈电磁控制模块4进行充电；
所述电池电压检测模块3通过mcu5对所述电池电压进行采样。
这样，首先mcu5通过电池电压检测模块3监测电池电压，之后根据监测的电池电压，通过单线圈电磁控制模块4驱动单线圈电磁阀户吸合，达到吸合电流不变；并且，通过单线圈电磁控制模块4实现关阀电压稳压输出，提高电池低电压时的防干烧功能的稳定性。
如图2所示，所述单线圈电磁控制模块4包括由串联的第四十六电阻r46、第十二极管d10和储能电容ec10形成的储能单元；
这样，所述升压电源模块2通过第四十六电阻r46和第十二极管d10对储能电容ec10进行单向充电，实现关闭电磁阀电压的稳定。
所述单线圈电磁控制模块4进一步包括第十一三极管q11，所述第十一三极管q11的基极与第三电阻r3连接，所述第十一三极管q11的发射极接地，所述第十一三极管q11的集电极通过第十二电阻r12与第十二三极管q12的基极连接，所述第十二三极管q12的发射极接vcc，所述第十二三极管q12的集电极通过第八电阻r8一路与第十一电阻r11连接，另一路与第十六三极管q16的基极连接，所述第十六三极管q16的发射极接-3v，所述第十六三极管q16的集电极与电阻桥连接，所述电阻桥一路通过单线圈电磁阀valve1接地，另一路与第十五mos管q15的漏极连接，所述第十五mos管q15的栅极一路通过第二电阻r2与的第十七三极管q17的集电极连接，另一路通过第二十七电阻r27、第一二极管zd1、第二二极管zd2与第十六三极管的发射极共接-3v，所述第十五mos管q15的源极与储能单元连接；
其中，第十一三极管q11、第十二三极管q12、第十六三极管q16以及第十七三极管q17的型号均为ss8550；第十五mos管q15的型号为3401a。
如图3所示，所述负电压电源模块1包括第六芯片ic6，所述第六芯片ic6的第二引脚接3v，所述第六芯片ic6第五引脚与第第十二电阻r42连接，所述第六芯片ic6的第三引脚通过第二十一电容c21与第六芯片ic6的第六引脚连接，所述第六芯片ic6的第一引脚一路接-3v，另一路通过第十三电容c13接地；
其中，第六芯片ic6的型号为sgm3204。
如图4所示，所述升压电源模块2包括第三芯片u3，所述第三芯片u3的vl引脚一路通过第八二极管d8和第三芯片u3的vt引脚连接，另一路通过第一电感l1和第一电容ec1连接，所述第一电容ec1和第十四电容c14并联，所述第三芯片u3的gnd引脚和vt引脚之间设置有并联的第二电容ec2、第六电容c6和第十一电容c11，所述第二电容ec2、第六电容c6和第十一电容c11并联后一端共接地，另一端接vcc；
其中，所述第三芯片u3的型号为me2180。
如图5所示，所述电池电压检测模块3包括第三十四电阻r34与第三十五电阻r35组成的分压电路，所述分压电路的输出端和mcu5连接。
如图6所示，所述mcu5包括第一芯片ic1，所述第一芯片ic1的第一引脚接地，第二引脚接vcc，且所述第一引脚和第二引脚之间设置有第十八电容c18，所述第一芯片ic1的第十四引脚和电池电压检测模块3连接，所述第一芯片ic1的第九引脚和第十引脚分别与单线圈电磁控制模块4第十一三极管q11和第十七三极管q17的基极连接。
其中，所述第一芯片ic1的型号为gpm8f3708b。
单线圈电磁阀valve1的工作原理：
吸阀时，mcu5维持输出高电平一定时间t1，使第十一三极管q11、第十二三极管q12和第十六三极管q16导通，地线到-3v产生的电势差在电磁阀valve1中形成吸阀电流，此电流与热电偶产生的维持电流方向相同，阀valve1磁铁吸合；同时，电池电压检测模块3通过mcu5检测此时的电池带载电压；
在t1时间结束后，mcu5根据检测的电池带载电压，原来的高电平输出转变为pwm脉冲信号并维持一定时间t2，具体地，电压越高，pwm占空比越低，反之pwm占空比越高，这样可以使吸阀电流基本保持，达到一个节电的目的；
在t2时间结束后，mcu5输出低电平，第十一三极管q11、第十二三极管q12和第十六三极管q16截止，此时电磁阀valve1的吸合靠热电偶的电动势来维持。
关阀时，升压电源电路2输出的稳压电压通过第四十六电阻r46和第十二极管d10对储能电容ec10进行单向充电，稳压电压不随电池的电压的下降而下降，保证了每次关阀的能量都相同；
当mcu5检测到锅具满足干烧条件时，mcu5输出高电平使用第十五三极管q15和第十七三极管q17导通，储能电容ec10通过第十八电阻r18和第十九电阻r19对电磁阀valve1释放大电流，此电流方向与热电偶产生的维持电流方向相反，电磁阀valve1在自身弹簧和电磁应力的作用下关阀，实现防干烧功能。
另外，储能电容ec10的电容量越大，可存储的电能就越多。
本实施例首先通过电池电压检测模块监测电池电压，之后根据监测的电池电压，使用脉冲宽度调节方式驱动单线圈电磁阀户吸合，达到吸合电流不变；并且，通过单线圈电磁控制模块实现关阀电压稳压输出，提高电池低电压时的防干烧功能的稳定性。
实施例2
本实用新型实施例2提供一种防干烧灶具，其包括实施例1的基于单线圈电磁阀的防干烧控制系统以及灶具本体，所述防干烧控制系统设置在灶具本体内。
在使用干电池供电的带防干烧功能的灶具上，热电偶产生的维持电流可以使电磁阀保持吸合状态，当mcu5检测到锅具干烧条件时，需在电磁阀上施加一个与热电偶产生的维持电流方向相反的电流才能使电磁阀关闭；由于单线圈电磁阀与热电偶是并联关系，所以这个施加的反向电流会分流极大的一部分到热电偶上，导致实际用于关阀的电流大大减少，如果电池直接输出反向电流，那么当电池电压较低时，内阻增大，反向电流将不能保证可靠关阀。因此，本实施例通过采用升压和储能电容的方式来解决电池电压较低不能可靠关阀的问题，避免了防干烧灶具因电池电压较低无法实现电磁阀的可靠关闭。
以上所述，仅为本实用新型较佳的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。因此，本实用新型的保护范围应该以权利要求的保护范围为准。
1.一种基于单线圈电磁阀的防干烧控制系统，其特征在于，通过监测电池电压实现电磁阀的可靠关闭，其包括负电压电源模块(1)、升压电源模块(2)、电池电压检测模块(3)、单线圈电磁控制模块(4)以及mcu(5)，所述负电压电源模块(1)为单线圈电磁控制模块(4)中的单线圈电磁阀提供吸阀电源，所述升压电源模块(2)为mcu(5)提供电源且单向对单线圈电磁控制模块(4)进行充电，所述电池电压检测模块(3)通过mcu(5)对所述电池电压进行采样。
2.根据权利要求1所述的一种基于单线圈电磁阀的防干烧控制系统，其特征在于，所述单线圈电磁控制模块(4)包括由串联的第四十六电阻r46、第十二极管d10和储能电容ec10形成的储能单元，所述升压电源模块(2)通过第四十六电阻r46和第十二极管d10对储能电容ec10进行单向充电，实现关闭电磁阀电压的稳定。
3.根据权利要求2所述的一种基于单线圈电磁阀的防干烧控制系统，其特征在于，所述单线圈电磁控制模块(4)进一步包括第十一三极管q11，所述第十一三极管q11的基极与第三电阻r3连接，所述第十一三极管q11的发射极接地，所述第十一三极管q11的集电极通过第十二电阻r12与第十二三极管q12的基极连接，所述第十二三极管q12的发射极接vcc，所述第十二三极管q12的集电极通过第八电阻r8一路与第十一电阻r11连接，另一路与第十六三极管q16的基极连接，所述第十六三极管q16的发射极接-3v，所述第十六三极管q16的集电极与电阻桥连接，所述电阻桥一路通过单线圈电磁阀valve1接地，另一路与第十五mos管q15的漏极连接，所述第十五mos管q15的栅极一路通过第二电阻r2与的十七三极管q17的集电极连接，另一路通过第二十七电阻r27、第一二极管zd1、第二二极管zd2与第十六三极管的发射极共接-3v，所述第十五mos管q15的源极与储能单元连接。
4.根据权利要求1-3任一项所述的一种基于单线圈电磁阀的防干烧控制系统，其特征在于，所述负电压电源模块(1)包括第六芯片ic6，所述第六芯片ic6的第二引脚接3v，所述第六芯片ic6第五引脚与第第十二电阻r42连接，所述第六芯片ic6的第三引脚通过第二十一电容c21与第六芯片ic6的第六引脚连接，所述第六芯片ic6的第一引脚一路接-3v，另一路通过第十三电容c13接地。
5.根据权利要求1-3任一项所述的一种基于单线圈电磁阀的防干烧控制系统，其特征在于，所述升压电源模块(2)包括第三芯片u3，所述第三芯片u3的vl引脚一路通过第八二极管d8和第三芯片u3的vt引脚连接，另一路通过第一电感l1和第一电容ec1连接，所述第一电容ec1和第十四电容c14并联，所述第三芯片u3的gnd引脚和vt引脚之间设置有并联的第二电容ec2、第六电容c6和第十一电容c11，所述第二电容ec2、第六电容c6和第十一电容c11并联后一端共接地，另一端接vcc。
6.根据权利要求1-3任一项所述的一种基于单线圈电磁阀的防干烧控制系统，其特征在于，所述电池电压检测模块(3)包括第三十四电阻r34与第三十五电阻r35组成的分压电路，所述分压电路的输出端和mcu(5)连接。
7.根据权利要求1-3任一项所述的一种基于单线圈电磁阀的防干烧控制系统，其特征在于，所述mcu(5)包括第一芯片ic1，所述第一芯片ic1的第一引脚接地，第二引脚接vcc，且所述第一引脚和第二引脚之间设置有第十八电容c18，所述第一芯片ic1的第十四引脚和电池电压检测模块(3)连接，所述第一芯片ic1的第九引脚和第十引脚分别与单线圈电磁控制模块(4)第十一三极管q11和第十七三极管q17的基极连接。
8.根据权利要求5所述的一种基于单线圈电磁阀的防干烧控制系统，其特征在于，所述第三芯片u3的型号为me2180。
9.根据权利要求7所述的一种基于单线圈电磁阀的防干烧控制系统，其特征在于，所述第一芯片ic1的型号为gpm8f3708b。
10.一种防干烧灶具，其特征在于，其包括权利要求1-9任一项所述的基于单线圈电磁阀的防干烧控制系统以及灶具本体，所述防干烧控制系统设置在灶具本体内。
技术总结