通用燃气热水器点火器制作【毕业论文】.doc

1、 本科毕业设计 （ 20 届） 通用燃气热水器点火器制作 所在学院 专业班级 电子信息工程 学生姓名 学号 指导教师 职称 完成日期 年 月 - - 1 - - 摘 要 现在市场上的燃气热水器大多采用电子脉冲点火式这一新的技术，渐渐取代了原先的电陶瓷打火式，它具有方便、点燃效率高、省气、安全 、维修简单等诸多优点。随着电子技术的不断发展，和人们对智能家居概念的认知与青睐，点火器的功能也越来越多。常见的有点火失败或意外熄火的安全保护；自动关闭安全保护功能；防干烧或者过热保护功能；风压保护等等。 点火器种类繁多，通用性差，本文介绍了一种通用电子脉冲点火器的功能和基本原理，并进行制作和测试。并结合当

2、下最流行的智能家居理念，去开拓和挖掘在未来的技术发展方向。本设计的点火器将由多谐振荡器将 3V的电池电压转换成为交流高压，再经整流，产生放电火花。通用性强，可以替代目前绝大部分燃气热水器的点火系统。具有一定的 实用意义。 关键词： 通用点火器；燃气热水器；脉冲点火器 - - 2 - - Abstract Nowadays, most gas water heater is using a new technolodge called sequence of electronic impulses. With the advantages of convenience, efficiency,

3、safety and easy to repair, it gradually replaced the old method of electroceramics. The heater has more and more functions owe to the development of technology and peoples understanding of smart living environment. The most common functions are the protection of accident power off, the automatic off

4、, the protection of overheat and wind pressure protection. Lgnition of a wide range and general poor， this paper introduces the basic theories of sequence of electronic impulses heater, together with production and test. At the same time, I predict the direction of future development based on the cu

5、rrent popular idea of intelligent living.The theory for design is as follows. Use a multivibrator type oscillator to exchange a 3 V battery pressure into alternating current. Then through sequence of electronic impulses to cause high pressure of more than 10,000V to connect with electricity firework

6、. Versatility, can replace the present, most gas water heater ignition system. Has certain practical significance. Key Words: Universal ignition; gas water heater; pulse ignition - - 3 - - 目 录 1 引言 . - 1 - 1.1 背景介绍 . - 1 - 1.2 点火装置的发展过程和现状 . - 1 - 1.2.1 点火装置的发展过程 . - 1 - 1.2.2 脉冲点火器的现状 . - 2 - 1.3 课

7、题研究的目的及意义 . - 4 - 2 点火器的设计方案 . - 6 - 2.1 方案一 . - 6 - 2.2 方案二 . - 6 - 2.3 方案三 . - 8 - 2.4 方案的比较 . - 9 - 3 燃气热水器点火系统的介绍和原理 . - 10 - 3.1 燃气热水器的点火过程 . - 10 - 3.2 点火器的工作原理 . - 10 - 4 通用燃气热水器点火器的硬件设计 . - 12 - 4.1 总体方案设计说明 . - 12 - 4.2 硬件设计和原理 . - 12 - 4.2.1 振荡电路的设计 . - 13 - 4.2.2 升压变压电路的设计 . - 14 - 5 电路的组

8、装与制作 . - 15 - 5.1 PCB 电路板制作 . - 15 - 5.2 PCB 焊接 . - 15 - 5.2.1 PCB 板焊接的工艺流程 . - 15 - 5.2.2 PCB 板焊接的工艺要求 . - 15 - 6 电路调试 . - 16 - 6.1 振荡电路检测 . - 16 - 6.2 电路设备检测 . - 17 - 6.3 常见故障和问题 . - 18 - 结论 . - 20 - 致谢 . 错误 !未定义书签。 参考文献 . - 21 - 附录 1 硬件实物图 . - 22 - 附录 2 点火器电路图 . - 23 - - - 4 - - - - 1 - - 1 引言 1.

9、1 背景介绍 随着社会的不断发展，科技的不断进步，人们的生活质量跟水平也不断提高。如今智能家居这一全新的概念也渐渐被人们所认知和喜爱。 引起了众多家电行业的广泛关注并致力研究，进而推动了智能家电的更进一步的深入发展与性能的完善。智能家居 具有安全、快捷、高效、方便、智能和个性 化的独特魅力，因此具有非常广阔的市场前景。热水器已经走进了家家户户，成为必不可少的家用电器。4用途已经从原来简单的洗澡增加到洗漱、厨房洗刷等。而热水器也出现了 电热水器、燃气热水器、太阳能热水器这三大类。 随着热水器的不断发展，热水器已经进入了第四代热水器（空气能热泵热水器 )，是最安全的热水器，完全实现了水电分离，同时

10、也是最节能，最环保，最高效的热水器。 燃气热水器的主要点火功能是采用电子脉冲点火，这种点火器具有方便、点燃效率高、省气、安全、维修简单等诸多优点。 当然近几年来，人们生活中所用的燃气热水器也跟随着 智能化的脚步，不断发展和完善。如今国内热水器生产企业有 160 多家，我国的海尔Haier、美的 Midea 更是享誉全球。 热水器已经走进了家家户户，成为必不可少的家用电器 4。 根据不同的热水器产品构造与功能，各个厂家的脉冲点火器也是各有不同。由于电子脉冲点火器的型号、性能、厂家各异，导致了如今市场上的点火器种类繁多，当出现损坏，原来的脉冲点火器需要更换时，却很难买到适用的电子点火器，给人们带来

11、了诸多的麻烦。 1.2 点火装置的发展过程和现状 1.2.1 点火装置 的发展 过程 谈到电子脉冲点火器的发展历史，不得不提到 燃气热水器的发展。可以说正正是随着点火器一代代技术的发展，也让燃气热水器不断发展，一步步走向智能家电。 我国燃气具行业经过十几年的飞速发展，在全体科研工作者努力创新、不断进取下，燃气热水器历经了几次不同的技术变革：点火方式由 最早的 点火枪点- - 2 - - 火 、 压电陶瓷点火 再由 电子点火过渡到电脉冲点火，进而发展到水控全自动点火 。如今又根据热水器功能的需要开发出了许多其他附属功能，使得电器更智能，人们使用起来更方便，更简洁，更快捷。水压保护：可以让热水器使

12、用时更安全，同时也能提高热水器使用寿命，为人们提供了方便省心。温度保护：可以 防止一些不当操作，造成煤气不必要的浪费，以及干烧，造成电器损坏，或是引起火灾，最终造成人民生命安全和财产的惨痛损失。智能报警：一旦煤气灶自行熄火时，能自动连续点火并发出音乐报警提示。这样一来为人们减少了许多烦恼，真正体现了智能的理念。 随着现在世界可以进入电子的时代，所以的产品和技术都朝着智能这一概念大迈步。自然而然，电子点火器的技术，随着成本问题已经基本解决，现在朝着智能，自动化的方向发展和开拓。它的电子点火技术也不再是它曾经的大卖点，而现在人们会去需要他在别的方面的惊人表现。 10首先它应该具备更为简 单的点火条

13、件，以适应各种特殊或者恶劣情况下的点火，同时也能提高它的点火效率。比如在无氧、高压、低温等各种恶劣的条件下，实现点火功能，这样便可以运用到其他科技领域。另一方面是它的使用寿命，一般的点火器使用寿命并不是很长，常常需要坏了更换，如果能在技术或者是使用材料上更进一步突破，大大提高它的使用寿命，那么久可以堪称完美了。我自己也有一个大胆的提议，就是开发并让电子点火器具有更强的软硬件兼容性，就像我们常用的鼠标键盘一样，可以通过 USB 等常见的数据传输方式，可以使点火器与电脑，电器等设备连接，方便控制和安装使用 。我想只有让更多的操作平台与他兼容，方便安装，才能使它有更广阔的发展前途，同时也会带来巨大的

14、市场。现在的社会都提倡环保，我认为，使用电池并不是一种较为环保的能源方式，用完的废旧电池，会给环境带来很大的污染。如果电子点火器的能源来源可以改进，用一些更为环保的能源，我想这将是一个人人称赞的技术。现在较为环保的能源有太阳能，风能，地热能等等，或者在今后，科学家们能研究出一些环保的技术，但愿这一天能够早日到来。 1.2.2 脉冲点火器 的现状 随着工业技术的提高，脉冲器的生产成本已经 明显 降低，目前已普遍应- - 3 - - 用到了中高端燃 气具产品上，极大地方便了顾客的使用，提高了产品自动化水平。 我们本课题所研究的电子脉冲点火器可不仅仅是只能用于燃气热水器的点火，由于它的点火所要达到的

15、条件十分简单，而且方便操作与安装，只需要常见的 5 号电池，就能达到点火的功能。所以，电子脉冲点火器被用于许多其他地方。比如，家居中常见的煤气罩，也是通过这一技术，来为我们提供，如此简洁，安全的点火。以前我们需要不停的拧点火开关，一次次，直到点火成功，而现在，我们通过一个智能的点火系统，能按键点火，又能在出现意外熄火时，自动报警并再次点火，给人们减少了许许多多的烦恼 和时间。不但如此，电子脉冲点火器还能应用于烟花点火或者是爆破点火。两个都是需要用火点燃导线，通过几秒钟的导线引燃烟花或者是炸药。导线的作用就是为了让人们在这几秒钟能够撤离到安全的地方，来躲避爆炸或者是猛烈的烟花。但是这样并不能给人

16、们提供百分之百的安全，如果引线中途熄灭或者是导线未能引燃火药，就变得很麻烦，需要重新点火，而这时，仅有的安全条件引火线已经没有了，人们的安全就彻底得不到保障。我们曾经可以在许多新闻报道中听到由于烟花燃放或者是引爆操作不当给人们的人生安全带来巨大的灾害。而如今，我们将脉冲点火器这一技 术应用于烟花和爆破中，给点火的人员的人生安全，提供了可靠的保障。给需要点火的烟花装上电子点火器，人们便可以在远处的安全地点遥控点火，安全性大大提高，同时也能保证点燃时间的准确性，在点火时不会受到大风大雨的影响，甚至可以在水下或其他特殊条件下点火。由于电子脉冲点火器是通过电流来点火，我们也可以给他增加一些智能控制，比

17、如常见的定时点火，这样人们就无需准时到场来点火，把一切的工作交给了智能的它。 如今世界科技已经是飞速腾达，毫不例外，我们的燃气热水器领域也是欣欣向荣。各个方面的控件都得到了很大程度的改进和完善。比 如以前的我们用的手动点火和电热丝点火，早已被更为方便安全的脉冲点火代替，而原先的热电偶熄火保护或者是双金属熄火保护也已经被先进的离子感应修哦保护所更替。最最核心的点火控制系统，可谓经历了多种技术革新。由压差式水东点火控制系统到冲击电磁阀式水气联动点火控制系统，以及自吸电磁阀式水气联动点火控制系统等，经历一代代科学家们的辛勤研究，和千千万万种尝试。人们发现压差式水动点火- - 4 - - 控制系统有个

18、缺点，它的燃气通道太小，使用一段时间后经常会出现堵塞现象，给使用者造成了很多麻烦，另外阀门动作显得有点滞后，更大的缺点是容易引起爆 炸，曾经发生过一幕幕惨剧，让人们决定淘汰这种技术。另一种冲击电磁阀式水气联动点火控制系统结构可谓是相当复杂，生产起来需要很多的工作量，使得成本大大抬高。加工精度要求很高而且安装施工非常困难，维修起来更是复杂是它的另外一大缺点。所以很难得到市场的认同，最终惨遭淘汰。而自吸阀式水气联动点火控制系统依靠它的众多优势，最终幸存下来，赢得了市场，它是汰弱留强的自然法则的产物。自吸阀式水气联动点火控制系统因其结构简单、制造精度要求不高和功能可靠而被普遍使用。比如现在市场上应用

19、最多的烟道式、强排式以及强制给排气式快速燃气 热水器，他们的点火系统基本是采用了我们提到的自吸电磁阀式水气联动控制方式 1。 所以在下文中我们会分析一下自吸电磁阀式水动联动点火控制系统，分析下它的结构，运行原理，以及一些常见的故障造成的原因和处理办法，这样我们便能认识理解，对于提高燃气热水器的点火性能和安全保护的可靠性是有利无害的5。另一方面，采用自吸电磁阀式水气联动点火控制方式的强排式燃气热水器也有强制排烟的强大功能，这样就能把我们燃烧所产生的废气，有害气体全部排到室外，保证室内空气的清新和卫生。同时它还具有防止烟道堵塞的好处，还能防倒风，以及 许多安全的保护功能，使得热水器使用起来更加方便

20、和安全可靠。 1.3 课题研究的目的及意义 本课题将研究和分析燃气热水器点火器的多种技术和发展情况，并且亲手设计并制作出一个通用燃气热水器点火器。 设计的点火器的原理是由多谐振荡器将3V的电池电压转换成为交流电压，再经整流，由晶闸管电路控制对电容器进行充放电，然后通过脉冲变压器产生间隔在 0.3秒到 0.6秒之间的万伏以上高压，连接到放电机构上，产生放电火花。 我们所制作出来的电子脉冲点火器应该具有匹配绝大多数燃气热水器，能够实现替换作用。 通过这些技术的研究和认识，我将 会对电子点火的原理，结构，维修处理有更深入的了解，能培养我对电子方面的自主学习能力和学习兴趣。更能让我通过这次课题的研究，

21、提高了我的学习技巧，和分析阅读能力。通过自己动手设计并- - 5 - - 制作一个点火器作品，让我更加熟练的掌握了点焊技术，使我的动手能力大大提高。也让我学会了整体设计，统筹安排，合理规划，让我掌握了把图纸上条条框框变成真是的电路电器元件，让我学会了把书本上的原理定律，现象规律变成了实实在在的产物。 这个作品具有较好的动手性，容易理解，方便学习，可以让我由浅入深的去了解电子点火器的技术，保证了让我能既理解又 会做。此外这个作品的元气件并不难找，而且电子作品测试与实验十分安全，测试与制作经费不高，可学到的技术能力却十分有用。当作品完成时我们可以直观的去研究和理解，更便于我们对自己课题的讲解，而且可以让我们不容易忘记，加固自己的知识记忆力，我想在今后的人生中，我也会牢记我这次的研究和设计，明白这个领域的技术和特点。