热水器脉冲电路图（一）

如图14-23所示是一种常用的燃气热水器脉冲点火电路，其工作原理如下。

图14-23燃气热水器点火电路

（1）点火脉冲的产生

该电路主要由集成块LM339及其相关元器件组成，电路中的Q4、B1等组成振荡电路。B1所接线圈为正反馈绕组，二次电压整流后，经B2一次侧对C1进行充电，当晶闸管Q9导通时电容C1经B2一次侧放电，B2次级产生高压点火脉冲。

（2）点火脉冲的控制

点火脉冲的控制主要由Q6、Q7、Q8及其外围元器件来完成，产生点火脉冲时，其维持时间的长短由C2决定，C2的容量越大，点火时间越长，反之，则点火维持时间就越短。

热水器脉冲电路图（二）

强排式热水器脉冲点火器电源电路

电路工作原理：220V交流电经变压器T降压、整流桥D整流、C1滤波变为脉冲直流电压，经lC1稳压，为继电器K提供12V的工作电压。只要用户开通自来水阀，水压开关S1接通，继电器K得电吸合使开关S3接通，风机得电工作。

热水器脉冲电路图（三）

由于煤气是易燃、易爆气体，所以对燃气器具中的点火控制器的要求是安全、稳定、可靠。为此电路中有这样一个功能，即打火确认针产生火花，才可打开燃气阀门；否则燃气阀门关闭，这样就保证使用燃气器具的安全性。

图8-25为燃气热水器中的高压打火确认电路原理图。在高压打火时，火花电压可达一万多伏，这个脉冲高电压对电路工作影响极大，为了使电路正常工作，采用光电耦合器VB进行电平隔离，大大增强了电路抗干扰能力。当高压打火针对打火确认针放电时，光电耦合器中的发光二极管发光，耦合器中的光敏三极管导通，经V1、V2、V3放大，驱动强吸电磁阀，将气路打开，燃气碰到火花即燃烧。若高压打火针与打火确认针之间不放电，则光电耦合器不工作，V1等不导通，燃气阀门关闭。

燃气热水器的高压打火确认电路原理图

热水器脉冲电路图（四）

工作原理

1、点火控制电路

该电路由C3、VT8、VT9、VT10等组成。SW是装在水／气联动阀（亦称压差检测器）内的微行程限位电源开关。热水器未工作时，SW（1）、（2）端接通，并使VT9基极为高电平。热水器工作时，打开进（冷）、出（热）水阀后，足够的水压（》0.03MPa）通过水／气联动阀内顶杆使SW（1）、（3）端接通，整机得电工作。与此同时，燃烧室小火（亦称常明火）气源也被接通。SW接通电源后，VT9集电极加正电压而正偏导通（C3正端使基极为高电平），VT10随之导通，通过T1（2）脚为振荡电路供电，开始进行放电点火。如果经过数秒钟（实测约8s左右），仍未点燃小火，则C3经R12、VT9发射结放电，使VT9反偏，于是VT9、VT10相继截止，切断振荡及点火电源。若想重新点火，需关断水（进、出均可）阀，使C3充电后，再重复以上工作过程。如果小火已被点燃，则火焰检测管vT7导通，VT8随之导通，c3经R11和VT8的集电极和发射极放电，使vT9反偏截止，VT10随之截止，停止为振荡点火电路供电，结束点火操作。

2.振荡及高压产生电路

振荡电路由T1、VT11等组成。高压产生电路由VD6及可控硅VS、储能电容C6、保护管VD8、升压变压器T2等元件组成。

VT11与自耦变压器T1构成电感反馈振荡电路。T1（2）～（4）绕组为初级，（2）～（1）绕组为正反馈线圈。在正反馈作用下，VT11反复导通和截止，形成振荡，此期间LFD闪亮，作为振荡指示。在VT11关断期间，T1（2）～（5）绕组逆程感应电压经VD6半波整流，向C6充电，随C6两端电压升高，T1（4）脚与地之间的逆程电压也成正比升高。当C4两端电压升至200V左右时，T1（4）脚输出的电压经电阻R16、R17分压后触发可控硅VS，使之导通，C6上所存储的电能经VS和T2初级（A—C）绕组迅速放电，在T2次级（B—C）绕组形成上万伏脉冲高压，经点火针对机壳放电，引燃小火。R14是LED的限流电阻，VD7、VD8是保护二极管，R18是C6的泄放电阻。

3.火焰检测及电磁阀控制电路

火焰检测由感温探针（热电偶）和开关管VT7等元件组成。电磁阀控制电路由VD4、VD5、VT6、VT5等元件组成。一旦引燃小火，火焰探针便感测到高温，由于火焰离子的导电作用，相当于探针对地接了一只电阻（随感测温度高低而变，约为O.6MΩ～3MΩ），VT7正偏导通。vT7导通后，一方面使VT8导通，VT9、VT10截止，则振荡及高压产生电路停止工作；另一方面由于VD4正偏，使VT6、VT5相继导通，电磁阀‘YV的维持绕组L2中有电流通过，但因电流较小（约5mA左右）无法开启电磁阀。VD3是保护二极管。实际上，在打开出水阀、接通整机电源后，在VT10导通为振荡电路供电的同时，VD5也正偏，使VT6、VT5相继导通。

YV的L2中已有维持电流。只不过点燃小火后，VT7导通并控制VT10截止，振荡电路停止工作，同时又使VD4导通，接替VD5使VT6、VT5导通，保持YV中L2的电流不中断。当出现意外熄火时（如气压不足、风吹、电磁阀故障等），火焰离子电流消失，相当R9开路，VT7、VT6、VT5均截止，YV维持绕组L2失电从而关闭电磁阀，防止热水器燃烧室内聚积燃气引起爆燃，确保人身和设备安全。

4、电磁阀启动控制电路

该电路由VT1～VT4、R1～R5、C1、C2及VD1、VD2等元件组成，其工作过程分以下3个阶段：

（1）在打开出水阀、接通电源开关SW时，由于C1、C2两端电压不能突变，有一个经R2、R3充电的缓变过程，所以VT1、VT3因基极为低电平（《0.7V）而截止。此时，VT4也截止，电磁阀YV的启动绕组L1中无电流。这样，尽管维持绕组L2中有小电流，但电磁阀不会打开，防止点燃小火前，燃烧室内聚积有燃气而引发事故。大约1s后，C1上的充电电压使VT3正偏导通，由于R4上拉作用使VT2也导通，VT4通过VT3、VT2获得偏置电压随之导通，在电磁阀w的L1绕组通过较大的启动电流（实测约600mA），与L2产生的合力使电磁阀YV打开，燃气进入气排，并由小火引燃。

（2）经过2s左右，C2的充电电压使VT1正偏导通，VT2截止，VT4绕组截止，YV的L1绕组失电，L2绕组中的小电流维持电磁阀的导通，热水器进入正常工作状态，启动过程（约2s）结束。

（3）启动结束后，C1、C2分别通过R2、R1和R3放电，为下次启动电磁阀作准备。

热水器脉冲电路图（五）

脉冲充电器电路图（一）

脉冲式快速充电器电路如下图所示，本镍镉电池充电器能减少不良的极化作用，增加电池的使用寿命。电路中，用555接成无稳态振荡器作时钟，频率约500Hz，控制十进制计数器CD4017输出方波脉冲，再通过功率管放大后对镍镉电池进行充放比为5：1的大电流肪冲式充放电，充放电间有间歇性停顿，停顿期间用运算放大器对电池进行电压检测，当电池充满电时，电路自动停止充电。

脉冲充电器电路图（二）

如图为脉冲式自动充电器电路图。该电路能自动控制电池的充电时间，防止过充电。电路设有三种工作模式，先检测充电电池的电压，如需充电，则启动充电电路；充电一段时间后，开始放电；放电结束后再检测。当充电电压符合要求时，停止充电。

脉冲充电器电路图（三）

脉冲充电电流按指数律递减的充电器电路如下图所示，A1、A2组成受控多谐振荡器。将A2的阈值设置在1.45V左右时，电池的各种极化电场在充电时所产生的反电动势，将直接影响A2的输出状态。试验表时，当对电流进行肪冲充电时，极化电场的电场强度的消涨速度与电池内部电化学反应的深浅状况呈指数规律变化。本电路就是利用这一规律，达到调节肪冲充电电流的频率与肪宽，实现控制目的。

脉冲充电器电路图（四）

本文所介绍的全自动脉冲充电电路图，如下图所示。该电路由NE555构成多谐振荡器，其输出端控制可控硅的通断；IC2为电压比较器。当不接入电池时，比较器“+”端通过上拉电阻高于“-”端电平，因此比较器输出高电平，发光管不亮。当接入电压不足的电池时，比较器“+”端电平低于“-”端，输出低电平，晶体管在IC1的3脚为高电平时导通，对电池充电。在IC1的3脚为低电平时截止，电池以小电流通过集电极放电，发光管也随之周期性发光（因放电电流较小，不足以使发光管在放电期间发光），当电池充满时，比较器“+”端电位高于“-”端，输出高电平，三极管截止，发光管长时间不亮，示意充电完成。

脉冲充电器电路图（五）

电路原理：如图为脉冲式快速充电器电路。本镍镉电池充电器采用大电流脉冲放电的形式，以达到快速充电的效果并能减少不良的极化作用，增加电池使用寿命。脉冲充电器的电路结构由电路滤波、一次整流滤波、PWM变换、二次整流滤波、脉冲电路、充放电电路和反馈控制。该电路与普通开关电源电路相比，多了脉冲产生电路与充放电电路部分。为了提高该电路的变换效率，PWM控制采用贵生动力专用研发的集成控制器件；脉冲产生电路采用了555时基电路与十进位计数器/分频电路。DC/DC变换部分是使用贵生动力专用研发的反激式电路。除了PWM控制本身的特性，如工作在准谐振模式、空载降频、动态自供电、无载功耗低等特色外，均与常规反激式电路相似。

脉冲充电器电路图（六）

在充电时，间断的对电池脉冲放电。理论上在充电时蓄电池中产生的极化电压会阻碍其本身的充电，特别是快充后期，使出气率和温升显着升高，极化电压的大小是随充电电流的变化而改变的。当停止充电时，电阻极化消失浓差极化和电化学极化亦逐渐减弱；而如果为蓄电池提供一条放电通道让其反向放电，则电化学极化将迅速消失，同时蓄电池内温度也因放电而降低。因此，蓄电池充电过程中，适时地暂停充电，并且适当地加入放电脉冲，就可迅速而有效地消除各种极化电压，从而提高充电速度。因此，快速充电时为减少失水，降低温度，降低充电限压且电路构成简单。下图为12v智能负脉冲电池充电器电路图。

脉冲充电器电路图（七）

对电池（包括Nicd或NiH）充电的最好方式是脉冲式的充电法，其特点是脉冲高电平时对电池充电，而低电平时可对电池放电，要求放电时的电流应大大小于充电电流。放电目的是把电池正极上堆积的电荷适当减少，以保证充电充足。所以脉冲充电法，可使电池电量充足到电池的标称容量值。这是浮充电方式所达不到的指标。

图2是采用IC 555时基电路和三极管8050组成的电池充电电路，以供5#或7#的镍镉或镍氢电池充电。

电路中的IC555产生方波，方波频率设置为50Hz，方波由IC 555③脚输出。三极管BG集电极与IC555③脚相连，基极通过RD与电源相连。BG的发射极通过限流电阻R1与被充电池相连后到地。BG基极电阻RD为4.7kΩ，目的是供给BG管足够的基极电流而使BG处于饱和状态。

按图示连接，给电路加电（+5V），555产生振荡，其③脚输出方波，方波高电平时，BG管处于饱和导通（管压降接近为0），其电流通过集电极到发射极对电池充电;方波低电平时，基极到集电极仍处于正偏置，BG管集电极电压接近于零，此时有反向（从发射极到集电极）电流从电池流回IC 555的③脚，电池处于放电状态，但由于反向电流很小，所以电池放电电流也远小于对电池充电的电流。

电路中的R1为限流电阻，其值与电源电压和电池充电个数有关，一般取充电平均电流为100mA（对5#电池），充电时间约7～8小时（对5#电池），电池充满后，若不断电源，电池处于涓流状态，不会造成电池过充。

脉冲充电器电路图（八）

电路原理：用bq2004搭建了一个镍氢电池的快速充电电路，给10节镍氢电池充电，快充电流最大为 2.25A，电路如图所示。是电路开始对电池进行快速充电后，很快就跳到充满的状态了（不管电池是否充满）。快速充电模式持续时间很短，均没有超过封锁时间；电路中热敏电阻部分接入了6.2K定值电阻，可以保证任意时刻引起的快速充电终止；电路是根据DV2004S1的电路设计的，没有MTP23P06V 这款PMOSFET，用AO4606的N管代替了2N7000。