一種低功耗智能電弧打火機(jī)電路及打火方法
【專利說明】
[0001]
技術(shù)領(lǐng)域
[0002] 本發(fā)明涉及電弧打火機(jī)領(lǐng)域，以鋰電池供能、USB接口充電，通過M⑶(微控制器)控 制，尤其是涉及一種低功耗智能電弧打火機(jī)電路及打火方法。
[0003]
【背景技術(shù)】
[0004] 打火機(jī)是小型取火裝置，主要用于吸煙取火，也用于炊事及其他取火。打火機(jī)主要 部件是發(fā)火機(jī)構(gòu)和貯氣箱，發(fā)火機(jī)構(gòu)動作時，迸發(fā)出火花射向燃?xì)鈪^(qū)，將燃?xì)庖?。根?jù)發(fā) 火機(jī)構(gòu)的特點(diǎn)，打火機(jī)可分為火石鋼輪打火機(jī)、壓電陶瓷打火機(jī)、磁感應(yīng)打火機(jī)、電池打火 機(jī)、太陽能打火機(jī)、微電腦打火機(jī)等?；鹗撦喆蚧饳C(jī)發(fā)熱量大、燃點(diǎn)率較高，其缺點(diǎn)是操作 不夠輕快、火石鋼輪容易磨損。壓電陶瓷和磁感應(yīng)打火機(jī)存在放電時間短、點(diǎn)火成功率低等 缺點(diǎn)。且上述傳統(tǒng)類型打火機(jī)都以燃油或者燃?xì)庾鳛槟茉?，燃燒會產(chǎn)生廢氣，不節(jié)能、不環(huán) 保。
[0005]

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006] 本發(fā)明的上述技術(shù)問題主要是通過下述技術(shù)方案得以解決的： 一種低功耗智能電弧打火機(jī)電路，其特征在于:包括： 電源組件:包括一個與充電芯片連接的充電電池組和LED指示燈，用于給整個打火機(jī)電 路供電； 三極管控制的半諧波高頻振蕩電路:功率場效應(yīng)管電子開關(guān)及其觸發(fā)電路、三極管、整 流二極管、反饋電阻、穩(wěn)壓電容、升壓變壓器;升壓變壓器由初級繞組、次級繞組和正反饋繞 組;其中，三極管集電極經(jīng)過初級繞組接鋰電池正極，發(fā)射極經(jīng)過功率場效應(yīng)管構(gòu)成的電子 開關(guān)與電源負(fù)極連接，基極與整流二極管負(fù)極相連;所述三極管基極與二極管負(fù)極之間并 有穩(wěn)壓電容，所述電容的另一端接鋰電池負(fù)極;正反饋繞組一端接鋰電池正極，另一端依次 經(jīng)過反饋電阻、整流二極管與功率三極管基極連接形成正反饋支路;所述反饋電阻與功率 三極管基極串聯(lián)有整流二極管，其正極與反饋電阻相連，負(fù)極與三極管基極相連;所述次級 繞組通過鐵芯與初級繞組耦合，并與所述的高頻引弧對相連;功率場效應(yīng)管電子開關(guān)的觸 發(fā)電路與所述功率場效應(yīng)管柵極連接，控制功率場效應(yīng)管的導(dǎo)通和截止，其觸發(fā)信號來自 MCU的8引腳； 高頻引弧對:兩腳分別接在升壓變壓器次級繞組兩端； 微控制器:檢測電池狀態(tài)、開關(guān)導(dǎo)通情況，產(chǎn)生相應(yīng)信號控制電路;檢測充電芯片輸出 的鋰電池狀態(tài)信號，并產(chǎn)生相應(yīng)控制信號，當(dāng)鋰電池充電中，強(qiáng)制斷開振蕩電路，使之不能 打火;檢測充電芯片輸出的鋰電池狀態(tài)信號，并產(chǎn)生相應(yīng)控制信號，當(dāng)鋰電池正在充電時點(diǎn) 亮充電指示燈，當(dāng)鋰電池充滿電后點(diǎn)亮充電完成指示燈。
[0007] 本發(fā)明涉及的一種低功耗智能電弧打火機(jī)以電感線圈和鋰電池取代了火石和燃 油。鋰電池具有體積小、能量密度大、輸出功率大、可循環(huán)充電、使用壽命長的特點(diǎn)，且不產(chǎn) 生有毒有害氣體，較傳統(tǒng)打火機(jī)有健康、環(huán)保的明顯優(yōu)勢。本電路加入了高性能恒定電流恒 定電壓線性鋰電池充電芯片，以保證鋰電池安全、可靠、快速地充電，提高電池的使用壽命。 本發(fā)明通過USB接口充電，不僅能利用專用的充電器充電，還能利用移動電源、車載電源、電 腦USB接口等充電，充電途徑多樣，十分方便。同時加入高性能MCU，可以智能化檢測電池狀 態(tài)并控制電路充放電過程：當(dāng)鋰電池處在充電中，MCU控制放電回路斷開，提高了打火機(jī)使 用安全性，并通過LED燈提示用戶正在充電，方便了用戶的使用；當(dāng)鋰電池充電完畢，通過 LED燈提示用戶電已充滿及時移除外接電源;在待機(jī)狀態(tài)時，控制MCU的開關(guān)斷開，將MCU電 源切斷，使得整個電路全部關(guān)斷，不存在待機(jī)功耗，體現(xiàn)本電路低功耗特征。本發(fā)明通過電 感線圈升壓、高頻引弧對點(diǎn)火，不存在傳統(tǒng)打火機(jī)點(diǎn)火裝置易損壞的問題，點(diǎn)火成功率更 高，具有一定防風(fēng)能力，更加經(jīng)久耐用。
[0008] 在上述的一種低功耗智能電弧打火機(jī)電路，電源組件中充電芯片為單節(jié)鋰電池恒 定電流恒定電壓線性充電芯片，LED指示燈為兩個，采用鋰電池用作直流電源，通過USB接口 對鋰電池進(jìn)行充電；所述充電芯片的1腳接微控制器的3腳，是充電狀態(tài)輸出腳，包括強(qiáng)下 拉、弱下拉和高阻抗三種狀態(tài)；2腳接地;3腳分別與鋰電池和兩個指示燈正極相連，其輸出 電流對鋰電池充電；4腳接充電電源正極;5腳用于設(shè)置充電電流，通過電阻R8接到地，本電 路充電電流設(shè)定為333mA。
[0009] 在上述的一種低功耗智能電弧打火機(jī)電路，由微控制器對整個電路進(jìn)行狀態(tài)檢測 和工作過程控制。
[0010] -種采用低功耗智能電弧打火機(jī)電路的打火方法，其特征在于，包括： 充電步驟:充電芯片1腳接MCU的3腳，向MCU輸出充電狀態(tài)，包括強(qiáng)下拉、弱下拉和高阻 抗三種狀態(tài)；2腳接地；3腳分別與鋰電池和兩個指示燈正極相連，其輸出電流對鋰電池充 電;4腳接充電電源正極;5腳用于設(shè)置充電電流大小，通過電阻R8接到地； 監(jiān)控充電狀態(tài)步驟:MCU3腳用于讀取充電芯片1腳輸出的信號；當(dāng)對電池充電時，充電 芯片內(nèi)部NMOS管將1腳拉低，MCU9腳輸出低電平，充電狀態(tài)指示LEDl亮，提示用戶鋰電池正 在充電；充電循環(huán)結(jié)束時，一個約20微安的弱下拉電流接到充電芯片1腳，MCU7腳輸出低電 平，充電狀態(tài)指示LED2亮，表示充電完成；當(dāng)檢測到欠壓閉鎖條件時，1腳被設(shè)為高阻抗態(tài)， MCU7腳和9腳同時輸出高電平，兩個LED指示燈均滅； 打火步驟：當(dāng)開關(guān)S2閉合，M⑶1腳輸入高電平;開關(guān)Sl閉合，MCU 2腳輸入低電平;M⑶3 腳檢測到高阻態(tài)同時滿足時，MCU8腳輸出高電平;所述功率場效應(yīng)管電子開關(guān)Q2導(dǎo)通，使得 三極管Ql發(fā)射極被拉到低電平，控制的半諧波高頻振蕩電路導(dǎo)通，升壓變壓器的次級繞組 上廣生尚壓，引起尚頻引弧對打火。
[0011] 因此，本發(fā)明具有如下優(yōu)點(diǎn)：通過電感線圈升壓、高頻引弧對點(diǎn)火，不存在傳統(tǒng)打 火機(jī)點(diǎn)火裝置易損壞的問題，點(diǎn)火成功率更高，具有一定防風(fēng)能力，更加經(jīng)久耐用。
[0012]
【附圖說明】
[0013]圖提本發(fā)明的系統(tǒng)框圖。
[0014] 圖2是本發(fā)明的詳細(xì)電路圖。
[0015]
【具體實(shí)施方式】
[0016]下面通過實(shí)施例，并結(jié)合附圖，對本發(fā)明的技術(shù)方案作進(jìn)一步具體的說明。
[00Π ] 實(shí)施例： 附圖1是系統(tǒng)框圖，描述了該電路各部分之間信號的走向。其中MCU能夠讀取電源組件 信息和開關(guān)通斷信息，產(chǎn)生相應(yīng)控制信號控制振蕩電路通斷和LED指示燈亮滅。當(dāng)M⑶讀取 到鋰電池處于充電狀態(tài)的信息時，控制振蕩電路被斷開，保證使用的安全性；同時讀取到鋰 電池不在充電狀態(tài)和開關(guān)關(guān)閉彳目號時才導(dǎo)通振湯電路。裡電池為振湯電路、MCU和LED指不 燈供能。外部充電電流依次經(jīng)過USB接口、充電芯片給鋰電池充電。
[0018] 附圖2是詳細(xì)電路圖。一種低功耗智能電弧打火機(jī)電路存在多種狀態(tài)，通過MCU檢 測電路所處狀態(tài)并產(chǎn)生相應(yīng)的控制信號。當(dāng)鋰電池處于充電狀態(tài)時，充電芯片1腳輸出充電 信號到MCU 3腳，MCU 8腳輸出低電平將振蕩電路斷開，同時在9腳輸出低電平點(diǎn)亮LED2提示 用戶正在充電。鋰電池充電完成但外接電源未移除時，MCU 6腳輸出低電平點(diǎn)亮LEDl提示用 戶充電完成。當(dāng)MCU檢測到充電完成信號和開關(guān)閉合信號時，8腳輸出高電平，導(dǎo)通功率場效 應(yīng)管開關(guān)Q2,振蕩電路產(chǎn)生高頻半諧波。振蕩電壓經(jīng)過升壓線圈在高頻引弧對產(chǎn)生高壓將 空氣擊穿，產(chǎn)生具有超高溫的藍(lán)紫色電弧。當(dāng)電路處于待機(jī)狀態(tài)時，開關(guān)斷開切斷MCU電源， 更加節(jié)省功耗。下面詳細(xì)描述電路的連接方法： MCU檢測電路狀態(tài)并產(chǎn)生相應(yīng)的控制信號。1腳是電源輸入腳，通過開關(guān)S2接鋰電池正 極，電路待機(jī)狀態(tài)時控制MCU的開關(guān)S2斷開，切斷MCU電源，使得整個電路關(guān)閉，不存在待機(jī) 功耗，體現(xiàn)本電路低功耗特征。2腳接接在一個電阻R2和一個開關(guān)Sl之間，R2-端接鋰電池 正極，另一端接M⑶2腳;Sl-端接M⑶2腳，另一