一種低功耗智能電弧打火機電路及打火方法技術

本發明專利技術涉及一種低功耗智能電弧打火機電路及打火方法，具有低功耗、智能化、結構簡單、安全性好、節能環保等特點，它由電源組件、三極管控制的半諧波高頻振蕩電路、高頻引弧對和MCU(微控制器)構成,各部分之間的連接關系在摘要附圖中展示。三極管控制的半諧波高頻振蕩電路包括功率場效應管開關、三極管、整流二極管、反饋電阻、穩壓電容和升壓變壓器。升壓變壓器由初級繞組、次級繞組和正反饋繞組構成。電源組件包括鋰電池、單節鋰電池恒定電流恒定電壓線性充電芯片和兩個LED指示燈。在已有的電弧打火機的基礎上，通過加入MCU，智能化控制電路的充放電過程，監測鋰電池狀態，并通過LED指示燈提示用戶。

【技術實現步驟摘要】

本專利技術涉及電弧打火機領域，以鋰電池供能、USB接口充電，通過MCU(微控制器)控制，尤其是涉及一種低功耗智能電弧打火機電路及打火方法。
技術介紹
打火機是小型取火裝置,主要用于吸煙取火，也用于炊事及其他取火。打火機主要部件是發火機構和貯氣箱，發火機構動作時，迸發出火花射向燃氣區，將燃氣引燃。根據發火機構的特點，打火機可分為火石鋼輪打火機、壓電陶瓷打火機、磁感應打火機、電池打火機、太陽能打火機、微電腦打火機等。火石鋼輪打火機發熱量大、燃點率較高，其缺點是操作不夠輕快、火石鋼輪容易磨損。壓電陶瓷和磁感應打火機存在放電時間短、點火成功率低等缺點。且上述傳統類型打火機都以燃油或者燃氣作為能源，燃燒會產生廢氣，不節能、不環保。
技術實現思路
本專利技術的上述技術問題主要是通過下述技術方案得以解決的：一種低功耗智能電弧打火機電路，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，用于給整個打火機電路供電；三極管控制的半諧波高頻振蕩電路：功率場效應管電子開關及其觸發電路、三極管、整流二極管、反饋電阻、穩壓電容、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，三極管集電極經過初級繞組接鋰電池正極，發射極經過功率場效應管構成的電子開關與電源負極連接，基極與整流二極管負極相連；所述三極管基極與二極管負極之間并有穩壓電容，所述電容的另一端接鋰電池負極；正反饋繞組一端接鋰電池正極，另一端依次經過反饋電阻、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有整流二極管，其正極與反饋電阻相連，負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；功率場效應管電子開關的觸發電路與所述功率場效應管柵極連接，控制功率場效應管的導通和截止，其觸發信號來自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、開關導通情況，產生相應信號控制電路；檢測充電芯片輸出的鋰電池狀態信號，并產生相應控制信號，當鋰電池充電中，強制斷開振蕩電路，使之不能打火；檢測充電芯片輸出的鋰電池狀態信號，并產生相應控制信號，當鋰電池正在充電時點亮充電指示燈，當鋰電池充滿電后點亮充電完成指示燈。本專利技術涉及的一種低功耗智能電弧打火機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、可循環充電、使用壽命長的特點，且不產生有毒有害氣體，較傳統打火機有健康、環保的明顯優勢。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。本專利技術通過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并控制電路充放電過程：當鋰電池處在充電中，MCU控制放電回路斷開，提高了打火機使用安全性，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；在待機狀態時，控制MCU的開關斷開，將MCU電源切斷，使得整個電路全部關斷，不存在待機功耗，體現本電路低功耗特征。本專利技術通過電感線圈升壓、高頻引弧對點火，不存在傳統打火機點火裝置易損壞的問題，點火成功率更高，具有一定防風能力，更加經久耐用。在上述的一種低功耗智能電弧打火機電路，電源組件中充電芯片為單節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，是充電狀態輸出腳，包括強下拉、弱下拉和高阻抗三種狀態;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腳用于設置充電電流，通過電阻R8接到地，本電路充電電流設定為333mA。在上述的一種低功耗智能電弧打火機電路，由微控制器對整個電路進行狀態檢測和工作過程控制。一種采用低功耗智能電弧打火機電路的打火方法，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，包括強下拉、弱下拉和高阻抗三種狀態;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腳用于設置充電電流大小，通過電阻R8接到地；監控充電狀態步驟：MCU3腳用于讀取充電芯片1腳輸出的信號；當對電池充電時，充電芯片內部NMOS管將1腳拉低，MCU9腳輸出低電平，充電狀態指示LED1亮，提示用戶鋰電池正在充電；充電循環結束時，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，充電狀態指示LED2亮，表示充電完成；當檢測到欠壓閉鎖條件時，1腳被設為高阻抗態，MCU7腳和9腳同時輸出高電平，兩個LED指示燈均滅；打火步驟：當開關S2閉合，MCU1腳輸入高電平；開關S1閉合，MCU2腳輸入低電平；MCU3腳檢測到高阻態同時滿足時，MCU8腳輸出高電平；所述功率場效應管電子開關Q2導通，使得三極管Q1發射極被拉到低電平，控制的半諧波高頻振蕩電路導通，升壓變壓器的次級繞組上產生高壓，引起高頻引弧對打火。因此，本專利技術具有如下優點：通過電感線圈升壓、高頻引弧對點火，不存在傳統打火機點火裝置易損壞的問題，點火成功率更高，具有一定防風能力，更加經久耐用。附圖說明圖是本專利技術的系統框圖。圖2是本專利技術的詳細電路圖。具體實施方式下面通過實施例，并結合附圖，對本專利技術的技術方案作進一步具體的說明。實施例：附圖1是系統框圖，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通斷信息，產生相應控制信號控制振蕩電路通斷和LED指示燈亮滅。當MCU讀取到鋰電池處于充電狀態的信息時，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和開關關閉信號時才導通振蕩電路。鋰電池為振蕩電路、MCU和LED指示燈供能。外部充電電流依次經過USB接口、充電芯片給鋰電池充電。附圖2是詳細電路圖。一種低功耗智能電弧打火機電路存在多種狀態，通過MCU檢測電路所處狀態并產生相應的控制信號。當鋰電池處于充電狀態時，充電芯片1腳輸出充電信號到MCU3腳，MCU8腳輸出低電平將振蕩電路斷開，同時在9腳輸出低電平點亮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，MCU6腳輸出低電平點亮LED1提示用戶充電完成。當MCU檢測到充電完本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種低功耗智能電弧打火機電路，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，用于給整個打火機電路供電；三極管控制的半諧波高頻振蕩電路：功率場效應管電子開關及其觸發電路、三極管、整流二極管、反饋電阻、穩壓電容、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，三極管集電極經過初級繞組接鋰電池正極，發射極經過功率場效應管構成的電子開關與電源負極連接，基極與整流二極管負極相連；所述三極管基極與二極管負極之間并有穩壓電容，所述電容的另一端接鋰電池負極；正反饋繞組一端接鋰電池正極，另一端依次經過反饋電阻、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有整流二極管，其正極與反饋電阻相連，負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；功率場效應管電子開關的觸發電路與所述功率場效應管柵極連接，控制功率場效應管的導通和截止，其觸發信號來自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、開關導通情況，產生相應信號控制電路；檢測充電芯片輸出的鋰電池狀態信號，并產生相應控制信號，當鋰電池充電中，強制斷開振蕩電路，使之不能打火；檢測充電芯片輸出的鋰電池狀態信號，并產生相應控制信號，當鋰電池正在充電時點亮充電指示燈，當鋰電池充滿電后點亮充電完成指示燈。...

【技術特征摘要】
1.一種低功耗智能電弧打火機電路，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，用于給整個打火機電
路供電；
三極管控制的半諧波高頻振蕩電路：功率場效應管電子開關及其觸發電路、三極管、整
流二極管、反饋電阻、穩壓電容、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，三極管集電極經過初級繞組接鋰電池正極，發射極經過功率場效應管構成的電子
開關與電源負極連接，基極與整流二極管負極相連；所述三極管基極與二極管負極之間并
有穩壓電容，所述電容的另一端接鋰電池負極；正反饋繞組一端接鋰電池正極，另一端依次
經過反饋電阻、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
三極管基極串聯有整流二極管，其正極與反饋電阻相連，負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；功率場效應管電子開關的觸
發電路與所述功率場效應管柵極連接，控制功率場效應管的導通和截止，其觸發信號來自
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、開關導通情況，產生相應信號控制電路；檢測充電芯片輸出
的鋰電池狀態信號，并產生相應控制信號，當鋰電池充電中，強制斷開振蕩電路，使之不能
打火；檢測充電芯片輸出的鋰電池狀態信號，并產生相應控制信號，當鋰電池正在充電時點
亮充電指示燈，當鋰電池充滿電后點亮充電完成指示燈。
2.根據權利要求1所述的一種低功耗智能電弧打火機電路，其特征在于，電源組件中充
電芯片為單節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U...

【專利技術屬性】
技術研發人員：江金光，唐亞男，
申請(專利權)人：常州矽能電子科技有限公司，
類型：發明
國別省市：江蘇;32