基于CC4017的工业燃油炉控制器设计原理
QooIC.com 新闻出处：电子市场 | 发布时间：2010/12/28 14:55:26
0.引言
利用CC40l7型十进制计数／脉冲分配器集成电路构成的工业燃油炉控制器典型电路如图1所示，该电路能对燃油炉的风机油泵、点火线圈和电磁油阀进行自动控制，在出现炉膛熄火等故障时，能发出报警信号并紧急停炉。该装置可用于各种小型通用燃油炉和燃油锅炉的自动控制。
图1利用CC4017构成的工业燃油炉控制器
1．电路结构及主要元器件选择
由图1可知，该工业燃油炉控制器由电源电路、多谐振荡器、控制电路和火焰检测／熄火报警电路组成。其中，电源电路由外接＋12V稳压电源供电，读者也可自行设计。
多谐振荡器由时基集成电路IC1及电阻器RI、R2和电容器C1组成。实际应用时，IC1选用NE555型时基集成电路。
控制电路由计数／脉冲分配器集成电路IC2、复位按钮S、二极管VDI～VD4、电阻器R3～R8、晶体管VT2～VT4、继电器Kl～K3和电容器C3、C5～C7组成。实际应用时，IC2选用CC4017型十进制计数／脉冲分配器集成电路；s选用微型动合按钮；VD1～VD4选用IN4148型硅开关二极管；VT2～VT4选用C8050、3DG8050型硅NPN晶体管；Kl～K3选用12V直流继电器。
火焰检测／熄火报警电路由光敏电阻器RG、晶体管VTI、VT5、电阻器R5、R9、电容器CZ、C4、C8和蜂鸣器HA组成。实际应用时，RG选用MG45系列的光敏电阻器；VT1和VT5选用59013或3DG90l3型硅NPN晶体管；HA选用12V电磁蜂鸣器。
2.工作原理
电路通电后，IC2在C3的作用下复位，其YO端输出高电平，使VT2饱和导通，K1得电吸合，其动合触点将风机（电路中未画出）的工作电源接通，风机开始引风起动，同时带动油泵运行。
多谐振荡器振荡工作后，从IC1的3脚输出周期为5s的振荡信号，该信号经R3加至IC2的14脚（CP端），作为IC2的计数脉冲。IC2在计数脉冲的作用下，以每5s一次的计数频率使其YO～Y7端一次轮流输出高电平。
在IC2的Y4端输出高电平时（约20s），VT3饱和导通，K2吸合，其动合触点将点火线圈的工作电源接通，在点火棒电极两端产生电弧。
当IC2的Y5端输出高电平时，VT4饱和导通，K3吸合，其动合触点将电磁油阀的工作电源接通，油泵产生的高压燃油经电磁油阀输送到油嘴，经油嘴雾化后喷成油雾。此时IC2的Y4端虽恢复为低电平，但VT3在C6放电电压的作用下仍能维持导通lO～13s，点火棒电极两端产生的电弧将油雾点燃。
燃油燃烧的火焰光亮照在RG上，使RG由高阻状态变为低阻状态，VT1导通使IC2的14脚的计数脉冲信号对地短路（多谐振荡器输出的振荡信号不起作用），IC2的Y5端（或Y6端）恒定输出高电平，使风机油泵和电磁油阀稳定工作（点火线圈在C6放电结束后断电停止工作），燃油炉进人正常运行状态。
若燃油器内的火焰不稳定、烟雾太大或出现熄火，则RG会由低阻状态变为高阻状态，使VT1截止，IC2的14脚又输人计数脉冲，当IC2的Y7端输出高电平时，VT5导通，HA发出音响报警声，同时VT2和VT4截止，K1和K3释放，风机油泵和电磁油阀停止工作。
按动S后，IC2强制复位，燃油炉又按程序重新启动运行。
3．安装与调试
本例介绍的工业燃油炉控制器采用数字集成电路，具有外围电路简洁、性能稳定可靠等特点，一般不用调试即可通电正常工作。安装时，常将焊接好的电路板置于自制的塑料盒中，并在控制面板相应位置固定复位按钮S、蜂鸣器HA和光敏电阻器RG即可，另外也可将光敏电阻器RG单独安装，并通过传输线与之相连接。
利用CC40l7型十进制计数／脉冲分配器集成电路构成的工业燃油炉控制器典型电路如图1所示，该电路能对燃油炉的风机油泵、点火线圈和电磁油阀进行自动控制，在出现炉膛熄火等故障时，能发出报警信号并紧急停炉。该装置可用于各种小型通用燃油炉和燃油锅炉的自动控制。
图1利用CC4017构成的工业燃油炉控制器
1．电路结构及主要元器件选择
由图1可知，该工业燃油炉控制器由电源电路、多谐振荡器、控制电路和火焰检测／熄火报警电路组成。其中，电源电路由外接＋12V稳压电源供电，读者也可自行设计。
多谐振荡器由时基集成电路IC1及电阻器RI、R2和电容器C1组成。实际应用时，IC1选用NE555型时基集成电路。
控制电路由计数／脉冲分配器集成电路IC2、复位按钮S、二极管VDI～VD4、电阻器R3～R8、晶体管VT2～VT4、继电器Kl～K3和电容器C3、C5～C7组成。实际应用时，IC2选用CC4017型十进制计数／脉冲分配器集成电路；s选用微型动合按钮；VD1～VD4选用IN4148型硅开关二极管；VT2～VT4选用C8050、3DG8050型硅NPN晶体管；Kl～K3选用12V直流继电器。
火焰检测／熄火报警电路由光敏电阻器RG、晶体管VTI、VT5、电阻器R5、R9、电容器CZ、C4、C8和蜂鸣器HA组成。实际应用时，RG选用MG45系列的光敏电阻器；VT1和VT5选用59013或3DG90l3型硅NPN晶体管；HA选用12V电磁蜂鸣器。
2.工作原理
电路通电后，IC2在C3的作用下复位，其YO端输出高电平，使VT2饱和导通，K1得电吸合，其动合触点将风机（电路中未画出）的工作电源接通，风机开始引风起动，同时带动油泵运行。
多谐振荡器振荡工作后，从IC1的3脚输出周期为5s的振荡信号，该信号经R3加至IC2的14脚（CP端），作为IC2的计数脉冲。IC2在计数脉冲的作用下，以每5s一次的计数频率使其YO～Y7端一次轮流输出高电平。
在IC2的Y4端输出高电平时（约20s），VT3饱和导通，K2吸合，其动合触点将点火线圈的工作电源接通，在点火棒电极两端产生电弧。
当IC2的Y5端输出高电平时，VT4饱和导通，K3吸合，其动合触点将电磁油阀的工作电源接通，油泵产生的高压燃油经电磁油阀输送到油嘴，经油嘴雾化后喷成油雾。此时IC2的Y4端虽恢复为低电平，但VT3在C6放电电压的作用下仍能维持导通lO～13s，点火棒电极两端产生的电弧将油雾点燃。
燃油燃烧的火焰光亮照在RG上，使RG由高阻状态变为低阻状态，VT1导通使IC2的14脚的计数脉冲信号对地短路（多谐振荡器输出的振荡信号不起作用），IC2的Y5端（或Y6端）恒定输出高电平，使风机油泵和电磁油阀稳定工作（点火线圈在C6放电结束后断电停止工作），燃油炉进人正常运行状态。
若燃油器内的火焰不稳定、烟雾太大或出现熄火，则RG会由低阻状态变为高阻状态，使VT1截止，IC2的14脚又输人计数脉冲，当IC2的Y7端输出高电平时，VT5导通，HA发出音响报警声，同时VT2和VT4截止，K1和K3释放，风机油泵和电磁油阀停止工作。
按动S后，IC2强制复位，燃油炉又按程序重新启动运行。
3．安装与调试
本例介绍的工业燃油炉控制器采用数字集成电路，具有外围电路简洁、性能稳定可靠等特点，一般不用调试即可通电正常工作。安装时，常将焊接好的电路板置于自制的塑料盒中，并在控制面板相应位置固定复位按钮S、蜂鸣器HA和光敏电阻器RG即可，另外也可将光敏电阻器RG单独安装，并通过传输线与之相连接。