电弧打火装置

摘要

本发明提供了一种电弧打火装置，属于电弧打火技术领域。电弧打火装置包括：电源、控制驱动电路、第一升压电路、引弧器、第二升压电路、第一电极以及第二电极，引弧器位于第一电极和第二电极之间；电源与控制驱动电路电连接，控制驱动电路与第一升压电路的输入端和第二升压电路的输入端均电连接，第一升压电路的输出端与第一电极和第二电极均电连接，第二升压电路的输出端与引弧器电连接；控制驱动电路用于：控制第一升压电路向第一电极和第二电极持续加载续弧电压；控制第二升压电路向引弧器加载引弧电压，直至第一电极和第二电极之间产生电弧。本发明解决了电弧打火装置的功率和能耗较高的问题。本发明用于减小电弧打火装置的功耗。

权利要求

1.一种电弧打火装置，其特征在于，所述电弧打火装置包括：电源、控制驱动电路、第一升压电路、引弧器、第二升压电路、第一电极以及第二电极，所述引弧器位于所述第一电极和所述第二电极之间；

所述电源与所述控制驱动电路电连接，所述控制驱动电路与所述第一升压电路的输入端和所述第二升压电路的输入端均电连接，所述第一升压电路的输出端与所述第一电极和所述第二电极均电连接，所述第二升压电路的输出端与所述引弧器电连接；

所述引弧器包括：绝缘壳体、设在所述绝缘壳体内的高压电极，所述第二升压电路的输出端与所述高压电极的一端以及所述绝缘壳体均电连接；

所述第一升压电路包括：第一初级绕组、第一磁芯以及第一次级绕组，所述第二升压电路包括：第二初级绕组、第二磁芯以及第二次级绕组；

所述控制驱动电路与所述第一初级绕组的两端以及所述第二初级绕组的两端均电连接，所述第一次级绕组的两端分别与所述第一电极和所述第二电极电连接，所述第二次级绕组的一端与所述高压电极的一端电连接，所述第二次级绕组的另一端与所述绝缘壳体的外表面连接；

所述控制驱动电路用于：控制所述第一升压电路向所述第一电极和所述第二电极持续加载续弧电压；控制所述第二升压电路向所述高压电极每隔给定时间段加载一次持续时长为给定时长的引弧电压，在每次加载完电压后检测所述第一电极和所述第二电极是否导通，在所述第一电极和所述第二电极导通时停止向所述高压电极加载所述引弧电压；

所述电源与所述控制驱动电路之间的回路上设有待测电阻，所述待测电阻的两端与所述控制驱动电路电连接，所述控制驱动电路用于：在控制所述第一升压电路向所述第一电极和所述第二电极持续加载续弧电压后，控制所述第二升压电路向所述高压电极每隔给定时间段加载一次持续时长为给定时长的引弧电压，并在每次加载完电压后检测所述待测电阻两端的电流是否达到给定电流值范围内，在所述待测电阻两端的电流达到所述给定电流值范围内时停止向所述高压电极加载所述引弧电压。

2.根据权利要求1所述的电弧打火装置，其特征在于，所述高压电极呈丝状。

3.根据权利要求1所述的电弧打火装置，其特征在于，所述绝缘壳体为玻璃壳体或陶瓷壳体。

4.根据权利要求1所述的电弧打火装置，其特征在于，所述控制驱动电路包括：微控制单元、电流检测电路、引弧电路以及续弧电路，所述微控制单元与所述电流检测电路、所述电源、所述引弧电路以及所述续弧电路均电连接，所述电源与所述引弧电路的输入端和所述续弧电路的输入端均电连接，所述电流检测电路与所述待测电阻的两端电连接，所述引弧电路的输出端与所述第二初级绕组的两端均电连接，所述续弧电路的输出端与所述第一初级绕组地两端均电连接。

说明书

电弧打火装置

技术领域

[0001] 本发明涉及电弧打火技术领域，特别涉及一种电弧打火装置。

背景技术

[0002] 电弧打火装置的应用较为广泛，如电弧打火机或电弧打火器，因其不产生明火、大气污染小、可充电重复使用等优点而深受市场欢迎。

[0003] 如图1所示，电弧打火装置一般包括：电源01、控制驱动电路02、变压器03以及两个放电电极04，变压器03包括：初级绕组031、次级绕组032以及磁芯033，其中，电源01与控制驱动电路02电连接，控制驱动电路02与变压器03的初级绕组031的两端电连接，变压器03的次级绕组032的两端分别与两个放电电极04电连接。在电弧打火装置工作的过程中，控制驱动电路02将电源01输出的电压信号调制后加载到初级绕组031上，因电弧打火装置的电源01的规格限制，加载到初级绕组031上的电压大小一般为3V左右，之后经变压器03近1000倍放大，在次级绕组032上产生3KV的电压，以在两个放电电极04之间产生足够强的电场，以击穿两个电极04之间的空气，从而引发出电弧，以实现电弧打火功能。

[0004] 然而，引发电弧需要在次级绕组上产生较高电压(几千伏甚至上万伏)，但电弧产生后，次级绕组上只需维持数百伏左右的电压即可维持电弧，这就导致成功引发电弧后，多余的电能被次级绕组032损耗，导致电弧打火装置的功率和能耗均较高。

发明内容

[0005] 本申请提供了电弧打火装置，可以解决相关技术中电弧打火装置的功率和能耗较高的问题，所述技术方案如下：

[0006] 提供了一种电弧打火装置，所述电弧打火装置包括：电源、控制驱动电路、第一升压电路、引弧器、第二升压电路、第一电极以及第二电极，所述引弧器位于所述第一电极和所述第二电极之间；所述电源与所述控制驱动电路电连接，所述控制驱动电路与所述第一升压电路的输入端和所述第二升压电路的输入端均电连接，所述第一升压电路的输出端与所述第一电极和所述第二电极均电连接，所述第二升压电路的输出端与所述引弧器电连接；所述控制驱动电路用于：控制所述第一升压电路向所述第一电极和所述第二电极持续加载续弧电压；控制所述第二升压电路向所述引弧器加载引弧电压，直至所述第一电极和所述第二电极之间产生电弧。

[0007] 可选地，所述引弧器包括：绝缘壳体、设在所述绝缘壳体内的高压电极，所述第二升压电路的输出端与所述高压电极的一端以及所述绝缘壳体均电连接，所述控制驱动电路用于：控制所述第二升压电路向所述高压电极的一端加载引弧电压，直至所述第一电极和所述第二电极之间产生电弧。

[0008] 可选地，所述引弧器包括：绝缘壳体、设在所述绝缘壳体内的高压电极，绕在所述绝缘壳体外的低压电极，所述第二升压电路的输出端与所述高压电极的一端以及所述低压电极均电连接，所述控制驱动电路用于：控制所述第二升压电路向所述高压电极的一端加载引弧电压，直至所述第一电极和所述第二电极之间产生电弧。

[0009] 可选地，所述第一升压电路包括：第一初级绕组、第一磁芯以及第一次级绕组，所述第二升压电路包括：第二初级绕组、第二磁芯以及第二次级绕组；所述控制驱动电路与所述第一初级绕组的两端以及所述第二初级绕组的两端均电连接，所述第一次级绕组的两端分别与所述第一电极和所述第二电极电连接，所述第二次级绕组的一端与所述高压电极的一端电连接，所述第二次级绕组的另一端与所述绝缘壳体的外表面连接。

[0010] 可选地，所述第一升压电路包括：第一初级绕组、第一磁芯以及第一次级绕组，所述第二升压电路包括：第二初级绕组、第二磁芯以及第二次级绕组；所述控制驱动电路与所述第一初级绕组的两端以及所述第二初级绕组的两端均电连接，所述第一次级绕组的两端分别与所述第一电极和所述第二电极电连接，所述第二次级绕组的一端与所述高压电极的一端电连接，所述第二次级绕组的另一端与所述低压电极电连接。

[0011] 可选地，所述高压电极呈丝状。

[0012] 可选地，所述绝缘壳体为玻璃壳体或陶瓷壳体。

[0013] 可选地，所述控制所述第一升压电路向所述高压电极的一端加载引弧电压，直至所述第一电极和所述第二电极之间产生电弧，包括：控制所述第二升压电路向所述高压电极每隔给定时间段加载一次持续时长为给定时长的引弧电压，并在每次加载完电压后检测所述第一电极和所述第二电极是否导通，在所述第一电极和所述第二电极导通时停止向所述高压电极加载所述引弧电压。

[0014] 可选地，所述电源与所述控制驱动电路之间的回路上设有待测电阻，所述待测电阻的两端与所述控制驱动电路电连接，所述控制驱动电路用于：在控制所述第一升压电路向所述第一电极和所述第二电极持续加载续弧电压后，控制所述第二升压电路向所述高压电极每隔给定时间段加载一次持续时长为给定时长的引弧电压，并在每次加载完电压后检测所述待测电阻两端的电流是否达到给定电流值范围内，在所述待测电阻两端的电流达到所述给定电流值范围内时停止向所述高压电极加载所述引弧电压。

[0015] 可选地，所述控制驱动电路包括：微控制单元、电流检测电路、引弧电路以及续弧电路，所述微控制单元与所述电流检测电路、所述电源、所述引弧电路以及所述续弧电路均电连接，所述电源与所述引弧电路的输入端和所述续弧电路的输入端均电连接，所述电流检测电路与所述待测电阻的两端电连接，所述引弧电路的输出端与所述第二初级绕组的两端均电连接，所述续弧电路的输出端与所述第一初级绕组地两端均电连接。

[0016] 本申请提供的技术方案带来的有益效果是：在本申请提供的电弧打火装置工作的过程中，控制驱动电路可以控制第一升压电路向第一电极和第二电极持续加载续弧电压，并控制第二升压电路向引弧器加载引弧电压，使引弧器在第一电极和第二电极之间引弧以使第一电极和第二电极产生电弧。在第一电极和第二电极产生电弧后，可以停止向引弧器加载引弧电压，在续弧电压的维持作用下，第一电极和第二电极之间的电弧能够被维持，能够实现通过短暂施加电压较大的引弧电压，而持续施加电压较小的续弧电压以完成电弧打火功能，在电弧打火装置起弧后，仅需较小的功率即可维持电弧，减小了电弧打火装置的能耗，提升了电弧打火装置的续航。

[0017] 应当理解的是，以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性的，并不能限制本申请。

附图说明

[0018] 为了更清楚地说明本发明的实施例，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

[0019] 图1为现有技术中一种电弧打火装置的结构示意图；

[0020] 图2为本发明实施例提供的一种电弧打火装置的结构示意图；

[0021] 图3为本发明实施例提供的另一种电弧打火装置的结构示意图；

[0022] 图4为本发明实施例提供的又一种电弧点火装置的结构示意图；

[0023] 图5为本发明实施例提供的再一种电弧打火装置的结构示意图；

[0024] 图6为本发明实施例提供的再一种电弧打火装置的结构示意图；

[0025] 图7为本发明实施例提供的再一种电弧打火装置的结构示意图；

[0026] 图8为本发明实施例提供的再一种电弧打火装置的结构示意图。

[0027] 此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分，示出了符合本申请的实施例，并与说明书一起用于解释本申请的原理。

具体实施方式

[0028] 为了使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明作进一步地详细描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。

[0029] 图2为本发明实施例提供的一种电弧打火装置的结构示意图，如图2所示，电弧打火装置包括：电源1、控制驱动电路2、第一升压电路3、引弧器4、第二升压电路5、第一电极6以及第二电极7。其中，引弧器4位于第一电极6和第二电极7之间，电源1与控制驱动电路2电连接，控制驱动电路2与第一升压电路3的输入端和第二升压电路5的输入端均电连接，第一升压电路3的输出端与第一电极6和第二电极7均电连接，第二升压电路5的输出端与引弧器4电连接。控制驱动电路2用于：控制第一升压电路3向第一电极6和第二电极7持续加载续弧电压；控制第二升压电路5向引弧器4加载引弧电压，直至第一电极6和第二电极7之间产生电弧。

[0030] 综上所述，在本发明实施例提供的电弧打火装置工作的过程中，控制驱动电路可以控制第一升压电路向第一电极和第二电极持续加载续弧电压，并控制第二升压电路向引弧器加载引弧电压，使引弧器在第一电极和第二电极之间引弧以使第一电极和第二电极产生电弧。在第一电极和第二电极产生电弧后，可以停止向引弧器加载引弧电压，在续弧电压的维持作用下，第一电极和第二电极之间的电弧能够被维持，能够实现通过短暂施加电压较大的引弧电压，而持续施加电压较小的续弧电压以完成电弧打火功能，在电弧打火装置起弧后，仅需较小的功率即可维持电弧，减小了电弧打火装置的能耗，提升了电弧打火装置的续航。

[0031] 本发明实施例中所涉及的引弧器可以具有多种实现方式，下面对该多种实现方式中的两种进行说明：

[0032] 第一种实现方式：请继续参考图2，引弧器4包括：绝缘壳体41、套在绝缘壳体41内的高压电极42，第二升压电路5的输出端与高压电极42的一端以及绝缘壳体41均电连接。控制驱动电路2用于：控制第二升压电路5向高压电极42的一端加载引弧电压，以在该高压电极42上形成高压，此时绝缘壳体41的外表面为低压区域，以形成高压预设电场，该高压预设电场能够击穿绝缘壳体41，使该绝缘壳体41的外表面附着的空气发生电离，从而在第一电极6和第二电极7之间形成放电通道，以使第一电极6和第二电极7之间产生电弧。

[0033] 第二种实现方式：图3为本发明实施例提供的另一种电弧打火装置的结构示意图，如图3所示，引弧器4包括：绝缘壳体41、设在绝缘壳体41内的高压电极42，绕在绝缘壳体41外的低压电极43，第二升压电路5的输出端与高压电极42的一端以及低压电极43均电连接。在控制驱动电路2控制第二升压电路5向高压电极42的一端加载引弧电压后，在该高压电极
42上形成高压，饶在绝缘壳体41外表面的低压电极43处形成低压，形成高压预设电场，该高压预设电场能够击穿绝缘壳体41，使低压电极处的空气发生电离，从而在第一电极6和第二电极7之间形成放电通道，以使第一电极6和第二电极7之间产生电弧。

[0034] 需要说明的是，引弧电压的大小与绝缘壳体41的击穿电压有关，而不同尺寸和材质的绝缘壳体41有不同的击穿电压，实际应用时，可根据实际需要适应性设置。可选地，本发明实施例中，绝缘壳体的材质可以为玻璃或陶瓷。

[0035] 可选地，低压电极43可以呈线圈状，且可以覆盖绝缘壳体41，以便于在绝缘壳体41的外表面形成放电通道。

[0036] 图4为本发明实施例提供的又一种电弧点火装置的结构示意图，如图4所示，高压电极42呈丝状，这样一来，在高压电极42通电后，由于尖锐的物体更易放电，因此，将高压电极做成丝状有利于提升放电成功率。

[0037] 可选地，该高压电极42还可以做成其他形状，如高压电极42可以呈三角形状。

[0038] 本发明实施例中，第一升压电路和第二升压电路均可以为升压变压器。

[0039] 示例地，图5为本发明实施例提供的再一种电弧打火装置的结构示意图，如图5所示，在图2的基础上，第一升压电路3可以包括：第一初级绕组31、第一磁芯32以及第一次级绕组33，第二升压电路5可以包括：第二初级绕组51、第二磁芯52以及第二次级绕组53。其中，控制驱动电路2与第一初级绕组31的两端以及第二初级绕组51的两端均电连接，第一次级绕组33的两端分别与第一电极6和第二电极7电连接，第二次级绕组53的一端与高压电极42的一端均电连接，该第二次级绕组53的另一端与绝缘壳体41的外表面连接。也即第一升压电路3和第二升压电路5均为升压变压器。

[0040] 又示例地，图6为本发明实施例提供的再一种电弧打火装置的结构示意图，如图6所示，在图3的基础上，第一升压电路3可以包括：第一初级绕组31、第一磁芯32以及第一次级绕组33，第二升压电路5可以包括：第二初级绕组51、第二磁芯52以及第二次级绕组53。其中，控制驱动电路2与第一初级绕组31的两端以及第二初级绕组51的两端均电连接，第一次级绕组33的两端分别与第一电极6和第二电极7电连接，第二次级绕组53的一端与高压电极42的一端均电连接，该第二次级绕组53的另一端与低压电极43电连接。

[0041] 可选地，本发明实施例中，控制驱动电路在控制第二升压电路向高压电极的一端加载引弧电压，直至第一电极和第二电极之间产生电弧的过程如下：控制第二升压电路向高压电极每隔给定时间段加载一次持续时长为给定时长的引弧电压，并在每次加载完电压后检测第一电极和第二电极是否导通，在第一电极和第二电极导通时停止向高压电极加载引弧电压。以保证第一电极和第二电极之间成功起弧。

[0042] 示例的，若控制驱动电路控制第二升压电路向高压电极第一次加载持续时长为给定时长的引弧电压后，检测到第一电极和第二电极未导通，在隔给定时间段后控制驱动电路可以控制第一升压电路向高压电极第二次加载持续时长为给定时长的引弧电压，若第二次加载电压后，检测到第一电极和第二电极导通，则说明第一电极和第二电极之间成功起弧，则可以控制第二升压电路停止向高压电极加载电压。

[0043] 可选地，该给定时间段可以为0.5秒，该给定时长可以为0.1秒，该引弧电压可以为高压脉冲信号。

[0044] 图7为本发明实施例提供的再一种电弧打火装置的结构示意图，如图7所示，电源1与控制驱动电路2之间的回路上设有待测电阻8，待测电阻8的两端与控制驱动电路2电连接。

[0045] 控制驱动电路2用于：在控制第一升压电路3向第一电极6和第二电极7持续加载续弧电压后，控制第二升压电路5向高压电极42每隔给定时间段加载一次持续时长为给定时长的引弧电压，并在每次加载完电压后检测待测电阻8两端的电流是否达到给定电流值范围内，在待测电阻8两端的电流达到给定电流值范围内时，说明第一电极6和第二电极7之间已产生电弧，此时可以停止向高压电极42加载引弧电压。

[0046] 需要说明的是，在第一电极6和第二电极7之间产生电弧，也即第一电极6和第二电极7导通时，电源1与控制驱动电路2之间的回路上的电流会忽然增大，通过在该回路上设置待测电阻8，并检测待测电阻8两端的电流是否在给定电流值范围，即可得知第一电极6和第二电极7之间是否产生电弧。

[0047] 图8为本发明实施例提供的再一种电弧打火装置的结构示意图，如图8所示，控制驱动电路包括：微控制单元21、电流检测电路22、引弧电路23以及续弧电路24，微控制单元21与电流检测电路22、电源1、引弧电路23以及续弧电路24均电连接，电源1与引弧电路23的输入端和续弧电路24的输入端均电连接，电流检测电路22与待测电阻8的两端电连接，引弧电路23的输出端与第二初级绕组51的两端均电连接，续弧电路24的输出端与第一初级绕组
31的两端均电连接。

[0048] 综上所述，在本发明实施例提供的电弧打火装置工作的过程中，微控制单元21可以控制续弧电路24向第一升压电路3的第一初级绕组31持续施加第一给定电压，以在第一电极6和第二电极7上持续施加续弧电压；微控制单元21还可以控制引弧电路23向第二升压电路5的第二初级绕组51上施加第二给定电压，以在高压电极42上施加引弧电压，使高压电极42产生预设电场，该预设电场能够击穿绝缘壳体41，使该绝缘壳体41的外表面附着的空气发生电离，从而在第一电极6和第二电极7之间形成放电通道，以使第一电极6和第二电极7之间产生电弧。

[0049] 在微控制单元21通过电流检测电路22检测到待测电阻8两端的电流在给定电流值范围内时，说明第一电极6和第二电极7之间已形成电弧，此时微控制单元21可以控制引弧电路23停止向第二初级绕组51施加电压，在第一次级绕组33上续弧电压的维持作用下，第一电极6和第二电极7之间的电弧能够被维持。也即，本发明实施例能够实现通过短暂施加电压较大的引弧电压，而持续施加电压较小的续弧电压以完成电弧打火功能，在电弧打火装置起弧后，仅需较小的功率即可维持电弧，减小了电弧打火装置的能耗，提升了电弧打火装置的续航。

[0050] 本领域技术人员在考虑说明书及实践这里公开的发明后，将容易想到本发明的其它实施方案。本申请旨在涵盖本发明的任何变型、用途或者适应性变化，这些变型、用途或者适应性变化遵循本发明的一般性原理并包括本发明未发明的本技术领域中的公知常识或惯用技术手段。说明书和实施例仅被视为示例性的，本发明的真正范围和精神由权利要求指出。

[0051] 应当理解的是，本发明并不局限于上面已经描述并在附图中示出的精确结构，并且可以在不脱离其范围进行各种修改和改变。本发明的范围仅由所附的权利要求来限制。