cjt 421-2013家用燃气燃烧器具电子控制器》应用解读

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1、《CJ/T421-2013家用燃气燃烧器具电子控制器》应用解读曾英华，陈杰明（广东百威电子有限公司）摘要：本文围绕我国城镇建设行业标准CJ/T421-2013的关键术语、电路结构要求、故障防护要求等展开解释性论述，并通过具体例子来阐明CJ/T421-2013的核心思想及阅读方法。关键词：CJ/T421-20131引言《CJ/T421-2013家用燃气燃烧器具电子控制器》的发布对我国家用燃气热水器、家用燃气灶具电子控制器的发展具有深远意义，该行业标准CJ/T421-2013自2013年6月1日起实施以来至今已有一年时间。一年来，业内人士努力按新标准设计燃气热水器、燃气灶具的电子控制器，但

2、是，据我们的调查了解业界对这份标准的应用始终不得要领。究其原因，是因为CJ/T421在很大程度上借鉴了欧洲标准EN298:2003，并且引用了GB14536.1-2008（IEC60730-1:2004（Ed4.1）,IDT）标准。EN13611是EN298的上级标准，同时它又是EN60730-1的下级标准，加上IEC60730-1的软件技术部分实质上源自IEC61508-3和IEC61508-7（ENxxx作为区域性标准经常被升格为IECxxx国际性标准），因此，CJ/T421的背后隐藏着庞大的标准体系。然而，CJ/T421偏偏选择了一种非常精简的表述方式，这自然造成了CJ/T421

3、的晦涩难懂。有鉴于此，本文尝试从欧标的原文出发，通过对CJ/T421的补充解释来帮助读者更好地理解CJ/T421、用好CJ/T421，以促进我国家用燃气燃烧器具电子控制器行业的发展。2关于城建标准CJ/T421的关键术语为了读懂CJ/T421，我们不得不跨越几重障碍，其中需要跨越的第一大障碍就是对标准中术语及其定义的理解。以CJ/T421第3.2.3节“带有周期自检和检测的单通道”为例，由于该结构是其中一种被CJ/T421第5.3.3节“C类控制器的电路结构”所认可的安全结构，而且该结构是满足CJ/T421要求的最常用的一种电路结构，所以，我们必须先搞清楚该术语到底是怎么回事，才能够读

4、懂接下来的章节。什么是通道？简单来说，就是通过电子电路实现的信号通道，这个信道是带有功能的设计（电路），可对输入信号执行特定的响应。为了便于理解，下文将用“信道”代替“通道”来展开论述。那什么是单信道呢？单是相对双而言的，所谓单信道，比较直观的理解就是用一个MCU控制一到两个三极管，相对地用两个相互独立的MCU去控制两个三极管就是双信道结构。当然，标准并不排斥三信道结构，但实际上出于成本和PCB设计方面的考虑，选用三信道结构的设计少之又少，所以，标准只提及单信道和双信道这两种电路结构。什么是周期自检？其实质就是一种提前预防的安全机制，类似每年上医院做全身体检，只是对MCU来说，这种全身

5、检查来得更为频繁。关于这点下文还会论述，具体可参考IEC60730-1Edition4.0的TableH.1。简单来说，MCU通过三极管（或继电器）控制燃气阀的开启与关闭，如果因为MCU出错而错误地打开阀体，将可能导致中毒、爆炸之类的伤亡事故。而标准就是通过制定安全相关的要求，避免燃烧器具由于元件故障或电子控制器的程序问题而出现危及生命的安全事故。所以MCU必须进行周期自检，譬如检查ROM里面的程序有没有突变、时钟频率有没有变异、火焰信号的输入端口有没有正常工作等等。监测又是怎么回事？在标准中该中文解释非常绕口，其实分开理解就可以了。就是在带周期自检单信道的基础上，加入一个独立的用于监

6、控MCU有没有正常运行的设计电路。至于监控内容，主要是与安全相关的时序和软件运行，一旦监测到异常，相关的设计电路会做出应有的响应，例如关阀。回过头来看，一个术语、短短几个词组却涉及大量的信息，所以，要真正读懂CJ/T421，必须下苦功才行。3关于C级设计的结构要求为了读懂CJ/T421，横在我们面前的第二大障碍就是对设计结构的理解。实际上CJ/T421的第5.3.3节是引用自IEC60730-1Edition4.0的H.11.12.1.2，而IEC60730-1的原意是针对C级软件的控制功能的，考虑到现在的燃气燃烧器具电子控制器一般带有MCU，而MCU要工作必须烧写程序，所以IEC60

7、730-1的表述并无不妥。其实，在H.11.12.1.2的前前后后，还有许多解释性和补充性的条文，例如，IEC60730-1的第H.11.12.2.2节还提及采用C级软件的双信道结构的控制器，为了查出仅通过比较器或相互比较功能而无法发现的故障和错误，还应增加额外的故障、错误检测手段。例如周期性的功能测试、周期自检和独立监控。所以，我们无法抛开软件而单独讨论硬件的C级设计。另外，CJ/T421的第6.4节实际上来自EN13611:2007+A2: