电磁阀恒流控制电路制造技术

一种电磁阀恒流控制电路，包括开关电路、电流检测电路、续流电路、滞回比较电路和电磁阀线圈；开关电路与电磁阀线圈连接；电流检测电路用于检测流过电磁阀线圈的负载电流I

【技术实现步骤摘要】
电磁阀恒流控制电路


[0001]本专利技术涉及电磁阀的控制技术。

技术介绍

[0002]电磁阀是一类应用广泛的执行器，内含一个电磁线圈和一个软磁材料制成的可移动阀芯。电磁阀的工作原理是利用电磁线圈产生的电磁力改变可移动阀芯的位置，从而达到对阀门开关的控制。
[0003]在直流供电的用电系统中，可以使用直流供电系统的输入电压直接驱动电磁阀线圈，由于电磁线圈产生的电磁力与线圈电流的大小正相关，而直流供电系统的输入电压是一个范围值(从电压下限Vmin到电压上限Vmax)，为了实现对电磁阀开关的可靠控制，需要在输入电压为Vmin时也能够产生足够大的线圈电流(Vmin/R>Imake，R为电磁线圈的等效电阻，Imake为驱动电磁阀动作的必要电流)，以驱动电磁阀动作。因此，在输入电压为Vnom(Vmin＜Vnom＜Vmax)或者Vmax时，电磁阀线圈电流大于驱动电磁阀的必要电流Imake，产生了额外的功耗和热。此外，还有控制驱动电流来控制电磁阀的方式，电磁阀驱动器具备控制负载电磁阀电流的能力，当电磁阀驱动器的(电磁阀驱动器是输出功率给电磁阀负载的电路)输入电压在Vmin到Vmax之间变动时，电磁阀驱动器可以维持恒定的平均电流驱动电磁阀负载。恒定电流控制驱动电磁阀的优势是效率高，电磁阀负载的功耗低，温度低。
[0004]目前常见的一种恒定电流控制方式是采集实际电磁阀驱动电流，将实际驱动电流与目标电流做差后得到误差信号，将误差信号输入到补偿模块，产生补偿信号，将补偿信号输入到调制模块，产生可调占空比PWM信号。使用PWM信号驱动电路开关器件导通的占空比，使得实际输出电流与所需目标电流相一致，误差信号调整到0。该恒流控制方式需要软件或硬件反馈补偿模块、PWM产生模块，还需做环路补偿设计，技术方面相对复杂，使用的资源也较多。

技术实现思路

[0005]本专利技术所要解决的技术问题在于提供一种结构简单、易于实施的电磁阀恒流控制电路。
[0006]本专利技术实施例提供了一种电磁阀恒流控制电路，包括开关电路、电流检测电路、续流电路、滞回比较电路和电磁阀线圈；开关电路与电磁阀线圈连接；电流检测电路用于检测流过电磁阀线圈的负载电流I
Load
，输出与负载电流I
Load
成比例的检测电压V
I
；续流电路用于在开关电路断开时为电磁阀线圈和电流检测电路提供电流通路；滞回比较电路的第一输入端与电流检测电路的输出端连接，滞回比较电路的第二输入端与参考电压V
REF
连接，滞回比较电路的输出端与开关电路的控制端连接，以控制开关电路的导通和关断。
[0007]本专利技术至少具有以下技术效果：
[0008]1、本专利技术实施例通过滞回比较电路控制开关电路的通断，可以实现电磁阀的平均电流恒流控制；
[0009]2、本专利技术实施例的电磁阀恒流控制电路技术实现简单，没有环路稳定性的风险，具备过流保护能力。
附图说明
[0010]图1示出了根据本专利技术实施例的电磁阀恒流控制电路的方框图。
[0011]图2示出了根据本专利技术实施例的电磁阀恒流控制电路的电路原理图。
[0012]图3示出了滞回比较电路的输出电压与输入电压的关系示意图。
[0013]图4示出了根据本专利技术实施例的电磁阀负载电流的恒流控制原理。
具体实施方式
[0014]下面结合附图和具体实施例对本专利技术进行详细说明。
[0015]请参阅图1和图2。根据本专利技术实施例的电磁阀恒流控制电路包括开关电路1、电流检测电路2、续流电路3、滞回比较电路4和电磁阀线圈L
solenoid
。
[0016]开关电路1与电磁阀线圈L
solenoid
连接。在本实施例中，开关电路1为高边开关，高边开关的第一导通端与电源Vin连接，高边开关的第二导通端与电流检测电路2连接，在一种具体的实施方式中，开关电路1为内部集成了功率开关器件的集成电路芯片U3，功率开关器件为开关管，开关管与电磁阀线圈L
solenoid
连接，开关管的控制端与滞回比较电路4的输出端连接，开关电路1的导通和关断受滞回比较电路4的输出电压V
D
的控制。
[0017]电流检测电路2用于检测流过电磁阀线圈L
solenoid
的负载电流I
Load
，输出与负载电流I
Load
成比例的检测电压V
I
。在本实施例中，电流检测电路2包括电流采样电阻R1和放大电路U1，电流采样电阻R1与电磁阀线圈L
solenoid
串联连接，放大电路U1的输入端分别连接电流采样电阻R1的两端，放大电路U1的输出端与滞回比较电路4的第一输入端连接。
[0018]具体地说，电流采样电阻R1的一端与高边开关的第二导通端连接，电流采样电阻R1的另一端与电磁阀线圈L
solenoid
的一端连接，电磁阀线圈L
solenoid
的另一端接地。电流采样电阻R1为精密电阻，放大电路U1为差分放大器，放大电路U1的信号输入正端连接到电流采样电阻R1的电流流入端，放大电路U1的信号输入负端连接到电流采样电阻R1的电流流出端，放大电路U1输出的检测电压V
I
与流过电磁阀线圈L
solenoid
的负载电流I
Load
成正比，放大比例为G，即，V
I
＝G*I
Load
，G的具体大小取决于电流采样电阻R1和放大电路U1的选型。
[0019]续流电路3用于在开关电路1断开时为电磁阀线圈L
solenoid
和电流检测电路2提供电流通路。在本实施例中，续流电路包括续流二极管D1,续流二极管D1的阴极分别与高边开关的第二导通端和电流采样电阻R1的一端连接，续流二极管D1的阳极接地。续流二极管D1是驱动器功率级续流二极管,高边开关1和续流二极管D1组成了驱动电路功率级。
[0020]滞回比较电路4的第一输入端与电流检测电路2的输出端连接，滞回比较电路4的第二输入端与参考电压V
REF
连接，滞回比较电路4的输出端与开关电路1的控制端连接，以控制开关电路1的导通和关断。在本实施例中，滞回比较电路4的第一输入端和第二输入端分别为反相输入端和同相输入端。
[0021]如图3所示，作为已知的滞回比较电路的特性，滞回比较电路的输出电压V
D
与其输入电压V
I
之间具备如下关系：当滞回比较电路的输入电压V
I
小于V
va
时，输出电压V
D
为V
ON
，当V
I
增大到超过V
va
时，V
D
输出保持为V
ON
，当V
I
继续增大到等于V
pk...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种电磁阀恒流控制电路，其特征在于，包括开关电路、电流检测电路、续流电路、滞回比较电路和电磁阀线圈；所述开关电路与所述电磁阀线圈连接；所述电流检测电路用于检测流过所述电磁阀线圈的负载电流I
Load
，输出与负载电流I
Load
成比例的检测电压V
I
；所述续流电路用于在所述开关电路断开时为所述电磁阀线圈和所述电流检测电路提供电流通路；所述滞回比较电路的第一输入端与所述电流检测电路的输出端连接，所述滞回比较电路的第二输入端与参考电压V
REF
连接，所述滞回比较电路的输出端与所述开关电路的控制端连接，以控制所述开关电路的导通和关断。2.根据权利要求1所述的电磁阀恒流控制电路，其特征在于，所述滞回比较电路的第一输入端和第二输入端分别为反相输入端和同相输入端；所述滞回比较电路用于在检测电压V
I
持续增加，且V
va
≤V
I
＜V
PK
时，向所述开关电路输出第一电平信号，以控制所述开关电路导通，在检测电压V
I
持续减小，且V
va
＜V
I
≤V
PK
时，向所述开关电路输出第二电平信号，以控制所述开关电路关断；其中，V
va
和V
pk<...

【专利技术属性】
技术研发人员：李貌，顾腾林，
申请(专利权)人：浙江科博达工业有限公司，
类型：发明
国别省市：