一种比例电磁铁控制系统技术方案

本发明专利技术公开了一种比例电磁铁控制系统，包括电磁铁电流检测模块，用于监测比例电磁铁的输出电流，将所述输出电流转换为所需电压范围的电压一；输入控制信号检测模块，用于接收控制信号，将所述控制信号转换为所需电压范围的电压二；MCU模块，用于根据所述电压一和所述电压二，得到PWM信号；MOSFET输出模块，用于根据所述PWM信号驱动所述比例电磁铁。通过增加比例电磁铁电流检测模块和电流闭环控制方法，减少比例电磁铁输出电磁力受环境的影响，提升比例伺服阀输出流量稳定性和精度，降低加工制造和测试成本，便于规模化生产。便于规模化生产。便于规模化生产。

【技术实现步骤摘要】
一种比例电磁铁控制系统


[0001]本专利技术涉及比例伺服阀控制
，更具体的说是涉及一种比例电磁铁控制系统。

技术介绍

[0002]比例伺服阀一般主要由先导比例伺服控制阀和主阀两部分组成。其中先导比例伺服控制阀包括比例电磁铁、伺服控制系统和先导阀芯。比例电磁铁由线圈和衔铁两部分构成，而线圈的电气参数会随温度变化，导致电磁铁输出电磁力在工作过程中受环境影响较大。从而使输出的电磁力波动导致先导比例伺服控制阀输出压力不稳定，主阀输出流量受环境影响而波动。
[0003]由于无外部流量计信号输入，电磁铁线圈的电气参数受环境影响较大，目前比例伺服控制阀主要采用开环控制模式，比例伺服控制阀无法单独实现输出流量闭环控制，导致比例伺服阀制造、测试成本的大幅增加，不利于批量加工生产。因此如何降低比例电磁铁输出电磁力波动，提升比例伺服阀输出流量稳定性具有重要意义。
[0004]同时，应注意，公开于该
技术介绍
部分的信息仅仅旨在加深对本专利技术总体
技术介绍
的理解，而不应当被视为承认或以任何形式暗示该信息构成本领域技术人员所公知的现有技术。

技术实现思路

[0005]有鉴于此，本专利技术提供了一种比例电磁铁控制系统，以解决上述背景中的问题，通过增加比例电磁铁电流检测模块和电流闭环控制方法，减少比例电磁铁输出电磁力受环境的影响，提升比例伺服阀输出流量稳定性和精度，降低加工制造和测试成本，便于规模化生产。
[0006]为了实现上述目的，本专利技术采用如下技术方案：
[0007]一种比例电磁铁控制系统，包括，
[0008]电磁铁电流检测模块和输入控制信号检测模块，所述电磁铁电流检测模块和输入控制信号检测模块的输出端均与MCU模块的输入端相连，所述MCU模块的输出端与所述MOSFET输出模块的输入端相连，所述MOSFET输出模块的输出端连接有比例电磁铁；且所述比例电磁铁的输出端与所述电磁铁电流检测模块的输入端相连；其中，
[0009]电磁铁电流检测模块，用于监测比例电磁铁的输出电流，将所述输出电流转换为所需电压范围的电压一；
[0010]输入控制信号检测模块，用于接收控制信号，将所述控制信号转换为所需电压范围的电压二；
[0011]MCU模块，用于根据所述电压一和所述电压二，得到PWM信号；
[0012]MOSFET输出模块，用于根据所述PWM信号驱动所述比例电磁铁。
[0013]为了进一步优化上述技术方案，所述所需电压范围为所述MCU模块的工作电压。
[0014]为了进一步优化上述技术方案，所述电磁铁电流检测模块，通过霍尔电流传感器将比例电磁铁的输出电流转换为电压，并经电阻分压得到所述电压一。
[0015]为了进一步优化上述技术方案，所述输入控制信号检测模块，通过DC/DC单元将所述控制信号转换后，经电阻分压得到所述电压二。
[0016]为了进一步优化上述技术方案，所述MOSFET输出模块，将所述PWM信号通过隔离单元隔离转换为MOSFET管驱动控制信号，通过MOSFET管，驱动所述比例电磁铁。
[0017]为了进一步优化上述技术方案，还包括电源模块，所述电源模块分为第一级电路、第二级电路和第三级电路，
[0018]所述第一级电路，用于将电源电压转换后为所述MOSFET输出模块供电，
[0019]所述第二级电路，用于将电源电压转换后为第三级电路以及所述输入控制信号检测模块供电，
[0020]所述第三级电路，用于将第二级电路转换后的电压进一步转换，为所述MCU控制模块供电。
[0021]经由上述的技术方案可知，与现有技术相比，本专利技术公开提供了一种比例电磁铁控制系统，通过增加电磁铁电流检测模块和电流闭环控制方法，减少比例电磁铁输出电磁力受环境的影响，提升比例伺服阀输出流量稳定性，对比例伺服阀控制采用模块化设计方案，同时也对今后产品拓展带来便利，缩短设计周期。
附图说明
[0022]为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术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专利技术的实施例，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，还可以根据提供的附图获得其他的附图。
[0023]图1为本专利技术中比例伺服阀控制系统的电气原理框图；
[0024]图2为本专利技术中电磁铁电流检测模块的电路原理图；
[0025]图3为本专利技术中输入控制信号检测模块的电路原理图；
[0026]图4为本专利技术中MOSFET输出模块的电路原理图；
[0027]图5为本专利技术中电源模块第一级电路原理图；
[0028]图6为本专利技术中电源模块第二级电路原理图；
[0029]图7为本专利技术中电源模块第三级电路原理图；
[0030][0031]图8为本专利技术中比例电磁铁控制系统整体电路原理图；
[0032]图9为本专利技术控制系统的控制逻辑流程图。
具体实施方式
[0033]下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，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他实施例，都属于本专利技术保护的范围。
[0034]本专利技术实施例公开了一种比例电磁铁控制系统，如图1所示，包括，电磁铁电流检测模块2和输入控制信号检测模块6，二者的输出端同时与MCU模块3的输入端相连，且MCU模块3的输出端通过MOSFET输出模块4连接比例电磁铁5；
[0035]其中，电磁铁电流检测模块2的输入端与比例电磁铁5的输出端相连，输入控制信号检测模块6的输入端接收输入的控制信号。
[0036]具体的，
[0037]电磁铁电流检测模块2，用于监测比例电磁铁的输出电流，将所述输出电流转换为所需电压范围的电压一；
[0038]输入控制信号检测模块6，用于接收控制信号，将所述控制信号转换为所需电压范围的电压二；
[0039]本实施例中，所需电压范围为所述MCU模块3的工作电压。
[0040]MCU模块3，用于根据所述电压一和所述电压二，得到PWM信号；
[0041]MOSFET输出模块4，用于根据所述PWM信号驱动所述比例电磁铁5。
[0042]本专利技术通过增加电磁铁电流检测模块2和电流闭环控制方法，可减少比例电磁铁输出电磁力受环境的影响，提升比例伺服阀输出流量稳定性和精度。
[0043]为了清楚说明本专利技术的实施过程，下面结合附图对各模块的具体电路结构进行说明。
[0044]实施例一
[0045]首先，电磁铁电流检测模块2，通过霍尔电流传感器将比例电磁铁的输出电流转换为电压，并经电阻分压得到所述电压一。具体电路结构如图2所示，
[0046]比例电磁铁5的输出端与霍尔电流传感器U5的引脚IP+相连，通过霍尔电流传感器U5将比例电磁铁的输出电本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种比例电磁铁控制系统，其特征在于，包括，电磁铁电流检测模块和输入控制信号检测模块，所述电磁铁电流检测模块和输入控制信号检测模块的输出端均与MCU模块的输入端相连，所述MCU模块的输出端与MOSFET输出模块的输入端相连，所述MOSFET输出模块的输出端连接有比例电磁铁；且所述比例电磁铁的输出端与所述电磁铁电流检测模块的输入端相连；其中，所述电磁铁电流检测模块，用于监测比例电磁铁的输出电流，将所述输出电流转换为所需电压范围的电压一；所述输入控制信号检测模块，用于接收控制信号，将所述控制信号转换为所需电压范围的电压二；所述MCU模块，用于根据所述电压一和所述电压二，得到PWM信号；所述MOSFET输出模块，用于根据所述PWM信号驱动所述比例电磁铁。2.根据权利要求1所述的一种比例电磁铁控制系统，其特征在于，所述所需电压范围为所述MCU模块的工作电压。3.根据权利要求1所述的一种比例电磁铁控制系统，其特征在于，...

【专利技术属性】
技术研发人员：余彬彬，刘成峰，张牟发，陶桂金，胡华兵，伍来智，尹嵘，肖佳峰，郑政，
申请(专利权)人：中国船舶重工集团公司第七零七研究所九江分部，
类型：发明
国别省市：