十四路电磁阀驱动器制造技术

本实用新型专利技术涉及一种十四路电磁阀驱动器，包括电源部分、数据信号处理部分、控制部分、保护部分，其特征是：电源部分分三组电源：ＶＣＣ、ＶＤＤ、３Ｖ３输出电流为整体电路提供电源；数据信号处理部分由滤波电路、ＣＰＬＤ、信号缓冲驱动电路、输出驱动电路四部分组成，控制部分的核心是一个单片机，它有ＲＡ、ＲＢ、ＲＣ３个ＩＯ接口，其中ＲＢ、ＲＣ两个接口与ＣＰＬＤ连接，用来控制ＣＰＬＤ内部门电路的工作，并且接收ＣＰＬＤ给入的反馈信号，来控制整个电路的运行。其优点是：电路结构采用集成化设计、元件数量少、电路简单、体积小重量轻、故障率低、且电路具有智能化功能，适合用于除端头支架外的其它支架。（*该技术在2018年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及一种十四路电磁阀驱动器。 二
技术介绍
电磁阀驱动器是用于煤矿井下综采工作面液压支架电液控制系统，将支架 控制器送来的串行数据信号进过运算、处理、放大后，输出驱动各功能电磁阀 的电子装置。电磁阀驱动器要求下列环境条件下能够正常工作_工作环境温 度5 °C - 6 0 °C ; _平均相对湿度不超过9 5 % (+25°C ); —有 甲烷和煤尘爆炸性危险的矿井环境中；_无破坏绝缘的腐蚀性气体的矿井中； 一允许有溅水的环境中。由上可见，使用中对电磁阀驱动器的可靠性、安全性 能要求较高。现有的电磁阀驱动器存在的不足之处主要是电路结构不够紧凑， 全部使用门电路分立元件，所以电气元件数量多、电路复杂、体积大、成本高、 故障率高。三.-
技术实现思路
本技术的目的是提供一种电路结构采用集成化、元件数量少、电路简 单、体积小重量轻、故障率低、且电路具有智能化的十四路电磁阀驱动器。 本技术的目的是通过以下方式实现的本技术包括电源部分、数据信号处理部分、控制部分、保护部分，其 特征是电源部分由一个四芯输入插座S101输入(l脚为+极，4脚为-极)电 流，分三组电源VCC、 VDD、 3V3输出电流为整体电路提供电源；数据信号处 理部分由滤波电路、CPLD (可编程序逻辑器件)、信号缓冲驱动电路、输出驱动 电路四部分组成，滤波电路的输入端接四芯输入插座SIOI的2脚、3脚、输出 端接CPLD U5的信号输入端，CPLD (可编程序逻辑器)的信号输出端接缓冲驱 动电路UIO、 Ull输入脚，信号缓冲驱动电路UIO、 Ull的输出脚接输出驱动电 路的场效应管Q1 Q14的控制极，输出驱动电路的输出端Q1 Q14的漏极连接 七个输出插座S301 S307，输出驱动电路的信号输出接CPLDU5的信号输入端； 控制部分的核心是一个单片机，它有RA、 RB、 RC3个I0接口，其中RB、 RC两 个接口与CPLD (可编程序逻辑器件)连接，用来控制CPLD (可编程序逻辑器件) 内部门电路的工作，并且接收CPLD (可编程序逻辑器件)给入的反馈信号，来 控制整个电路的运行；保护部分的电路设计为输出正极、负极的双过流、短路 保护，保护部分接在输出驱动电路和单片机之间。本技术的优点是电路结构采用集成化设计、元件数量少、电路简单、体积小重量轻、故障率低、且电路具有智能化功能，适合用于除端头支架外的 其它支架。四附图说明图1是本技术的电路结构和工作原理框图2是电源部分电路原理图3是滤波电路原理图4是可编程序逻辑器件CPLD的电路图； 图5是信号缓冲驱动电路的电路原理图； 图6是输出驱动电路(一个单元)的电路原理图7是控制电路(单片机与可编程序逻辑器件CPLD)的电路图8是保护部分控制输出端负极的过流、短路保护的电路原理图9是保护部分控制输出正极0UTC0M (输出公共端)的过流、短路保护的 电路原理图。五具体实施方式参照附图l，本技术的电路结构可分为电源、数据信号处理、控制、保护四个部分1、 电源部分电源部分输入为12V电压，由输入插座S101输入(l脚为+极，4脚为-极) 电路共输出三组电源VCC、 VDD、 3V3:(1) VCC:为整体电路提供电源。 输出到.-A、 单片机PIC16F876的20脚。B、 信号输出驱动电路部分电阻Rll、 R14、 R17、跳R23、 R26、 R29、 R32、 R35、 R38、 R41、 R44、 R47、 R50作为反馈电源电压。C、 保护电路部分的比较器U18 LT1638的8脚。(2) VDD:为信号处理部分UIO、 Ull (型号74HC541;功能8位缓冲驱 动器)提供电源。输出到UIO、 Ull的20脚。(3) 3V3:由U16 ZLD0330提供，专为CPLD提供3. 3V电源。输出到CPLD XCS05XL的12、 25、 37、 51、 63、 75、 89、 100脚。其电路 原理图见附图2。2、 数据信号处理部分(1)、支架控制器经过连接电缆将串行数据由四芯插座输入到电磁阀驱动 器，经过电阻、电容组成的滤波电路滤掉干扰杂波后，进入U5 CPLD (可编程 序逻辑器件)XCS05XL的7脚、8脚。经CPLD (可编程序逻辑器件)内部的移4位寄存器将串行数据转换为并行数据后，14位并行数据分别由CPLD (可编程序 逻辑器件)的39、 41、 43、 45、 47、 54、 56、 58、 60、 62、 66、 68、 70、 78脚 输出，送到缓冲驱动电路U10、 Ull 74HC541进行缓冲驱动，然后由UIO、 Ull 输出送到输出驱动电路场效应管Q1 Q14的控制极，S301 S307的3、 4脚输 出。(2)、数据信号处理部分由滤波电路、CPLD、信号缓冲驱动电路、输出驱 动电路四个部分完成它们的连接关系是A、 滤波电路输入端R2、 R6接输入插座S101的2脚、3脚。输出端接CPLD U5的信号输入端7脚、8脚。B、 CPLD (可编程序逻辑器)的信号输出端39、 41、 43、 45、 47、 54、 56、 58、 60、 62、 66、 68、 70、 78脚接缓冲驱动电路UIO、 Ull、的2、 3、 4、 5、 6、C、 信号缓冲驱动电路UIO、 Ull的输出脚ll、 12、 13、 14、 15、 16、 17、 18脚接输出驱动电路场效应管(型号为IRFR024) Q1 Q14的控制极。D、 输出驱动电路的输出端Q1 Q14的漏极接输出插座S301 S307的3脚、 4脚，插座S301 S307每个插座输出2路，共14路输出。数据信号处理部分的电路原理图见附图3 附图6。 3、控制部分单片机PIC16F876是整个电路控制的核心，它有RA、 RB、 RC3个I0接口， 其中RB、 RC两个接口与CPLD (可编程序逻辑器件)连接，用来控制CPLD (可 编程序逻辑器件)内部门电路的工作，并且接收CPLD (可编程序逻辑器件)给 入的反馈信号，来控制整个电路的运行。单片机PIC16F876与CPLD之间是双向通讯，具体连接关系是单片机 PIC16F876的RB 口 21脚 28脚；RC 口 12脚 18脚，分别连接CPLD XCS05XL 的27、 28、 29、 30、 31、 32、 33、 34、 35、 13、 14、 15、 21、 17、 18脚。控制部分的电路原理图见附图7。在电磁阀驱动器没有收到支架控制器的输出指令时，驱动器的输出驱动电 路也没有接收到输入的控制信号(以上附图6为例)，这时Q1控制极为低电平， Ql不导通，输出反馈信号为高电平。当支架控制器向驱动器给出Al 口输出指 令，这时A1 口的控制信号由CPLD(可编程序逻辑器件)的41脚输出，进入UIO 74HC541的3脚，经U10缓冲驱动后由U10的17脚输出送到Q1的控制极，Ql 导通输出0V电压，和OUT COM端(OUT COM端为输出公共端，见原理图OUT COM 网络标号)之间为12V电压经过四芯插座S301(A 口)和连接电缆送到推溜电磁 阀，使推溜电磁阀动作。这时驱动器输出驱动电路的输出反馈本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种十四路电磁阀驱动器包括电源部分、数据信号处理部分、控制部分、保护部分，其特征是：电源部分由一个四芯输入插座Ｓ１０１输入电流，分成ＶＣＣ、ＶＤＤ、３Ｖ３三组输出电流为整体电路提供电源；数据信号处理部分由滤波电路、ＣＰＬＤ、信号缓冲驱动电路、输出驱动电路四部分组成，滤波电路的输入端接四芯输入插座Ｓ１０１的２脚、３脚、输出端接ＣＰＬＤ的信号输入端，ＣＰＬＤ的信号输出端接缓冲驱动电路Ｕ１０、Ｕ１１输入脚，信号缓冲驱动电路Ｕ１０、Ｕ１１的输出脚接输出驱动电路的场效应管Ｑ１～Ｑ１４的控制极，输出驱动电路的输出端Ｑ１～Ｑ１４的漏极连接七个输出插座Ｓ３０１～Ｓ３０７，输出驱动电路的信号输出接ＣＰＬＤ　Ｕ５的信号输入端；控制部分的核心是一个单片机，它有ＲＡ、ＲＢ、ＲＣ　３个ＩＯ接口，其中ＲＢ、ＲＣ两个接口与ＣＰＬＤ连接，用来控制ＣＰＬＤ内部门电路的工作，并且接收ＣＰＬＤ给入的反馈信号，来控制整个电路的运行；保护部分的电路设计为输出正极、负极的双过流、短路保护，保护部分接在输出驱动电路和单片机之间。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：邸云龙，
申请(专利权)人：鄂尔多斯市隆圣矿山机电有限责任公司，
类型：实用新型
国别省市：15[中国|内蒙]