[發明專利]直流電磁閥的低功率驅動電路

無效

• 申請號: 200910070847.6
• 申請日: 2009-10-16
• 公開（公告）號: CN101696747A
• 公開（公告）日: 2010-04-21
• 發明（設計）人: 賈建華;邢鳳棲
• 申請（專利權）人: 天津市天高化工科技有限公司;天津市漢沽高分子化工助劑有限公司
• 主分類號: F16K31/06
• 分類號: F16K31/06;H01F7/18
• 代理公司: 天津市三利專利商標代理有限公司 12107
• 代理人: 楊紅

技術領域

本發明屬于電磁閥，尤其涉及一種直流電磁閥的低功率驅動電路。

背景技術

目前，所有電磁閥的驅動方式均采用滿功率驅動，這種驅動方式的優點是電路設計簡單，設計校對直觀；缺點是驅動的后階段能耗較大，造成能源和元器件的浪費，同時也增大了電路體積。

發明內容

本發明的目的在于克服上述技術的不足，而提供一種降低能耗、縮小元器件和電路體積的直流電磁閥的低功率驅動電路，將電磁閥的驅動功率減少到原來的20％～50％，既減少了能耗、又縮小了電路體積，而且驅動靈活、可靠。

本發明為實現上述目的，采用以下技術方案：一種直流電磁閥的低功率驅動電路，其特征是：該電路設有的變壓器(B)將220V的交流電變為低壓交流電，并通過四個二極管(D1～D4)與儲能電容(C)并聯組成整流濾波電路輸出電能；即儲能電容(C)中的電能連同變壓器(B)經二極管輸出的電能一起通過電子開關(K)加到電磁閥等效負載(R)的兩端；所述電磁閥等效負載(R)的阻值范圍是1Ω～1000Ω；相應選擇儲能電容(C)的容量范圍是10000μF～100μF；所述變壓器(B)的輸出功率是電磁閥標稱功率的0.1～0.9倍；所述變壓器的輸出電壓是電磁閥標稱電壓的0.7～0.9倍，所述儲能電容(C)與電磁閥等效負載(R)的時間常數是電磁閥開啟時間的0.5～5倍。

本發明有益效果：根據電磁閥的驅動過程實質就是電磁線圈的通電、以及電磁線圈中鐵芯在“放開位置”和“吸合位置”之間的移動過程。將變壓器的輸出功率小于電磁閥標稱功率，同時將儲能電容與電磁閥等效電阻的時間常數設計為電磁閥吸合時間的0.5～5倍，將電磁閥的驅動功率減少到原來的20％～50％，既減少了能耗、又縮小了電路體積，而且驅動靈活、可靠。它打破了傳統的電磁閥等效負載的兩端一直維持著電磁閥的標稱驅動電壓不變，使電磁閥一直以標稱功率消耗電能的電路設計。

附圖說明

圖1是本發明的電路原理圖；

圖2是實施例1的電路原理圖；

圖3是實施例2的電路原理圖；

圖4是實施例3的電路原理圖。

具體實施方式

下面結合附圖及較佳實施例詳細說明本發明的具體實施方式。

詳見附圖，一種直流電磁閥的低功率驅動電路，該電路設有的變壓器(B)將220V的交流電變為低壓交流電，并通過四個二極管(D1～D4)與儲能電容(C)并聯組成整流濾波電路輸出電能；即儲能電容(C)中的電能連同變壓器(B)經二極管輸出的電能一起通過電子開關(K)加到電磁閥等效負載(R)的兩端；所述電磁閥等效負載(R)的阻值范圍是1Ω～1000Ω；相應選擇儲能電容(C)的容量范圍是10000μF～100μF；所述變壓器(B)的輸出功率是電磁閥標稱功率的0.1～0.9倍；所述變壓器的輸出電壓是電磁閥標稱電壓的0.7～0.9倍，所述儲能電容(C)與電磁閥等效負載(R)的時間常數是電磁閥開啟時間的0.5～5倍。

設計原理：分析電磁閥的驅動過程，電磁閥的驅動過程實質就是電磁線圈的通電、以及電磁線圈中鐵芯在“放開位置”和“吸合位置”之間的移動過程。在這期間可移動的鐵芯主要受到兩個力的作用：一個是電磁線圈的電磁吸力、一個是與電磁吸力方向相反的彈簧彈力。當鐵芯在“放開位置”且電磁線圈不通電時，電磁吸力為零，鐵芯只受到反向的彈簧彈力，其值與鐵芯的位移成正比；當電磁線圈通電時，在“放開位置”的鐵芯又受到一個電磁吸力，由于鐵芯距電磁線圈較近，此時電磁吸力近似與鐵芯位移的平方成正比；當電磁吸力大于反向的彈簧彈力時，鐵芯便開始移至“吸合位置”，假設此時鐵芯的位移是2，鐵芯在“吸合位置”受到的反向彈力就變為原來的2倍，而受到的電磁吸力卻是原來的2²＝4倍。一般情況下，在“放開位置”的電磁吸力與反向的彈簧彈力相比有3～5倍的余量，這樣當鐵芯到達“吸合位置”時所受的電磁吸力就會有12～20倍的余量。這些過多的余量正是給我們提供的能量節約空間。經實驗，采用合適的低功率驅動技術完全能夠滿足電磁閥的驅動要求。