[發明專利]一種壓電晶體噴油器驅動電路

在審

• 申請號: 201911037135.4
• 申請日: 2019-10-29
• 公開（公告）號: CN112746920A
• 公開（公告）日: 2021-05-04
• 發明（設計）人: 楊洋
• 申請（專利權）人: 卓品智能科技無錫有限公司
• 主分類號: F02M51/06
• 分類號: F02M51/06;F02D41/20
• 代理公司: 無錫市朗高知識產權代理有限公司 32262
• 代理人: 賈傳美;趙華

本發明提供一種壓電晶體噴油器驅動電路，在MC33816的基礎上，使用IRS2101提高MC33816的最高驅動電壓能力，同時利用MC33816本身自帶的硬件電流閉環/故障防護等功能，實現壓電晶體噴油器的驅動；還在壓電晶體充放電回路中串聯一個電感L，由于電感的儲能作用，充放電過程中能量可通過電感轉移到電容，降低了電流變化速率，電流變化速率降低時，電流控制精度相應提高，MOS控制頻率降低，提高了電路可靠性。

技術領域

本發明主要涉及壓電晶體噴油器驅動電路領域，尤其涉及壓電晶體噴油器驅動電路。

背景技術

隨著排放法規越來越嚴格，不斷提高噴射壓力已成為柴油機噴射控制必不可少的手段,當前，柴油機供油系統所需的噴射峰值壓力已由500Pa提高到1600Pa，共軌系統已經達到2000Pa。

常用的共軌系統有電磁式和壓電式兩種，壓電式共軌系統由于響應時間短，驅動壓力大和對燃油噴射量的精確控制優于電磁式共軌系統，在近年來得到迅猛發展，具有較好的發展前景。

壓電晶體等效為固定容值的電容，電容充放電速度非常快，容易產生瞬間的大電流，當前主流方案使用預驅芯片實現壓電晶體噴油器驅動，壓電晶體充電電流精度控制不高，電流變化速率快，MOS驅動頻率過高，容易產生過流，驅動電路長時間工作容易導致MOS損壞；驅動電路功能不完善，需要單片機軟件完成電流閉環，響應時間長，單片機負荷高；驅動電路驅動能力低，無法實現高電壓電路驅動。

發明內容

本發明提供一種壓電晶體噴油器驅動電路，實現壓電晶體噴油器的驅動控制，包括：壓電晶體充電電路，所述壓電晶體充電電路包括：預驅芯片、升壓預驅芯片、MOS管Q1、MOS管Q2、壓電晶體等效負載C和采樣電阻R1，預驅芯片I/O接口接單片機，預驅芯片的輸出口接MOS管Q2的G極，預驅芯片輸出口與升壓預驅芯片連接，實現升壓，升壓預驅芯片輸出口接MOS管Q1的G極，MOS管Q1的S極信號接入壓電晶體等效負載C，壓電晶體等效負載C的另一端接MOS管Q2的D極，MOS管Q2的S極接采樣電阻R1，采樣電阻R1的另一端接地，采樣電阻R1的兩端還經過導線接入預驅芯片的輸入口。

優選的，MOS管Q1為高邊驅動MOS管，接入升壓預驅芯片的輸出端，MOS管Q1的S極經過電感L后接壓電晶體等效負載C。

優選的，MOS管Q2為低邊驅動MOS管，接入預驅芯片的輸出端。

優選的，升壓預驅芯片采用IRS2101，預驅芯片采用MC33816。

優選的，還包括壓電晶體放電電路，所述壓電晶體放電電路包括：預驅芯片、MOS管Q3、MOS管Q2、壓電晶體等效負載C和采樣電阻R2，預驅芯片I/O接口接單片機，預驅芯片的輸出口接MOS管Q3的G極、MOS管Q2的G極，MOS管Q3的S極接采樣電阻R2，采樣電阻R2的兩端還經過導線接入預驅芯片的輸入口；MOS管Q3的D極信號接入壓電晶體等效負載C，壓電晶體等效負載C的另一端接MOS管Q2的D極，MOS管Q2的S極接地。

優選的，MOS管Q3為低邊驅動MOS管，接入預驅芯片的輸出端，MOS管Q3的S極經過電感L后接壓電晶體等效負載C。

優選的，MOS管Q2為低邊驅動MOS管，G極接入預驅芯片的輸出端。

本專利提出的一種壓電晶體驅動電路，驅動電路以NXP芯片MC33816為基礎，對電路進行改進，使其實現壓電晶體噴油器驅動控制，NXP芯片MC33816為一顆預驅芯片，主要用于柴油噴嘴驅動，芯片具備電流硬件閉環，電流控制精度高，同時具備故障防護診斷功能，但該芯片最大驅動電壓只能達到72V，壓電晶體正常驅動電壓為200V，無法實現壓電晶體噴油器的驅動控制。