[發明專利]一種流量比例電磁閥驅動電路裝置

在審

• 申請號: 202010445807.1
• 申請日: 2020-05-22
• 公開（公告）號: CN111765290A
• 公開（公告）日: 2020-10-13
• 發明（設計）人: 敖成麗;張黔飛;趙林;歐陽成碧
• 申請（專利權）人: 中國航發貴州紅林航空動力控制科技有限公司
• 主分類號: F16K31/06
• 分類號: F16K31/06;H01F7/06
• 代理公司: 貴州國防工業專利中心 52001
• 代理人: 蔡麗華

本發明公開了一種流量比例電磁閥驅動電路裝置，特點是：采用驅動芯片輸出雙極性PWM信號的方式驅動流量比例電磁閥；采用雙極性PWM信號驅動，使流量比例電磁閥閥芯在換向時處于小幅震顫狀態，有效防止閥芯卡滯；該驅動芯片具有高輸出驅動能力；驅動芯片將對多種功能進行集成，驅動電路故障率更小、可靠性更高、便于維護，同時消除了多元件設計帶來的累積誤差，減小了流量比例電磁閥響應時間延遲；采用高精度電流檢測芯片對流過流量比例電磁閥的實際電流進行檢測并反饋，形成流量比例電磁閥電流的閉環控制，實現流量比例電磁閥電流的精確控制。

技術領域

本發明屬于流量控制技術領域，涉及一種電磁閥電路裝置，具體涉及一種流量比例電磁閥驅動電路裝置。

背景技術

流量比例電磁閥是很多液壓自動控制系統中實現電—液轉換的關鍵元器件。因具有結構緊湊、重量輕、可靠性高和可實現連續調節等優點被廣泛運用于車載CDC減震系統、工程機械及航空等液壓自動控制系統中。流量比例電磁閥的動作是否靈敏，對此類液壓自動控制系統的整體性能有著重要的影響。然而，流量比例電磁閥的動作靈敏性除與電磁閥本身的結構特點和環境條件有關外，還與流量比例電磁閥的驅動電路裝置有著不可分離的關系。因此設計一款適合于流量比例電磁閥的驅動電路裝置對改善流量比例電磁閥的工作性能顯得尤為重要。

隨著電子技術的不斷發展和相應自動調節系統對流量比例電磁閥性能要求的不斷提高，傳統的流量比例電磁閥驅動電路裝置顯現出了一些不足之處，主要表現在：

1)控制方法復雜，不便于實現。傳統的流量比例電磁閥驅動電路裝置多采用單極性PWM信號驅動，在設計時，為減小流量比例電磁閥閥芯受摩擦力影響，通常會在額外給電磁閥施加一個不同于驅動信號頻率的PWM信號，最終電磁閥所受作用信號為兩信號的疊加，實現此方案的控制方法較復雜，不便于實現。

2)驅動電路裝置可靠性差、難于維護、控制精度不高。傳統的流量比例閥驅動電路多采用三極管或功率MOSFET組成高、低邊PWM信號輸出驅動方式，分立元件多，故障率高、可靠性差、難于維護；且由于驅動電路元器件較多，產生不可避免的誤差疊加，使驅動電路的控制精度不高。

發明內容

為了解決上述問題，本發明提供了一種流量比例電磁閥驅動電路裝置，采用高集成度的驅動芯片輸出雙極性PWM信號來驅動流量比例，提高了驅動電路的可靠性、可維護性和控制精度。

本發明的技術方案：一種流量比例電磁閥驅動電路裝置，設在流量比例電磁閥上，包括單片機模塊和雙極性PWM信號輸出模塊，單片機模塊與雙極性PWM信號輸出模塊連接，單片機模塊接收流量比例電磁閥的電流和故障反饋信號后，根據預設的控制規則進行邏輯運算，將邏輯運算結果輸出到雙極性PWM信號輸出模塊，雙極性PWM信號輸出模塊輸出雙極性PWM信號來控制流過流量比例電磁閥的電流；雙極性PWM信號輸出模塊檢測流過流量比例電磁閥的電流，將其反饋給單片機模塊，單片機模塊根據反饋輸出控制信號給雙極性PWM信號輸出模塊，雙極性PWM信號輸出模塊根據控制信號來控制流過流量比例電磁閥的電流。雙極性PWM方式驅動，使施加在流量比例電磁閥上的電壓幅值加倍，加快了電流的變化速度。

進一步的，雙極性PWM信號輸出模塊包括H橋芯片和電流檢測芯片，單片機模塊連接H橋芯片，并將邏輯運算結果輸出到H橋芯片，來控制H橋芯片輸出雙極性PWM信號；電流檢測芯片檢測流過流量比例電磁閥的電流，將其反饋給單片機模塊。

進一步的，H橋芯片還對流量比例電磁閥驅動電路裝置的欠壓、過壓、短路故障進行診斷，輸出相應邏輯信號給單片機模塊。

進一步的，單片機模塊包括單片機和輔助器件，單片機內設有流量比例電磁閥控制規則的邏輯運算軟件。