[發(fā)明專利]磁流變減振器程控雙向電流驅(qū)動(dòng)器

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202110983219.8
• 申請(qǐng)日: 2021-08-25
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN113639002B
• 公開(kāi)（公告）日: 2023-02-28
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 余淼;李偉;夏東斌;浮潔;羅磊
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 重慶大學(xué)
• 主分類號(hào): F16F9/53
• 分類號(hào): F16F9/53;F16F9/50;F16F9/32
• 代理公司: 北京海虹嘉誠(chéng)知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11129
• 代理人: 胡博文

本發(fā)明公開(kāi)了一種磁流變減振器程控雙向電流驅(qū)動(dòng)器，包括主控電路、電平轉(zhuǎn)換電路、功率驅(qū)動(dòng)電路以及電流采樣電路；所述主控電路，用于調(diào)整輸出電流值與輸入電流值之間的誤差，使得輸出電流值達(dá)到設(shè)定閾值；所述電平轉(zhuǎn)換電路，用于對(duì)主控電路輸出的調(diào)制信號(hào)進(jìn)行電平轉(zhuǎn)換與隔離；所述功率驅(qū)動(dòng)電路，用于根據(jù)主控電路輸出的調(diào)制信號(hào)調(diào)整輸出電流的方向，使得輸出電流的方向?yàn)槟繕?biāo)方向；所述電流采樣電路，用于采集輸出電流并將輸出電流輸入到主控電路。本發(fā)明能夠?qū)崟r(shí)調(diào)節(jié)輸出電流的大小和方向，具有電流輸出范圍寬，線性誤差小，兼容多種控制方式且轉(zhuǎn)換效率高的優(yōu)點(diǎn)。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及電流驅(qū)動(dòng)器領(lǐng)域，具體涉及一種磁流變減振器程控雙向電流驅(qū)動(dòng)器。

背景技術(shù)

磁流變減振器是基于磁流變材料的磁控力學(xué)特性開(kāi)發(fā)的智能可控器件，在電流(磁場(chǎng))作用下其阻尼或者剛度可以發(fā)生連續(xù)變化，具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、響應(yīng)迅速、能耗低、動(dòng)態(tài)范圍大等優(yōu)點(diǎn)，在汽車智能懸架減振和智能精密穩(wěn)定平臺(tái)等應(yīng)用中具有重要的應(yīng)用前景。

具有雙向(正向和負(fù)向)電流調(diào)節(jié)功能的磁流變減振器(磁流變阻尼器和磁流變彈性體隔振器)其阻尼或剛度可以在正向電流作用下增大或在反向電流作用下減小，使得其在緩沖或低頻隔振應(yīng)用中具有顯著的優(yōu)勢(shì)，從而受到越來(lái)越多的關(guān)注。其中，電流驅(qū)動(dòng)器是實(shí)現(xiàn)磁流變減振器雙向調(diào)節(jié)功能的關(guān)鍵元件，其可將控制策略給出的控制信號(hào)轉(zhuǎn)化成電流信號(hào)實(shí)現(xiàn)減振器的驅(qū)動(dòng)控制。

常規(guī)的電流驅(qū)動(dòng)器僅能輸出正向電流，無(wú)法實(shí)現(xiàn)電流的雙向調(diào)節(jié)。而現(xiàn)有的全橋雙向電流驅(qū)動(dòng)電路又存在電流輸出響應(yīng)時(shí)間長(zhǎng)、輸出電流紋波大等問(wèn)題，影響電流的控制時(shí)間和精度，使得驅(qū)動(dòng)控制效果受限。另外，對(duì)于具有多個(gè)減振器的復(fù)雜減振系統(tǒng)，驅(qū)動(dòng)器需具有多路輸入與輸出的功能，如何集成多路輸出控制的電流驅(qū)動(dòng)器、減少驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)體積、增加系統(tǒng)穩(wěn)定性也是驅(qū)動(dòng)器研究中亟待解決的問(wèn)題。

發(fā)明內(nèi)容

有鑒于此，本發(fā)明的目的是克服現(xiàn)有技術(shù)中的缺陷，提供磁流變減振器程控雙向電流驅(qū)動(dòng)器，能夠?qū)崟r(shí)調(diào)節(jié)輸出電流的大小和方向，具有電流輸出范圍寬，線性誤差小，兼容多種控制方式且轉(zhuǎn)換效率高的優(yōu)點(diǎn)。

本發(fā)明的磁流變減振器程控雙向電流驅(qū)動(dòng)器，包括主控電路、電平轉(zhuǎn)換電路、功率驅(qū)動(dòng)電路以及電流采樣電路；

所述主控電路，用于調(diào)整輸出電流值與輸入電流值之間的誤差，使得輸出電流值達(dá)到設(shè)定閾值；所述主控電路的第一輸入端輸入電流信號(hào)，所述主控電路的第二輸入端與電流采樣電路的輸出端連接，所述主控電路的輸出端與電平轉(zhuǎn)換電路的輸入端連接；

所述電平轉(zhuǎn)換電路，用于對(duì)主控電路輸出的調(diào)制信號(hào)進(jìn)行電平轉(zhuǎn)換與隔離；所述電平轉(zhuǎn)換電路的輸出端與功率驅(qū)動(dòng)電路的輸入端連接；其中，所述調(diào)制信號(hào)包括使能信號(hào)以及控制信號(hào)；

所述功率驅(qū)動(dòng)電路，用于根據(jù)主控電路輸出的調(diào)制信號(hào)調(diào)整輸出電流的方向，使得輸出電流的方向?yàn)槟繕?biāo)方向；所述功率驅(qū)動(dòng)電路的輸出端與電流采樣電路的輸入端連接，所述功率驅(qū)動(dòng)電路的輸出端輸出電流；

所述電流采樣電路，用于采集輸出電流并將輸出電流輸入到主控電路。

進(jìn)一步，所述功率驅(qū)動(dòng)電路包括橋式驅(qū)動(dòng)電路、電感L1、電感L2、電容C1以及電容C2；所述橋式驅(qū)動(dòng)電路包括MOS管Q1、MOS管Q2、MOS管Q3以及MOS管Q4；

MOS管Q1的柵極輸入控制信號(hào)，MOS管Q1的漏極與電源連接，MOS管Q1的源極與MOS管Q2的漏極連接，MOS管Q2的源極接地，MOS管Q2的柵極輸入控制信號(hào)；電感L1的一端與MOS管Q1的源極和MOS管Q2的漏極的公共連接點(diǎn)連接，電感L1的另一端通過(guò)采樣電阻R1與輸出接口連接；電容C1的一端接地，電容C1的另一端與儀表放大器U1的正相端連接，儀表放大器U1的反相端與采樣電阻R1與輸出接口的公共連接點(diǎn)連接；