一種快速電磁閥的驅動控制電路的制作方法
【技術領域】
[0001] 本發明涉及一種快速電磁閥的驅動控制電路。
【背景技術】
[0002] 快速電磁閥是發動機燃油調節系統的一個執行部件，可廣泛地應用于航空、艦船、 汽車等領域，通過控制快速電磁閥有規律的打開與關斷，能夠實現燃油流量的調節，從而控 制發動機的轉速變化。
[0003] 快速電磁閥自20世紀70年代問世以來，國內外許多廠家及公司對其結構與控制 方法進行了研宄，我國有關快速電磁閥的研宄始于20世紀80年代后期。快速電磁閥驅動 電路主要采用分立元件搭建組成，近年來也涌現出一些由專用集成電路實現的快速電磁閥 驅動電路。有的驅動控制電路是通過控制電源的輸出時間來控制電磁閥的開閉，但是不能 精確地控制電流。有些驅動電路是通過嚴格的軟件設計來實現對電磁閥電流的控制，軟件 的穩定性對控制的好壞影響很大。
【發明內容】
[0004] 本發明提出了一種快速電磁閥的驅動控制電路，以解決現有技術控制精度不理 想、穩定性不高的問題。
[0005] 本發明根據電磁閥固有特性對強激電流及維持電流的強度或持續時間進行調節， 在實現燃油流量精確控制的同時，也能夠降低功耗、減少電磁閥的發熱量及實現電磁閥的 快速打開與關斷。
[0006] 本發明提出的技術方案如下：
[0007] 1、電流波形
[0008] 本發明所研宄的快速電磁閥的驅動電流采用了階梯波疊加三角顫振波的形式，階 梯波形使得在不降低安全系數的條件下，電磁活門的功耗大幅度降低，并且溫升小，效率 高；而三角顫振波減小了電磁活門的摩擦滯環，對提高電磁閥的響應速度和控制精度十分 有益。
[0009] 典型驅動電流波形示意圖見圖1所示，其控制過程如下：為了快速、穩定的打開電 磁閥，減少吸合動作時間τ i，因此需要控制產生一個大于吸合動作電流Iql的強激電流I n， 允許其在Λ In范圍內波動；當快速電磁閥打開后，只需要一個相對較小的維持電流I y就可 以保持電磁閥的吸合狀態，維持電流接近釋放動作電流1@，因此能夠減少釋放動作時間 τ2，維持電流允許在Λ Iy范圍內波動。
[0010] 圖中T1為一個脈沖周期中的吸合時間，T為脈沖周期，占空比q = Τ/ΓΧ 100%，通 過改變!\或T可以調節q，控制燃油流量，改變發動機工作狀態。
[0011] 2、電路設計
[0012] 快速電磁閥控制系統組成如圖2所示，PWM控制信號可由DSP的PWM輸出功能產 生或由其它有類似功能的芯片或電路產生，輸出電路主要由通用定時器、晶體管、MOSFET管 及續流二極管組成，反饋電路由采樣電阻、運算放大器及分壓電路組成。
[0013] 輸出電路如圖3所示，Dl含有雙通用定時器（也可由兩個單獨的通用定時器組 成），能夠產生兩路輸出信號OUTl及OUT2,當其中任意一個信號為高電平時，晶體管Vl或 V2導通，那么MOSFET管V3將導通，PWM_0UT+輸出+28V，驅動電磁閥工作，電流逐漸上升， V4及V5為續流二極管，能夠保護V3。當OUTl及0UT2均為低電平時，Vl與V2保持截止狀 態，V3處于夾斷狀態，電流流經V4、V5并逐漸減小，直至電流為零，電磁閥不工作。
[0014] 通用定時器Dl的功能表如表1所示，當RESET為低電平時，OUTPUT輸出為低電平； 1 2 當RESET為高電平時，根據TRIGGER和THRESHOLD相對于$X F,和y X F+的大小不同，OUTPUT 將輸出對應的狀態。
[0015] 表1雙通用定時器Dl功能表
[0016]
【主權項】
1. 一種快速電磁閥的驅動控制電路，其特征在于：快速電磁閥的驅動電流由強激電流 和維持電流組成，所述驅動控制電路包括輸出電路和反饋電路； 所述輸出電路中針對強激電流和維持電流的控制分別設置有兩路通用定時器，其中第 一通用定時器設置有復位端RESETl、輸入端THR1、輸入端TRIl和輸出端OUTl，第二通用定 時器設置有復位端RESET2、輸入端THR2、輸入端TRI2和輸出端0UT2 ;輸出端OUTl和輸出 端0UT2相應的分別接至第一晶體管Vl和第二晶體管V2的基極，這兩個晶體管的發射極接 地，集電極共接至MOSFET管V3的柵極，MOSFET管V3的漏極作為輸出電路的驅動信號正極 PWM_0UT+接電磁閥的正端； 反饋電路包括差分運算放大電路，差分運算放大電路中放大器D2的輸出端分出兩路 由串聯電阻構成的第一分壓電路和第二分壓電路，第一分壓電路形成兩個分壓信號分別反 饋至輸入端THR1、輸入端TRI1，第二分壓電路形成兩個分壓信號分別反饋至輸入端THR2、 輸入端TRI2 ;放大器D2的負相輸入端經電阻接地；放大器D2的正相輸入端分出兩路，一路 經電阻R8接地，另一路經串聯的電阻R6、電阻R7接地，其中電阻R6、電阻R7之間的節點引 出作為輸出電路的驅動信號負極PWM_〇UT-接電磁閥的負端。
2. 根據權利要求1所述的快速電磁閥的驅動控制電路，其特征在于：M0SFET管V3的漏 極接一組并聯的續流二極管V4、V5。
【專利摘要】本發明提出一種快速電磁閥的驅動控制電路，具有精度高、穩定性好、控制信號簡單等特點。該驅動控制電路根據電磁閥固有特性對強激電流及維持電流的強度或持續時間進行調節，主要包括輸出電路和反饋電路；所述輸出電路中針對強激電流和維持電流的控制分別設置有兩路通用定時器，能夠產生兩路輸出信號OUT1及OUT2，當其中任意一個信號為高電平時，晶體管V1或V2導通，那么MOSFET管V3將導通，PWM_OUT+輸出+28V，驅動電磁閥工作；反饋電路主要包括差分運算放大電路和分壓電路，電磁閥的負端PWM_OUT-接到反饋電路中的采樣電阻。
【IPC分類】F16K31-06
【公開號】CN104633225
【申請號】CN201410742073
【發明人】郝建, 邢金富, 于正同
【申請人】中國航空工業集團公司第六三一研究所
【公開日】2015年5月20日
【申請日】2014年12月5日