CN109270868B - 一种高速电磁阀驱动系统 - Google Patents

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Abstract

本发明公开一种高速电磁阀驱动系统，包括控制器、维持电路、两驱动电路和两放电电路；一驱动电路包括+24V电源接入端、第一二极管D1、第一电阻R1和第一三极管Q1，另一驱动电路包括+5V电源接入端、第二二极管D2、第二电阻R2和第二三极管Q2，一放电电路包括第三二极管D3、第四二极管D4和第三电阻R3，另一放电电路包括第五二极管D5、第六二极管D6和第四电阻R4，维持电路包括电磁阀、第三三极管Q3、第五电阻R5、第六电阻R6、第七二极管D7、第八二极管D8和第九二极管D9。本发明实现对电磁阀的快速放电，提高了电磁阀的放电效率和开关频率。

Description

一种高速电磁阀驱动系统
技术领域
本发明属于电磁阀驱动技术领域，涉及到一种高速电磁阀驱动系统。
背景技术
电磁阀(Electromagnetic valve)是用电磁控制的工业设备，是用来控制流体的自动化基础元件，属于执行器，并不限于液压、气动。电磁阀从上分为三大类，分别为直动式电磁阀、分步直动式电磁阀和先导式电磁阀，通过对电磁阀中的线圈进行通断电控制，实现对电磁阀的开关控制。
传统电磁阀驱动电路采用模拟电路控制，驱动时间和驱动波形难以控制，当电磁阀在通断电控制的过程中，存在对电磁阀驱动控制的效果差，以及断电时，电磁阀无法快速的释放内部的电量，使得电磁阀关闭速度慢，进而电磁阀的放电效率低。
发明内容
本发明的目的在于提供一种高速电磁阀驱动系统，解决了现有电磁阀在断电时，存在电磁阀内的电量释放速度慢，导致电磁阀关闭速度慢，降低电磁阀的放电效率和开关频率的问题。
本发明的目的可以通过以下技术方案实现：
一种高速电磁阀驱动系统，包括控制器、维持电路、两驱动电路和两放电电路；
两驱动电路均包括二极管、电阻和三极管，其中，一驱动电路包括+24V电源接入端、第一二极管D1、第一电阻R1和第一三极管Q1，+24V电源接入端与第一二极管D1的阳极连接，第一二极管D1的阴极通过第一电阻R1与第一三极管Q1发射极连接，另一驱动电路包括+5V电源接入端、第二二极管D2、第二电阻R2和第二三极管Q2，+5V电源接入端与第二二极管D2阳极连接，第二二极管D2阴极通过第二电阻R2与第二三极管Q2的发射极连接，第二三极管Q2集电极与第一三极管Q1集电极连接；
两放电电路均包括电阻和两二极管，其中，一放电电路包括第三二极管D3、第四二极管D4和第三电阻R3，第三二极管D3阴极与第四二极管D4阴极分别与第一三极管Q1的集极连接，第四二极管D4阳极接地，第三电阻R3与第四二极管D4连接；另一放电电路包括第五二极管D5、第六二极管D6和第四电阻R4，第五二极管D5阴极和第六二极管D6阴极分别与第二三极管Q2集极连接；
维持电路包括电磁阀、第三三极管Q3、第五电阻R5、第六电阻R6、第七二极管D7、第八二极管D8和第九二极管D9，电磁阀一端分别与第一三极管Q1集电极、第二三极管Q2集电极以及第三三极管Q3发射极连接，另一端分别与地和第七二极管D7阳极连接，第三三极管Q3集电极通过第五电阻R5与第七三极管D7阴极连接，第三三极管Q3集极分别与第八二极管D8阴极和第九二极管D9阴极连接，第九二极管D9阳极接地，且第六电阻R6与第九二极管D9连接；
控制器的三个输出引脚依次与第三二极管D3阳极、第五二极管D5阳极和第九二极管D9阳极连接，控制器通过对三个输出引脚的输出进行控制，以调节PWM脉冲宽度，调节后的脉冲宽度分别为PWM-1、PWM-2和PWM-3。
进一步地，所述控制器采用FPGA芯片。
进一步地，控制器输出的PWM-1、PWM-2和PWM-3脉冲宽度分别用于驱动第一三极管Q1、第二三极管Q2和第三三极管Q3。
本发明的有益效果：
本发明提供的高速电磁阀驱动系统，通过控制器并结合维持电路、两驱动电路和两放电电路来驱动三极管导通与截止，进而实现对电磁阀的快速放电，提高了电磁阀的关闭速度，提高了电磁阀的放电效率和开关频率。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例描述所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明中一种高速电磁阀驱动系统的示意图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。
请参阅图1所示，一种高速电磁阀驱动系统，包括控制器、维持电路、两驱动电路和两放电电路；
两驱动电路均包括二极管、电阻和三极管，其中一驱动电路包括+24V电源接入端、第一二极管D1、第一电阻R1和第一三极管Q1，+24V电源接入端与第一二极管D1的阳极连接，第一二极管D1的阴极通过第一电阻R1与第一三极管Q1发射极连接，另一驱动电路包括+5V电源接入端、第二二极管D2、第二电阻R2和第二三极管Q2，+5V电源接入端与第二二极管D2阳极连接，第二二极管D2阴极通过第二电阻R2与第二三极管Q2的发射极连接，第二三极管Q2集电极与第一三极管Q1集电极连接；
两放电电路均包括电阻和两二极管，其中，一放电电路包括第三二极管D3、第四二极管D4和第三电阻R3，第三二极管D3阴极与第四二极管D4阴极分别与第一三极管Q1的集极连接，第四二极管D4阳极接地，第三电阻R3与第四二极管D4连接；另一放电电路包括第五二极管D5、第六二极管D6和第四电阻R4，第五二极管D5阴极和第六二极管D6阴极分别与第二三极管Q2集极连接；
维持电路包括电磁阀、第三三极管Q3、第五电阻R5、第六电阻R6、第七二极管D7、第八二极管D8和第九二极管D9，电磁阀一端分别与第一三极管Q1集电极、第二三极管Q2集电极以及第三三极管Q3发射极连接，另一端分别与地和第七二极管D7阳极连接，第三三极管Q3集电极通过第五电阻R5与第七三极管D7阴极连接，第三三极管Q3集极分别与第八二极管D8阴极和第九二极管D9阴极连接，第九二极管D9阳极接地，且第六电阻R6与第九二极管D9连接；
控制器采用FPGA芯片，控制器的三个输出引脚依次与第三二极管D3阳极、第五二极管D5阳极和第九二极管D9阳极连接，控制器通过对三个输出引脚的输出进行控制，以调节PWM脉冲宽度，调节后的脉冲宽度分别为PWM-1、PWM-2和PWM-3，输出的PWM-1、PWM-2和PWM-3脉冲宽度分别用于驱动第一三极管Q1、第二三极管Q2和第三三极管Q3；
本系统通过对控制器进行编程，可对各电路中的驱动时间和驱动波形进行控制，当电磁阀关闭时，第一三极管Q1和第二三极管Q2导通，电磁阀内的电量一部分通过导通的第一三极管Q1和第三电阻R3进行放电，另一部分通过导通的第二三极管Q2和第四电阻R4进行放电，使得电磁阀内的剩余电量得到快速的释放，进而使电磁阀快速关闭，提高了电磁阀的开关频率和放电效率。
本发明提供的高速电磁阀驱动系统，通过控制器并结合维持电路、两驱动电路和两放电电路来驱动三极管导通与截止，进而实现对电磁阀的快速放电，提高了电磁阀的关闭速度，提高了电磁阀的放电效率和开关频率。
以上内容仅仅是对本发明的构思所作的举例和说明，所属本技术领域的技术人员对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，只要不偏离发明的构思或者超越本权利要求书所定义的范围，均应属于本发明的保护范围。

Claims (3)

1.一种高速电磁阀驱动系统，其特征在于：包括控制器、维持电路、两驱动电路和两放电电路；
两驱动电路均包括二极管、电阻和三极管，其中，一驱动电路包括+24V电源接入端、第一二极管D1、第一电阻R1和第一三极管Q1，+24V电源接入端与第一二极管D1的阳极连接，第一二极管D1的阴极通过第一电阻R1与第一三极管Q1发射极连接，另一驱动电路包括+5V电源接入端、第二二极管D2、第二电阻R2和第二三极管Q2，+5V电源接入端与第二二极管D2阳极连接，第二二极管D2阴极通过第二电阻R2与第二三极管Q2的发射极连接，第二三极管Q2集电极与第一三极管Q1集电极连接；
两放电电路均包括电阻和两二极管，其中，一放电电路包括第三二极管D3、第四二极管D4和第三电阻R3，第三二极管D3阴极与第四二极管D4阴极分别与第一三极管Q1的集极连接，第四二极管D4阳极接地，第三电阻R3与第四二极管D4连接；另一放电电路包括第五二极管D5、第六二极管D6和第四电阻R4，第五二极管D5阴极和第六二极管D6阴极分别与第二三极管Q2集极连接；
维持电路包括电磁阀、第三三极管Q3、第五电阻R5、第六电阻R6、第七二极管D7、第八二极管D8和第九二极管D9，电磁阀一端分别与第一三极管Q1集电极、第二三极管Q2集电极以及第三三极管Q3发射极连接，另一端分别与地和第七二极管D7阳极连接，第三三极管Q3集电极通过第五电阻R5与第七三极管D7阴极连接，第三三极管Q3集极分别与第八二极管D8阴极和第九二极管D9阴极连接，第九二极管D9阳极接地，且第六电阻R6与第九二极管D9连接；
控制器的三个输出引脚依次与第三二极管D3阳极、第五二极管D5阳极和第九二极管D9阳极连接，控制器通过对三个输出引脚的输出进行控制，以调节PWM脉冲宽度，调节后的脉冲宽度分别为PWM-1、PWM-2和PWM-3。
2.根据权利要求1所述的一种高速电磁阀驱动系统，其特征在于：所述控制器采用FPGA芯片。
3.根据权利要求1所述的一种高速电磁阀驱动系统，其特征在于：控制器输出的PWM-1、PWM-2和PWM-3脉冲宽度分别用于驱动第一三极管Q1、第二三极管Q2和第三三极管Q3。
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