CN110274081B - 一种电磁阀控制电路及电磁阀 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种电磁阀控制电路及电磁阀，其包括电源单元；电路开关单元；线圈单元，具有一条电感线圈，环绕于磁芯上；恒压单元；调压单元，向所述恒压单元提供两种输出信号电平，控制所述恒压单元的输出电压；变压单元，用于调整所述调压单元的两种输出电平；信号控制单元，用于切换所述变压单元的两种工作状态；所述恒压单元的输入端与所述电源单元连接，输出端与所述调压单元、所述变压单元及所述电感线圈连接。本发明还提供一种电磁阀，所述电磁阀由上述电磁阀控制电路控制。本发明能够实现电池稳定输出电压，只需一条线圈即可实现电磁阀的强吸、维持和释放，有效提高了电池的利用率，减少了用户更换电池的次数，降低了成本。

Description

一种电磁阀控制电路及电磁阀

技术领域

本发明属于电磁阀控制技术领域，尤其涉及一种电磁阀控制电路及具有该控制电路的电磁阀。

背景技术

目前，大部分家电产品耗电部分采用电磁阀控制，通过电池提供电源，虽然耗电少，但电池能量小，且电池在长期使用后，供电电压变小，且内阻变大，导致对外的供电电压小，使之带不动外部负载。如燃气灶中的电磁阀，电池长时间使用后会导致燃气电磁阀不能吸阀，只能更换新电池，电池的利用率低，用户体验不佳。

如图1所示，现有电磁阀的电磁铁部分，一般有两组线圈，缠绕于磁芯C 之上，吸合线圈为粗线圈L1，用于电磁阀工作在强吸状态，需较大的吸力，因此消耗电流大，需要一个电阻小的线圈。另一组保持线圈为细线圈L2，用于电磁阀工作在维持状态，其消耗电流很小，需要一个电阻较大的线圈，在灶具点燃后持续工作，以往的电磁阀需要两条粗细不同的线圈才能实现电磁阀所需的三种状态，结构复杂，成本较高。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的是首先提供一种电磁阀控制电路，使输出电压稳定，并且简化了电磁铁的线圈。

为达到上述目的，本发明的技术方案是这样实现的：

本发明提供的电磁阀控制电路包括：

电源单元，为所述电磁阀控制电路提供电压；

电路开关单元，用于控制所述电磁阀控制电路是否导通；

线圈单元，具有一条电感线圈，环绕于磁芯C上，产生两种用于带动电磁阀的磁通量；

恒压单元，一端与所述电源单元连接，另一端与所述调压单元、所述变压单元以及所述电感线圈连接，为所述电感线圈提供稳定的直流工作电压；

调压单元，与所述恒压单元和所述变压单元连接，向所述恒压单元两种输出信号电平，用于控制恒压单元的输出电压；

变压单元，与所述恒压单元和所述调压单元连接，用于调整所述调压单元的两种输出电平；

信号控制单元，用于切换所述变压单元的两种工作状态；

所述恒压单元的输入端与所述电源单元连接，输出端与所述调压单元、所述变压单元以及所述电感线圈连接。

进一步的，所述恒压单元的输出端、所述调压单元的高压端、所述变压单元的高压端和所述线圈的高压端相互连接；所述恒压单元的调节端、所述调压单元的中压端和所述变压单元的低压端相互连接；所述调压单元的低压端接地。

进一步的，所述恒压单元包括稳压芯片，所述稳压芯片具有输入端口、输出端口、调节端口、关闭端口和接地端口，所述输入端口连接所述电源单元，所述输出端口连接所述电感线圈，所述调节端口连接所述调压单元和所述变压单元，所述关闭端口连接所述电路开关单元。

进一步的，所述电路开关单元包括用于控制所述稳压芯片是否输出电压的第一电平信号，所述稳压芯片的关闭端口连接所述第一电平信号。

进一步的，所述调压单元包括相互串接的第一电阻和第二电阻；所述第二电阻的一端作为调压单元的高压端与所述稳压芯片的输出端口连接，所述第二电阻的另一端以及所述第一电阻的一端作为调压单元的中压端连接所述稳压芯片的调节端口，所述第一电阻的另一端作为调压单元的低压端接地。

进一步的，所述变压单元包括第三电阻和开关；所述第三电阻的一端作为变压单元的高压端与所述稳压芯片的输出端口连接，所述第三电阻的另一端与所述开关的一端连接，所述开关的另一端作为变压单元的低压端与所述稳压芯片的调节端口连接。

优选的，所述信号控制单元包括第二电平信号,所述开关包括MOS管，所述第二电平信号用于控制所述MOS管的导通或断开。

进一步的，所述电感线圈的一端与所述稳压芯片的输出端口、所述第二电阻的高压端以及所述第三电阻的高压端连接，所述电感线圈的另一端接地或接零线。

优选的，所述电源单元包括干电池。

本发明还提供了一种电磁阀，所述电磁阀由上述所述的电磁阀控制电路控制。

本发明提供的电磁阀控制电路，能够实现电池稳定输出电压，并且简化了电磁铁的线圈，只需一条线圈即可实现电磁阀的强吸、维持和释放三种状态，结构简单，容易实现。具有上述控制电路的电磁阀，在应用于家电时，有效提高了电池的利用率，减少了用户更换电池的次数，降低了成本，用户体验更优。

附图说明

图1为现有电磁阀的电磁铁部分示意图；

图2为本发明电磁阀控制电路实施例图；

图3为本发明电磁阀的电磁铁部分示意图。

附图标记如下：

C-磁芯，L1-粗线圈，L2-细线圈，B1-公共端口，B2-粗线圈端，B3-细线圈端；L-电感线圈，A1-第一线圈端口，A2-第二线圈端口；

1-恒压单元：11-稳压芯片，111-输入端口，112-输出端口，113-关闭端口，114-调节端口；

2-调压单元：R1-第一电阻，R2-第二电阻；

3-变压单元：R3-第三电阻，J1-MOS管；

4-线圈单元：L-电感线圈；

5-电路开关单元：51-第一电平信号；

6-信号控制单元：61-第二电平信号；

7-电源单元：71-电池。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

参见图2，本发明提供了一种电磁阀控制电路,包括恒压单元1、调压单元 2、变压单元3、线圈单元4、电路开关单元5、信号控制单元6和电源单元7，其中；

所述的线圈单元4具有一条电感线圈L，环绕于磁芯C上，可通过控制电流产生两种用于带动电磁阀的磁通量；所述的电源单元7可为电磁阀控制电路提供电压；所述的电路开关单元5用于控制电磁阀控制电路是否导通；所述的恒压单元1一端与电源单元7连接，另一端与所述电感线圈连接，为电感线圈 L提供稳定的直流工作电压；所述的调压单元2与恒压单元1连接，可向恒压单元1提供两种输出信号电平，用于控制恒压单元1的输出电压；所述的变压单元3与恒压单元1和调压单元2连接，用于调整调压单元2的两种输出电平；信号控制单元6，用于切换变压单元3的两种工作状态。该控制电路可通过恒压单元提供稳定的输出电压，通过调压单元调整恒压单元输出电压，通过变压单元改变调压单元的调整效果，这可以使恒压单元的输出电压为两种，且不受电源电压变小的影响，从而实现输出电压的稳定和仅需一条线圈即可完成电磁阀的三种工作状态的效果。

进一步的，恒压单元1的输出端、调压单元2的高压端、变压单元3的高压端和电感线圈L的高压端相互连接；恒压单元1的调节端、调压单元2的中压端和变压单元3的低压端相互连接；调压单元2的低压端接地。调压单元2 通过中压端向恒压单元1输出信号电平，从而调整了恒压单元1的输出电压；变压单元3通过改变了调压单元2向恒压单元输出的信号电平，从而改变了恒压单元1的输出电压；调压单元2的低压端接地可保护该电路。

具体的，恒压单元1包括稳压芯片11，本实施例中，稳压芯片11为 TPS7A4501稳压芯片，其具有输入端口111、输出端口112、关闭端口113、调节端口114和接地端口。输入端口111用于电源电压的输入，输出端口112用于输出电压，关闭端口113用于控制稳压芯片11是否输出电压，调节端口114 用于调节输出电压的大小，接地端口接地，用于保护电路。

电路开关单元5包括用于控制稳压芯片11是否工作的第一电平信号51，关闭端口113连接第一电平信号51。第一电平信号51控制稳压芯片11是否输出电压。

具体的，调压单元2包括可相互串接的第一电阻R1和第二电阻R2；第二电阻R2的一端与输出端口112连接，第二电阻R2的另一端与调节端口114连接，第一电阻R1的一端与调节端口114连接，第一电阻R1的另一端接地。第二电阻R2与输出端口112连接的一端为调压单元2的高压端，第一电阻R1与第二电阻R2连接的一端为调压单元2的中压端，第一电阻接地端为调压单元2 的低压端。

变压单元3包括第三电阻R3和MOS管J1；第三电阻R3的一端与输出端口 112连接，第三电阻R3的另一端与MOS管J1的一端连接，MOS管J1的另一端与调节端口114连接，第三电阻R3的一端与输出端口112连接的一端为变压单元3的高压端，MOS管J1与调节端口114连接的一端为变压单元3的低压端。选用MOS管J1做开关可用电平信号控制，更为方便。

信号控制单元6包括第二电平信号61，用于控制MOS管J1导通或断开，从而切换变压单元3的两种工作状态。

线圈单元4包括一条电感线圈L，电感线圈L的一端与输出端口112连接，电感线圈L的另一端接地或接零线。由于恒压单元1、调压单元2、变压单元3、电路开关单元5以及信号控制单元6的共同作用，信号控制单元6将不稳定的电池电压转化为稳定的两种输出电压，并且电路开关单元5控制了芯片的工作状态，从而仅需一条线圈即可实现强吸、维持和释放三种电磁阀工作状态。

电源单元7包括电池71，电池71与输入端口111连接，为电磁阀控制电路提供电源。

本发明实施例中，稳压芯片11的供电引脚即输入端口111为高阻输入端，因此，输入端口111的输入电阻很大，远大于干电池内阻，所以当干电池内阻变大时，干电池内阻几乎起不到分压的作用，这样解决了电池内阻变大导致分压的问题。从下文中输出电压Vout的公式也可以看出输出电压与输入电压的大小没有关系。

当电磁阀工作在强吸模式时，通过第二电平信号61控制MOS管J1不导通，输出端口112与调节端口114通过第二电阻R2串联连通，此时输出电压较大，电感线圈L中电流较大，电磁阀能产生较大的磁力，提供强吸力。

当电磁阀工作在维持模式时，通过第二电平信号61控制MOS管J1导通，第三电阻R3所在支路导通，输出端口112与调节端口114通过第二电阻R2和第三电阻R3连通，其中第二电阻R2和第三电阻R3是并联关系，此时输出电压较小，电感线圈L中电流较小，电磁阀能产生较小的磁力，提供维持吸力。

第一电平信号51和关闭端口113连接，当第一电平信号51将关闭端口113 置为低电平时，该芯片会停止输出电压，电磁阀工作在释放模式。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种电磁阀控制电路，其特征在于，包括：

电源单元，为所述电磁阀控制电路提供电压；

电路开关单元，用于控制所述电磁阀控制电路是否导通；

线圈单元，具有一条电感线圈，环绕于磁芯上，产生两种用于带动电磁阀的磁通量；

恒压单元，为所述电感线圈提供稳定的直流工作电压；

调压单元，向所述恒压单元提供两种输出信号电平，用于控制所述恒压单元的输出电压；

变压单元，用于调整所述调压单元的两种输出电平；

信号控制单元，用于切换所述变压单元的两种工作状态；

所述恒压单元的输入端与所述电源单元连接，输出端与所述调压单元、所述变压单元以及所述电感线圈连接；

所述恒压单元包括稳压芯片，所述稳压芯片具有输入端口、输出端口、调节端口、关闭端口和接地端口，所述输入端口连接所述电源单元，所述输出端口连接所述电感线圈，所述调节端口连接所述调压单元和所述变压单元，所述关闭端口连接所述电路开关单元；

所述电路开关单元包括用于控制所述稳压芯片是否输出电压的第一电平信号，所述稳压芯片的关闭端口连接所述第一电平信号；

所述变压单元包括第三电阻和开关；所述第三电阻的一端作为变压单元的高压端与所述稳压芯片的输出端口连接，所述第三电阻的另一端与所述开关的一端连接，所述开关的另一端作为变压单元的低压端与所述稳压芯片的调节端口连接。

2.根据权利要求1所述的一种电磁阀控制电路，其特征在于，所述恒压单元的输出端、所述调压单元的高压端、所述变压单元的高压端和所述线圈的高压端相互连接；所述恒压单元的调节端、所述调压单元的中压端和所述变压单元的低压端相互连接；所述调压单元的低压端接地。

3.根据权利要求1所述的一种电磁阀控制电路，其特征在于，所述调压单元包括相互串接的第一电阻和第二电阻；所述第二电阻的一端作为调压单元的高压端与所述稳压芯片的输出端口连接，所述第二电阻的另一端以及所述第一电阻的一端作为调压单元的中压端连接所述稳压芯片的调节端口，所述第一电阻的另一端作为调压单元的低压端接地。

4.根据权利要求1所述的一种电磁阀控制电路，其特征在于，所述信号控制单元包括第二电平信号,所述开关包括MOS管，所述第二电平信号用于控制所述MOS管的导通或断开。

5.根据权利要求3所述的一种电磁阀控制电路，其特征在于，所述电感线圈的一端与所述稳压芯片的输出端口、所述第二电阻的高压端以及所述第三电阻的高压端连接，所述电感线圈的另一端接地或接零线。

6.根据权利要求1-5任一所述的一种电磁阀控制电路，其特征在于，所述电源单元包括干电池。

7.一种电磁阀，其特征在于，所述电磁阀由权利要求1-6所述的电磁阀控制电路控制。