CN110365209B - 一种电控阀测试用pwm恒流电源 - Google Patents
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Abstract
本发明提出的是一种电控阀测试用PWM恒流电源，其结构包括上位机、控制器、恒流源电路板、电源、电控阀；其中上位机的信号输出端连接控制器的第一信号输入端，控制器的信号输出端连接恒流源电路板的信号输入端，恒流源电路板的第一信号输出端连接电控阀的信号输入端，恒流源电路板的第二信号输出端连接电控阀的第二信号输入端，电源的输出端连接恒流源电路板的电输入端。本发明结构简单可靠，使用电压范围广，设有两种接口极性可选；控制器可以使用通用的PLC进行运算，可靠性好，可根据不同的运行场合选用不同性能和成本的控制器。
Description
技术领域
本发明涉及的是一种电控阀测试用PWM恒流电源，属于电源驱动电路设备技术领域。
背景技术
目前在电控阀中使用的方波驱动恒流电源没有统一标准，通常情况下采用加装额外的微处理器或专用芯片来实现对恒流电源的控制。然而使用微处理器需要针对电源工作环境和设备型号开发专用程序，其控制难度较大；同时，使用专用芯片则不一定能适合特定电控阀的工况。上述两者和上位机连接也不够便捷，导致电控阀测试过程中无法对恒流电源进行快捷有效的调试和控制。
发明内容
本发明的目的在于解决现有电控阀恒流电源存在的上述缺陷，提出一种针对汽车空调用电控阀的生产和测试过程所设计的电控阀测试用PWM恒流电源，该电源可根据需要输出所需要的驱动电压方波频率，从而通过控制方波的占空比自动调整，到达所需设定电流保持不变的要求的目的。
本发明的技术解决方案：一种电控阀测试用PWM恒流电源，其结构包括上位机、控制器、恒流源电路板、电源、电控阀；其中上位机的信号输出端连接控制器的第一信号输入端，控制器的信号输出端连接恒流源电路板的信号输入端，恒流源电路板的第一信号输出端连接电控阀的信号输入端，恒流源电路板的第二信号输出端连接电控阀的第二信号输入端，电源的输出端连接恒流源电路板的电输入端。
所述的恒流源电路板包括由V1MOS管、Q1三极管、Q2三极管、Q3三极管、R3电阻、R4电阻、R5电阻、R6电阻、R16电阻，D1二极管和D2二极管组成的脉冲驱动电路；由R7电阻、R8电阻、R9电阻、C1电容、C2电容、C3电容、C4电容和C5电容组成的采样滤波电路；由U1A运算放大机、R10电阻、R11电阻、R12电阻和R13电阻组成的放大电路；由R1电阻、R2电阻、R18电阻、R19电阻、R20电阻、R21电阻、LED和Q4三极管组成的输入极性选择和放大整形电路；其中正极性信号从R1电阻连接处接入，或负极性信号从R19电阻处接入，V1MOS管的漏极和采样R7电阻连接处为恒流电源的输出处，即L+和L-，所述信号输入端连接R1电阻的一端，R1电阻的另一端与R21电阻一端相连接，所述R21电阻的一端连接R1电阻的另一端和R2电阻的一端，R21电阻的另一端与LED相连接，所述R2电阻的一端还与R3电阻的一端和Q4三极管1#端相连接，R2电阻的另一端接地，所述Q4三极管的2#端连接R19电阻的一端、3#端连接R20电阻的一端，所述R19电阻的另一端与R18电阻一端相连接，所述R20电阻的另一端与R18电阻另一端、R4电阻一端连接，所述R4电阻的另一端与R16电阻一端连接，所述R16电阻的另一端与Q1三极管1#端连接，Q1三极管2#端连接R3电阻另一端、3#端接地， 所述R4电阻和R16电阻的公共端连接Q2三极管1#端和Q3三极管1#端的公共端，所述Q2三极管2#端与Q3三极管2#端的公共端连接R5电阻一端，Q2三极管3#端连接R4电阻一端与R6电阻一端，Q3三极管3#端接地，所述R5电阻的另一端与R6电阻另一端与V1MOS管1#端连接，R6电阻一端与V1MOS管2#端连接，所述V1MOS管3#端与D1二极管一端的公共端连接D2二极管一端与R22电阻一端的公共端，D1二极管另一端、R22电阻另一端接地，D2二极管另一端连接V1MOS管3#端、24V电压、C6电容一端，C6电容另一端接地；
所述R7电阻的一端与R8电阻一端相连接，所述R8电阻的另一端与C1电容一端、C2电容一端、R9电阻、C3电容一端、C4电容一端串联连接，C1电容另一端、C2电容另一端、C3电容另一端、C4电容另一端接地，C4电容一端与U1A运算放大机3#连接，R11电阻一端接地，另一端与R10电阻一端串联连接，R12电阻、R13电阻和C5电容并联连接，1#公共端与R10电阻另一端、U1A运算放大机2#端连接，2#公共端与U1A运算放大机1#端连接。
本发明的优点：
1）结构简单可靠，使用电压范围广，设有两种接口极性可选；
2）控制器可以使用通用的PLC进行运算，可靠性好，可根据不同的运行场合选用不同性能和成本的控制器。
附图说明
附图1是本发明电控阀测试用PWM恒流电源的整体结构示意图。
附图2是恒流源电路板的线路结构图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明的技术方案作进一步说明。
如图1所示的电控阀测试用PWM恒流电源，其结构包括上位机、控制器、恒流源电路板、电源、电控阀；其中上位机的信号输出端连接控制器的第一信号输入端，控制器的信号输出端连接恒流源电路板的信号输入端，恒流源电路板的第一信号输出端连接电控阀的信号输入端，恒流源电路板的第二信号输出端连接电控阀的第二信号输入端，电源的输出端连接恒流源电路板的电输入端；其中电源部分根据电控阀的电压提供12-24伏直流电压相匹配；控制器根据需要可以选用具有PID控制功能的控制器，比如逻辑控制器PLC；恒流源电路板向控制器反馈经过放大10倍的测量信号；恒流源的输出L+，L_接至电控阀的两端。
如图2所示，所述的恒流源电路板包括MOS管V1，三极管Q1、Q2和Q3，电阻R3、R4、R5、R6、R16，二级管D1、D2组成的脉冲驱动电路；电阻R7、R8、R9和电容C1、C2、C3、C4、C5组成的采样滤波电路，运算放大器U1和电阻R10、R11、R12、R13组成的放大电路；电阻R1、R2、R18、R19、R20、R21，LED和三极管Q4组成的输入极性选择和放大整形电路；其中正极性信号从电阻R1连接处接入，或负极性信号从电阻R19处接入，MOS管的漏极和采样电阻R7连接处为恒流电源的输出处，即L+和L-。
在上位机中，可以以手动或程序控制模式发出所需要的恒流源设定值和方波的频率值，控制器中根据给定值和恒流源电路板的电流反馈值，通过比例，积分和微分的协同作用，计算出一个脉冲宽度信号；此信号根据不同的PLC输出类型，可以有PNP和NPN两种接法，恒流电源板按其中一种接法和PLC连接好；占空比信号接入电源板，电源板把此信号放大整形，同时驱动LED指示信号接入，放大后的信号驱动电控阀输出，同时监测驱动电流的大小，通过滤波和放大电路的处理，给控制器提供一个电流有效值；恒流源的控制性能和控制器的性能和PID的参数设置直接有关，PID的参数整定值和电控阀的特性相关。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。
Claims (1)
1.一种电控阀测试用PWM恒流电源，其特征是包括上位机、控制器、恒流源电路板、电源、电控阀；其中上位机的信号输出端连接控制器的第一信号输入端，控制器的信号输出端连接恒流源电路板的信号输入端，恒流源电路板的第一信号输出端连接电控阀的信号输入端，恒流源电路板的第二信号输出端连接电控阀的第二信号输入端，电源的输出端连接恒流源电路板的电输入端;所述的恒流源电路板包括由V1MOS管、Q1三极管、Q2三极管、Q3三极管、R3电阻、R4电阻、R5电阻、R6电阻、R16电阻，D1二极管和D2二极管组成的脉冲驱动电路；由R7电阻、R8电阻、R9电阻、C1电容、C2电容、C3电容、C4电容和C5电容组成的采样滤波电路；由U1A运算放大机、R10电阻、R11电阻、R12电阻和R13电阻组成的放大电路；由R1电阻、R2电阻、R18电阻、R19电阻、R20电阻、R21电阻、LED和Q4三极管组成的输入极性选择和放大整形电路；其中正极性信号从R1电阻连接处接入，或负极性信号从R19电阻处接入，V1MOS管的漏极和采样R7电阻连接处为恒流电源的输出处，即L+和L-，所述信号输入端连接R1电阻的一端，R1电阻的另一端与R21电阻一端相连接，所述R21电阻的一端连接R1电阻的另一端和R2电阻的一端，R21电阻的另一端与LED相连接，所述R2电阻的一端还与R3电阻的一端和Q4三极管1#端相连接，R2电阻的另一端接地，所述Q4三极管的2#端连接R19电阻的一端、3#端连接R20电阻的一端，所述R19电阻的另一端与R18电阻一端相连接，所述R20电阻的另一端与R18电阻另一端、R4电阻一端连接，所述R4电阻的另一端与R16电阻一端连接，所述R16电阻的另一端与Q1三极管1#端连接，Q1三极管2#端连接R3电阻另一端、3#端接地， 所述R4电阻和R16电阻的公共端连接Q2三极管1#端和Q3三极管1#端的公共端，所述Q2三极管2#端与Q3三极管2#端的公共端连接R5电阻一端，Q2三极管3#端连接R4电阻一端与R6电阻一端，Q3三极管3#端接地，所述R5电阻的另一端与R6电阻另一端与V1MOS管1#端连接，R6电阻一端与V1MOS管2#端连接，所述V1MOS管3#端与D1二极管一端的公共端连接D2二极管一端与R22电阻一端的公共端，D1二极管另一端、R22电阻另一端接地，D2二极管另一端连接V1MOS管3#端、24V电压、C6电容一端，C6电容另一端接地；
所述R7电阻的一端与R8电阻一端相连接，所述R8电阻的另一端与C1电容一端、C2电容一端、R9电阻、C3电容一端、C4电容一端串联连接，C1电容另一端、C2电容另一端、C3电容另一端、C4电容另一端接地，C4电容一端与U1A运算放大机3#连接，R11电阻一端接地，另一端与R10电阻一端串联连接，R12电阻、R13电阻和C5电容并联连接，1#公共端与R10电阻另一端、U1A运算放大机2#端连接，2#公共端与U1A运算放大机1#端连接。
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