CN110886888A - 一种电磁阀控制系统及控制方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种电磁阀控制系统，包括单片机、第一场效应管、第二场效应管、第一电容、第二电容和电磁阀本体，单片机与第一场效应管和第二场效应管连接，第一场效应管的一个引脚一路与第一电容连接，另一路与第二场效应管连接，第二场效应管的一个引脚一路与第二电容连接，另一路与电磁阀本体连接；本发明还公开了电磁阀控制方法。单片机产生第一方波控制第一场效应管的导通关闭，当第一场效应管导通时，第一电容进行充电；之后单片机产生第二方波控制第二场效应管导通，此时第一电容放电，第二电容进行充电，第二电容使电磁阀本体的线圈上维持有一定的电压，保证电磁阀本体处于闭合状态；而整个过程通过低功耗的单片机控制，系统功耗低。

Description

一种电磁阀控制系统及控制方法
技术领域
本发明属于电磁阀控制技术领域，具体涉及一种电磁阀控制系统及控制方法。
背景技术
目前燃气灶仍普遍采用电池供电，在燃气灶的熄火保护中，采用电磁阀进行保护是常见的一种方式。
由于在工作中电磁阀需要维持耗电，导致电池不耐用。为了尽可能延长电池使用时间，需要尽可能减小阀维持电流，这样在电池电量偏低时，存在掉阀的风险。
发明内容
为了解决上述问题，本发明提供一种电磁阀控制系统，解决了现有电磁阀在使用中会消耗大量电量的问题。
本发明的另一目的是提供一种电磁阀控制方法。
本发明所采用的技术方案是：
一种电磁阀控制系统，其包括单片机、第一场效应管、第二场效应管、第一电容、第二电容以及电磁阀本体，所述单片机与第一场效应管和第二场效应管连接，所述第一场效应管的一个引脚一路与第一电容连接，另一路与第二场效应管连接，所述第二场效应管的一个引脚一路与第二电容连接，另一路与电磁阀本体连接。
优选地，所述第一电容的电容值小于第二电容的电容值。
优选地，所述单片机通过第一方波控制第一场效应管的通断。
优选地，所述单片机通过第二方波控制第二场效应管的通断。
优选地，所述第一方波和第二方波方向相反。
优选地，所述电磁阀本体的强吸线圈和维持线圈为同一线圈。
优选地，所述第一方波和第二方波为PWM方波，其时钟源的频率为32KHz。
一种电磁阀控制方法，其应用上述的电磁阀控制系统，具体按照如下步骤实施：
S1，单片机产生第一方波，所述第一方波驱动第一场效应管并使其交替导通和关闭，当所述第一场效管导通时，对第一电容进行充电；
S2，单片机产生与所述第一方波方向相反的第二方波，所述第二方波驱动第二场效应管并使其交替导通和关闭，当所述第二场效管导通时，第一电容进行放电，同时通过第二场效管对第二电容进行充电；
S3，第二电容维持电磁阀本体的闭合状态，实现对电磁阀的控制。
与现有技术相比，本发明使用时，单片机产生第一方波，该方波控制第一场效应管的导通关闭，当第一场效应管导通时，电源对第一电容进行充电；之后单片机产生与第一方波方向相反的第二方波，第二方波控制第二场效应管导通，此时第一电容放电，并通过第二场效应管对第二电容进行充电，由于第二电容与电磁阀本体连接，因此第二电容由于其自身的储能作用使电磁阀本体的线圈上维持有一定的电压，保证电磁阀本体处于闭合状态；而整个过程通过低功耗的单片机控制，相较于现有的电池控制电磁阀的闭合导通，单片机工作具有更高的可靠度，且系统功耗低。
附图说明
图1是本发明实施例1提供一种电磁阀控制系统的系统框图；
图2是本发明实施例2提供一种电磁阀控制方法的流程图。
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。
在本发明的描述中，需要明确的是，术语“垂直”、“横向”、“纵向”、“前”、“后”、“左”、“右”、“上”、“下”、“水平”等指示方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅仅是为了便于描述本发明，而不是意味着所指的装置或元件必须具有特有的方位或位置，因此不能理解为对本发明的限制。
在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
实施例1
本发明实施例1提供一种电磁阀控制系统，如图1所示，其包括单片机1、第一场效应管2、第二场效应管3、第一电容4、第二电容5以及电磁阀本体6，所述单片机1与第一场效应管2和第二场效应管3连接，所述第一场效应管2的一个引脚一路与第一电容4连接，另一路与第二场效应管3连接，所述第二场效应管3的一个引脚一路与第二电容5连接，另一路与电磁阀本体6连接；
这样，采用上述结构，单片机1产生第一方波，该方波控制第一场效应管2的导通关闭，当第一场效应管2导通时，电源对第一电容4进行充电；之后单片机1产生与第一方波方向相反的第二方波，第二方波控制第二场效应管3导通，此时第一电容4放电，并通过第二场效应管3对第二电容5进行充电，由于第二电容5与电磁阀本体6连接，因此第二电容5由于其自身的储能作用使电磁阀本体6的线圈上维持有一定的电压，保证电磁阀本体6处于闭合状态；
之后，单片机1继续产生第一方波，不断对第一电容4和第二电容5进行充放电，使第二电容5上电压在一定低电压范围内波动，使电磁阀本体6线圈上流过恒定的电流，维持导通。
由于所述第一电容4的电容值小于第二电容5的电容值，因此当第二方波控制第二场效应管3导通时，第一电容4的电量大部分都会转移到第二电容5上。
所述单片机1通过第一方波控制第一场效应管2的通断。
所述单片机1通过第二方波控制第二场效应管3的通断。
所述第一方波和第二方波方向相反。
另外，由于现有燃器灶电磁阀的强吸线圈圈数少，电阻小，维持线圈圈数多，但电阻大；因此在同样的功率下，强吸线圈比维持线圈的吸力更强。
强吸线圈和维持线圈同圈数，电阻不同，则有同电流下吸力相同，电阻大的需要的功率更大；由此可知强吸线圈维持需要的功率更小，即用强吸线圈做维持线圈更省电。
因此，所述电磁阀本体6的强吸线圈和维持线圈为同一线圈；即：不需要维持线圈，强吸和维持都通过强吸线圈来实现，可降低成本、提升电磁阀的性能。
具体为：
现有电磁阀强吸线圈6欧800圈，维持线圈375欧2400圈，电磁阀的驱动电压为3V；
通过计算得：电磁阀的维持电流为0.008A，电磁阀维持匝安数为19.2A，电磁阀维持功率为0.024W。
采用本实施例的方式改进后：线圈12欧1500圈；电磁阀的驱动电压为3V不变：
通过计算得知：改进电磁阀的同样匝安数需要电流为0.0128A；电磁阀维持需要的驱动电压为0.15V；电磁阀维持功率为0.0019W；
由此可见，改进后的电磁阀需要的维持功率更小。
所述第一方波和第二方波为PWM方波，其时钟源的频率为32KHz。
本实施例提供的电磁阀控制系统的工作过程为：单片机1产生第一方波，所述第一方波驱动第一场效应管2并使其交替导通和关闭，当所述第一场效管2导通时，对第一电容4进行充电；之后单片机1产生与所述第一方波方向相反的第二方波，所述第二方波驱动第二场效应管3并使其交替导通和关闭，当所述第二场效管3导通时，第一电容4进行放电，同时通过第二场效管3对第二电容5进行充电；这样，由于第二电容5本身的储能使其维持电磁阀本体6的闭合状态，实现对电磁阀的控制。
本实施例中场效应管和电容的等效串联电阻可以非常小，所以在电容充放电过程中的功率损耗较小；并且采用低功耗单片机驱动，具有更高的可靠度，且系统功耗低。
实施例2
本发明实施例2提供一种电磁阀控制方法，如图2所示，其应用实施例1所述的电磁阀控制系统，具体按照如下步骤实施：
S1，单片机1产生第一方波，所述第一方波驱动第一场效应管2并使其交替导通和关闭，当所述第一场效管2导通时，对第一电容4进行充电；
S2，单片机1产生与所述第一方波方向相反的第二方波，所述第二方波驱动第二场效应管3并使其交替导通和关闭，当所述第二场效管3导通时，第一电容4进行放电，同时通过第二场效管3对第二电容5进行充电；
S3，第二电容5维持电磁阀本体6的闭合状态，实现对电磁阀的控制。
本实施例通过低功耗的单片机控制电磁阀的闭合，相较于现有的电池控制电磁阀的闭合导通，单片机工作具有更高的可靠度，且系统功耗低。
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，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应该以权利要求的保护范围为准。

Claims (8)

1.一种电磁阀控制系统，其特征在于，其包括单片机(1)、第一场效应管(2)、第二场效应管(3)、第一电容(4)、第二电容(5)以及电磁阀本体(6)，所述单片机(1)与第一场效应管(2)和第二场效应管(3)连接，所述第一场效应管(2)的一个引脚一路与第一电容(4)连接，另一路与第二场效应管(3)连接，所述第二场效应管(3)的一个引脚一路与第二电容(5)连接，另一路与电磁阀本体(6)连接。
2.根据权利要求1所述的一种电磁阀控制系统，其特征在于，所述第一电容(4)的电容值小于第二电容(5)的电容值。
3.根据权利要求1或2所述的一种电磁阀控制系统，其特征在于，所述单片机(1)通过第一方波控制第一场效应管(2)的通断。
4.根据权利要求3所述的一种电磁阀控制系统，其特征在于，所述单片机(1)通过第二方波控制第二场效应管(3)的通断。
5.根据权利要求4所述的一种电磁阀控制系统，其特征在于，所述第一方波和第二方波方向相反。
6.根据权利要求5所述的一种电磁阀控制系统，其特征在于，所述电磁阀本体(6)的强吸线圈和维持线圈为同一线圈。
7.根据权利要求4所述的一种电磁阀控制系统，其特征在于，所述第一方波和第二方波为PWM方波，其时钟源的频率为32KHz。
8.一种电磁阀控制方法，其特征在于，其应用权利要求1-7任一项所述的电磁阀控制系统，具体按照如下步骤实施：
S1，单片机(1)产生第一方波，所述第一方波驱动第一场效应管(2)并使其交替导通和关闭，当所述第一场效管(2)导通时，对第一电容(4)进行充电；
S2，单片机(1)产生与所述第一方波方向相反的第二方波，所述第二方波驱动第二场效应管(3)并使其交替导通和关闭，当所述第二场效管(3)导通时，第一电容(4)进行放电，同时通过第二场效管(3)对第二电容(5)进行充电；
S3，第二电容(5)维持电磁阀本体(6)的闭合状态，实现对电磁阀的控制。
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