CN203363368U

CN203363368U - 一种顺流闭合电磁阀的驱动电路

Info

Publication number: CN203363368U
Application number: CN 201320464894
Authority: CN
Inventors: 周昀煜
Original assignee: Quzhou Yunrui Industrial Design Co Ltd
Current assignee: Quzhou Yunrui Industrial Design Co Ltd
Priority date: 2013-08-01
Filing date: 2013-08-01
Publication date: 2013-12-25
Anticipated expiration: 2023-08-01

Abstract

一种顺流闭合电磁阀的驱动电路，涉及到一种电磁控制电路。主要由工作电源电路、信号输入电路、中继处理电路、驱动电路a、延时切换电路和驱动电路b组成，其中，工作电源电路由桥式整流电路、降压电阻、滤波电容器a、三端稳压块和滤波电容器b构成，信号输入电路由开关信号输入端和非门a构成，中继处理电路由非门b构成，驱动电路a由限流电阻a、三极管a、钳位二极管a、继电器a、降压电阻b和驱动输出端构成，延时切换电路由充电电阻、延时电容器、隔离二极管b、非门c、隔离二极管a和非门d构成，驱动电路b由限流电阻b、三极管b、钳位二极管b和继电器b构成。本实用新型使电磁阀在开启的过程中使用正常工作电压，在电磁阀打开后，自动切换为低压小电流供电。

Description

一种顺流闭合电磁阀的驱动电路

技术领域

本实用新型涉及一种电子电路，特别涉及到一种电磁控制电路。

背景技术

电磁阀作为自动化控制流体介质的执行器具，广泛应用在家电、纺织、轻工、城建行业中。电磁阀是用电磁力作用于密封在导磁套管内的铁芯完成阀门开启动作，不存在动密封，所以能避免外漏，因此，电磁阀具有使用安全的特点，尤其适用于腐蚀性、有毒或高低温的介质。然而，目前的电磁阀在进行关闭操作时，利用弹簧力施加到阀芯上，阀芯是迎着流体介质的流向或压力方向进行关闭的，流体介质的压力作用方向与阀芯的打开方向相同，因此，容易发生关闭不严密而泄漏的故障，造成工作不可靠影响到设备的正常运行、使用寿命短和资源浪费，并且影响到安全性。

中国专利申请号2013103205742公开了本申请人提交的“一种顺流闭合式电磁阀”，阀芯的闭合方向顺着流体介质的流动方向，利用流体介质的压力使阀芯闭合严密不易泄漏，克服了常规电磁阀容易造成关闭不严密易泄漏的缺点，该电磁阀在打开后，需要的电磁力只要能克服弹簧的回弹力就能使电磁阀保持打开，而该电磁阀弹簧的回弹力很小，因此，保持电磁阀打开所需要的电磁力很小，从而使得需要通过电磁线圈的电流很小，不但节省电能，而且电磁线圈的升温小，电磁线圈不易损坏，延长电磁阀的使用寿命。在该电磁阀的控制电路上增加智能切换开关，使电磁阀在开启过程中使用正常的电压，在电磁阀打开后，自动切换为低压小电流供电，实现节电及延长电磁阀使用寿命。

发明内容

本实用新型的目的是要设计一种适合顺流闭合式电磁阀应用的智能化驱动电路，使电磁阀在开启的过程中使用正常工作电压，在电磁阀打开后，自动切换为低压小电流供电，实现节电及延长电磁阀使用寿命，满足人们的生活和工作需要。

本实用新型的一种顺流闭合电磁阀的驱动电路，其特征是电路主要由工作电源电路、信号输入电路、中继处理电路、驱动电路a、延时切换电路和驱动电路b组成，其中，工作电源电路由电源相线输入端（L）、电源零线输入端（N）、桥式整流电路（VD1-VD4）、降压电阻（R2）、滤波电容器a（C1）、三端稳压块（IC1）和滤波电容器b（C2）构成，信号输入电路由开关信号输入端（X）和非门a（IC2）构成，中继处理电路由非门b（IC3）构成，驱动电路a由限流电阻a（R5）、三极管a（VT1）、钳位二极管a（VD8）、继电器a、降压电阻b（R8）和驱动输出端（Y）构成，延时切换电路由充电电阻（R4）、延时电容器（C3）、隔离二极管b（VD7）、非门c（IC4）、隔离二极管a（VD6）和非门d（IC5）构成，驱动电路b由限流电阻b（R7）、三极管b（VT2）、钳位二极管b（VD9）和继电器b构成；电源相线输入端（L）和电源零线输入端（N）连接到桥式整流电路（VD1-VD4）的二个交流输入端，桥式整流电路（VD1-VD4）的正极连接到降压电阻（R2）的第1脚，降压电阻（R2）的第2脚连接到滤波电容器a（C1）的正极和三端稳压块（IC1）的输入端，三端稳压块（IC1）的输出端连接到滤波电容器b（C2）的正极，桥式整流电路（VD1-VD4）的负极、滤波电容器a（C1）的负极、三端稳压块（IC1）的接地端和滤波电容器b（C2）的负极连接到地线，三端稳压块（IC1）的输出端与滤波电容器b（C2）的正极连接点构成工作电源的正极（V+）；开关信号输入端（X）连接到非门a（IC2）的输入端，非门a（IC2）的输出端连接到非门b（IC3）的输入端，非门b（IC3）的输出端连接到限流电阻a（R5）的第1脚，限流电阻a（R5）的第2脚连接到三极管a（VT1）的基极，三极管a（VT1）的发射极连接到地线，三极管a（VT1）的集电极连接到钳位二极管a（VD8）的阳极和继电器a的线圈（K1）的第2端，钳位二极管a（VD8）的阴极和继电器a的线圈（K1）的第1端连接到工作电源的正极（V+），继电器a的开关（K1’）第1端连接到电源相线输入端（L），继电器a的开关（K1’）第2端连接到降压电阻b（R8）的第1脚，降压电阻b（R8）的第2脚连接到驱动输出端（Y）；非门b（IC3）的输出端又分别连接到充电电阻（R4）的第1脚和非门c（IC4）的输入端，非门c（IC4）的输出端连接到隔离二极管a（VD6）的阳极，充电电阻（R4）的第2脚连接到延时电容器（C3）的正极和隔离二极管b（VD7）的阳极，延时电容器（C3）的负极连接到地线，隔离二极管a（VD6）的阴极和隔离二极管b（VD7）的阴极连接到非门d（IC5）的输入端，非门d（IC5）的输出端连接到限流电阻b（R7）的第1脚，限流电阻b（R7）的第2脚连接到三极管b（VT2）的基极，三极管b（VT2）的发射极连接到地线，三极管b（VT2）的集电极连接到钳位二极管b（VD9）的阳极和继电器b的线圈（K2）第2端，钳位二极管b（VD9）的阴极和继电器b的线圈（K2）第1端连接到工作电源的正极（V+），继电器b的开关（K2’）第1端连接到继电器a的开关（K1’）第2端，继电器b的开关（K2’）第2端连接到驱动输出端（Y）。

本实用新型中，延时切换电路中有放电二极管（VD5）和放电电阻（R3），放电二极管（VD5）的阳极连接到延时电容器（C3）的正极，放电二极管（VD5）的阴极连接到放电电阻（R3）的第2脚，放电电阻（R3）的第1脚连接到非门b（IC3）的输出端；在非门a（IC2）的输入端与地线之间连接有傍路电阻a（R2）；在非门d（IC5）的输入端与地线之间连接有傍路电阻b（R6）；非门b（IC3）为一只非门电路或多只非门电路并联组合。

上述的实用新型中，非门a（IC2）、非门b（IC3）、非门c（IC4）和非门d（IC5）共用一只数字集成电路，其中非门b（IC3）为三只非门电路并联组合，数字集成电路的电源端连接到工作电源的正极（V+），数字集成电路的地端连接到地线。具体实施时，数字集成电路选用CC40106型号的带施密特触发器的六反相器CMOS数字集成电路，CMOS数字集成电路的输入阻抗高，功耗极小，并且具有较宽的电源电压工作范围，电压噪声容限的绝对值随电源电压的增加而增大，所以电路的抗干扰性能强，因此，CMOS数字集成电路具有功耗小、工作可靠、不易损坏的特点。

本实用新型设置在控制设备与顺流闭合式电磁阀之间应用，控制设备通过本实用新型驱动顺流闭合式电磁阀，顺流闭合式电磁阀为控制设备的执行器，顺流闭合式电磁阀把阀芯设置在流体入口的下阀腔中，当电磁阀进行关闭时，阀芯顺着流体介质的流动方向运动，使得容易闭合，因此，只需很小的弹簧回弹力就能完成关闭操作，同理，在顺流闭合式电磁阀打开后，只需很小的电磁力就能克服弹簧的回弹力而使电磁阀保持打开，应用本实用新型使电磁阀在开启过程中使用正常的电压把电磁阀打开，在电磁阀打开后，自动切换为低压小电流供电保持电磁阀打开，以实现节电及延长电磁阀使用寿命。本实用新型的工作原理是：当控制设备有打开电磁阀的信号输入到驱动电路的开关信号输入端（X）时，非门a（IC2）的输出端呈低电平，经非门b（IC3）反相后，非门b（IC3）的输出端输出高电平，高电平通过限流电阻a（R5）输入到三极管a（VT1）的基极，使三极管a（VT1）的集电极与发射极导通，使继电器a的线圈（K1）通电，从而使继电器a的开关（K1’）吸合，使电源相线输入端（L）通过降压电阻b（R8）连通到驱动输出端（Y）；非门b（IC3）输出端输出的高电平同时输入到非门c（IC4）的输入端，使非门c（IC4）的输出端呈低电平，使非门d（IC5）的输出端呈高电平，高电平通过限流电阻b（R7）输入到三极管b（VT2）的基极，使三极管b（VT2）的集电极与发射极导通，使继电器b的线圈（K2）通电，从而使继电器b的开关（K2’）吸合，使电源相线输入端（L）直接连通到驱动输出端（Y），使电源全压施加到电磁阀的电磁线圈上，把电磁阀的阀芯打开；非门b（IC3）输出端输出的高电平同时通过充电电阻（R4）对延时电容器（C3）进行充电，当延时电容器（C3）正极上的电压达到2/3以上的工作电源正极（V+）的电压时，非门d（IC5）的输出端转换为低电平，使三极管b（VT2）截止，使继电器b的线圈（K2）失电，从而使继电器b的开关（K2’）断开，使电源通过降压电阻b（R8）对电磁线圈进行减压供电，以小电流保持电磁阀的阀芯打开，实现节电及延长电磁阀使用寿命；当控制设备没有打开电磁阀的信号输入到驱动电路的开关信号输入端（X）时，非门a（IC2）的输出端呈高电平，使非门b（IC3）的输出端转换为低电平，使三极管a（VT1）截止，使继电器a的线圈（K1）失电，从而使继电器a的开关（K1’）断开，使得电磁线圈没有电流通过，电磁线圈关闭；在非门b（IC3）的输出端转换为低电平时，延时电容器（C3）通过放电二极管（VD5）和放电电阻（R3）对非门b（IC3）的输出端进行快速放电，以备下次控制设备有开阀信号到来时进行延时切换。具体实施时，当充电电阻（R4）的阻值为640-960kΩ、延时电容器（C3）为4.7uF时，电磁阀从开启到保持打开的延时切换的时间为2-3秒，当放电电阻（R3）的阻值为160kΩ时，延时电容器（C3）的放电时间为0.5秒左右。

本实用新型的有益效果是：设计的一种适合顺流闭合式电磁阀应用的智能化驱动电路，使电磁阀在开启的过程中使用正常工作电压，在电磁阀打开后，自动切换为低压小电流供电，实现节电及延长电磁阀使用寿命，满足人们的生活和工作需要。

附图说明

附图1是本实用新型电路的方框图。

附图2是本实用新型的电路图。

图中：R1.降压电阻a，R2.傍路电阻a，R3.放电电阻，R4.充电电阻，R5.限流电阻a，R6.傍路电阻b，R7.限流电阻b，R8.降压电阻b，C1.滤波电容器a，C2.滤波电容器b，C3.延时电容器，VD1-VD4.桥式整流电路，VD5.放电二极管，VD6.隔离二极管a，VD7.隔离二极管b，VD8.钳位二极管a，VD9.钳位二极管b，IC1.三端稳压块，IC2.非门a，IC3.非门b，IC4.非门c，IC5.非门d，VT1.三极管a，VT2.三极管b，K1.继电器a的线圈，K1’.继电器a的开关，K2.继电器b的线圈，K2’.继电器b的开关，L.电源相线输入端，N.电源零线输入端，X.开关信号输入端，Y.驱动输出端，V+.工作电源的正极，Vcc.集成电路的电源端。

(本段删除)

具体实施方式

实施例附图1、2所示的实施例中，顺流闭合电磁阀的驱动电路主要由工作电源电路、信号输入电路、中继处理电路、驱动电路a、延时切换电路和驱动电路b组成，其中，工作电源电路由电源相线输入端（L）、电源零线输入端（N）、桥式整流电路（VD1-VD4）、降压电阻（R2）、滤波电容器a（C1）、三端稳压块（IC1）和滤波电容器b（C2）构成，信号输入电路由开关信号输入端（X）、非门a（IC2）和傍路电阻a（R2）构成，中继处理电路由非门b（IC3）构成，驱动电路a由限流电阻a（R5）、三极管a（VT1）、钳位二极管a（VD8）、继电器a、降压电阻b（R8）和驱动输出端（Y）构成，延时切换电路由充电电阻（R4）、延时电容器（C3）、放电二极管（VD5）、放电电阻（R3）、隔离二极管b（VD7）、非门c（IC4）、隔离二极管a（VD6）、非门d（IC5）和傍路电阻b（R6）构成，驱动电路b由限流电阻b（R7）、三极管b（VT2）、钳位二极管b（VD9）和继电器b构成；电源相线输入端（L）和电源零线输入端（N）连接到桥式整流电路（VD1-VD4）的二个交流输入端，桥式整流电路（VD1-VD4）的正极连接到降压电阻（R2）的第1脚，降压电阻（R2）的第2脚连接到滤波电容器a（C1）的正极和三端稳压块（IC1）的输入端，三端稳压块（IC1）的输出端连接到滤波电容器b（C2）的正极，桥式整流电路（VD1-VD4）的负极、滤波电容器a（C1）的负极、三端稳压块（IC1）的接地端和滤波电容器b（C2）的负极连接到地线，三端稳压块（IC1）的输出端与滤波电容器b（C2）的正极连接点构成工作电源的正极（V+）；开关信号输入端（X）连接到非门a（IC2）的输入端和傍路电阻a（R2）的第1脚，傍路电阻a（R2）的第2脚连接到地线，非门a（IC2）的输出端连接到非门b（IC3）的输入端，非门b（IC3）的输出端连接到限流电阻a（R5）的第1脚，限流电阻a（R5）的第2脚连接到三极管a（VT1）的基极，三极管a（VT1）的发射极连接到地线，三极管a（VT1）的集电极连接到钳位二极管a（VD8）的阳极和继电器a的线圈（K1）的第2端，钳位二极管a（VD8）的阴极和继电器a的线圈（K1）的第1端连接到工作电源的正极（V+），继电器a的开关（K1’）第1端连接到电源相线输入端（L），继电器a的开关（K1’）第2端连接到降压电阻b（R8）的第1脚，降压电阻b（R8）的第2脚连接到驱动输出端（Y）；非门b（IC3）的输出端又分别连接到充电电阻（R4）的第1脚和非门c（IC4）的输入端，非门c（IC4）的输出端连接到隔离二极管a（VD6）的阳极，充电电阻（R4）的第2脚连接到延时电容器（C3）的正极、放电二极管（VD5）的阳极和隔离二极管b（VD7）的阳极，延时电容器（C3）的负极连接到地线，放电二极管（VD5）的阴极连接到放电电阻（R3）的第2脚，放电电阻（R3）的第1脚连接到非门b（IC3）的输出端，隔离二极管a（VD6）的阴极和隔离二极管b（VD7）的阴极连接到非门d（IC5）的输入端，非门d（IC5）的输入端与地线之间连接有傍路电阻b（R6），非门d（IC5）的输出端连接到限流电阻b（R7）的第1脚，限流电阻b（R7）的第2脚连接到三极管b（VT2）的基极，三极管b（VT2）的发射极连接到地线，三极管b（VT2）的集电极连接到钳位二极管b（VD9）的阳极和继电器b的线圈（K2）第2端，钳位二极管b（VD9）的阴极和继电器b的线圈（K2）第1端连接到工作电源的正极（V+），继电器b的开关（K2’）第1端连接到继电器a的开关（K1’）第2端，继电器b的开关（K2’）第2端连接到驱动输出端（Y）。

上述的实施例中，非门a（IC2）、非门b（IC3）、非门c（IC4）和非门d（IC5）共用一只数字集成电路，其中非门b（IC3）为三只非门电路并联组合，数字集成电路的电源端连接到工作电源的正极（V+），数字集成电路的地端连接到地线，数字集成电路选用CC40106型号的带施密特触发器的六反相器CMOS数字集成电路；充电电阻（R4）的阻值为640kΩ、延时电容器（C3）为4.7uF，电磁阀开启到保持打开的延时切换的时间为2秒，放电电阻（R3）的阻值为160kΩ，延时电容器（C3）的放电时间为0.5秒左右。

Claims

1.一种顺流闭合电磁阀的驱动电路，其特征是电路主要由工作电源电路、信号输入电路、中继处理电路、驱动电路a、延时切换电路和驱动电路b组成，其中，工作电源电路由电源相线输入端（L）、电源零线输入端（N）、桥式整流电路（VD1-VD4）、降压电阻（R2）、滤波电容器a（C1）、三端稳压块（IC1）和滤波电容器b（C2）构成，信号输入电路由开关信号输入端（X）和非门a（IC2）构成，中继处理电路由非门b（IC3）构成，驱动电路a由限流电阻a（R5）、三极管a（VT1）、钳位二极管a（VD8）、继电器a、降压电阻b（R8）和驱动输出端（Y）构成，延时切换电路由充电电阻（R4）、延时电容器（C3）、隔离二极管b（VD7）、非门c（IC4）、隔离二极管a（VD6）和非门d（IC5）构成，驱动电路b由限流电阻b（R7）、三极管b（VT2）、钳位二极管b（VD9）和继电器b构成；

电源相线输入端（L）和电源零线输入端（N）连接到桥式整流电路（VD1-VD4）的二个交流输入端，桥式整流电路（VD1-VD4）的正极连接到降压电阻（R2）的第1脚，降压电阻（R2）的第2脚连接到滤波电容器a（C1）的正极和三端稳压块（IC1）的输入端，三端稳压块（IC1）的输出端连接到滤波电容器b（C2）的正极，桥式整流电路（VD1-VD4）的负极、滤波电容器a（C1）的负极、三端稳压块（IC1）的接地端和滤波电容器b（C2）的负极连接到地线，三端稳压块（IC1）的输出端与滤波电容器b（C2）的正极连接点构成工作电源的正极（V+）；开关信号输入端（X）连接到非门a（IC2）的输入端，非门a（IC2）的输出端连接到非门b（IC3）的输入端，非门b（IC3）的输出端连接到限流电阻a（R5）的第1脚，限流电阻a（R5）的第2脚连接到三极管a（VT1）的基极，三极管a（VT1）的发射极连接到地线，三极管a（VT1）的集电极连接到钳位二极管a（VD8）的阳极和继电器a的线圈（K1）的第2端，钳位二极管a（VD8）的阴极和继电器a的线圈（K1）的第1端连接到工作电源的正极（V+），继电器a的开关（K1’）第1端连接到电源相线输入端（L），继电器a的开关（K1’）第2端连接到降压电阻b（R8）的第1脚，降压电阻b（R8）的第2脚连接到驱动输出端（Y）；非门b（IC3）的输出端又分别连接到充电电阻（R4）的第1脚和非门c（IC4）的输入端，非门c（IC4）的输出端连接到隔离二极管a（VD6）的阳极，充电电阻（R4）的第2脚连接到延时电容器（C3）的正极和隔离二极管b（VD7）的阳极，延时电容器（C3）的负极连接到地线，隔离二极管a（VD6）的阴极和隔离二极管b（VD7）的阴极连接到非门d（IC5）的输入端，非门d（IC5）的输出端连接到限流电阻b（R7）的第1脚，限流电阻b（R7）的第2脚连接到三极管b（VT2）的基极，三极管b（VT2）的发射极连接到地线，三极管b（VT2）的集电极连接到钳位二极管b（VD9）的阳极和继电器b的线圈（K2）第2端，钳位二极管b（VD9）的阴极和继电器b的线圈（K2）第1端连接到工作电源的正极（V+），继电器b的开关（K2’）第1端连接到继电器a的开关（K1’）第2端，继电器b的开关（K2’）第2端连接到驱动输出端（Y）。

2.根据权利要求1所述的一种顺流闭合电磁阀的驱动电路，其特征是延时切换电路中有放电二极管（VD5）和放电电阻（R3），放电二极管（VD5）的阳极连接到延时电容器（C3）的正极，放电二极管（VD5）的阴极连接到放电电阻（R3）的第2脚，放电电阻（R3）的第1脚连接到非门b（IC3）的输出端。

3.根据权利要求1所述的一种顺流闭合电磁阀的驱动电路，其特征是在非门a（IC2）的输入端与地线之间连接有傍路电阻a（R2）。

4.根据权利要求1所述的一种顺流闭合电磁阀的驱动电路，其特征是在非门d（IC5）的输入端与地线之间连接有傍路电阻b（R6）。

5.根据权利要求1所述的一种顺流闭合电磁阀的驱动电路，其特征是非门b（IC3）为一只非门电路或多只非门电路并联组合。

6.根据权利要求1所述的一种顺流闭合电磁阀的驱动电路，其特征是非门a（IC2）、非门b（IC3）、非门c（IC4）和非门d（IC5）共用一只数字集成电路，其中非门b（IC3）为三只非门电路并联组合，数字集成电路的电源端连接到工作电源的正极（V+），数字集成电路的地端连接到地线。