CN204499023U - 一种中央控制式电脉动器控制器 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种中央控制式电脉动器控制器，包括电源电路、电子开关电路，电子开关电路包括方波发生器、隔离输出级、反相器、两个延时整形器和两个输出，所述的方波发生器包括集成电路IC1的第一与非门、第二与非门、电阻R2、电阻R3、电容C3、电容C4，隔离输出级为集成电路IC1的第三与非门，反相器为集成电路IC1的第四与非门，一个延时整形器包括电阻R4、电容C5、集成电路IC2的第二与非门和第三与非门，另一个延时整形器包括电阻R5、电容C6、集成电路IC2的第一与非门和第四与非门，一个输出包括场效应管VT1、VT3和VT5，另一个输出包括场效应管VT2、VT4和VT6。本实用新型设计简洁、实用、脉动性能高、稳定性高、故障率低，奶牛挤奶的舒适度高。

Description

一种中央控制式电脉动器控制器

技术领域

 本实用新型属于机械领域中的乳品机械领域，涉及挤奶机中的电脉动器，特别涉及一种中央控制式电脉动器控制器。

背景技术

挤奶机是人们模仿牛犊吸吮母奶的仿生学原理研制而成，在挤奶时与奶牛乳头接触的奶杯处于一种吸一下和停一下的交替工作状态，而这个状态的出现是由脉动器来完成的，因此脉动器性能好坏对挤奶机来说至关重要，它关系到挤奶机的挤奶效率和奶牛挤奶的舒适度等诸多方面。中央控制式电脉动器与气脉动器相比因其脉动器的脉动频率稳定、一致性好而占据着市场的主导优势。电脉动器的工作原理是通过给电脉动器线圈提供脉冲电流，使得脉动器阀体上、下交替运动，从而实现电脉动器交替输出真空和大气的挤奶要求。电脉动器的脉冲电流是由电脉动器控制器来提供的，它决定了脉动器阀体上、下交替运动的频次，决定了电脉动器在每个工作时段中有多长时段处于工作状态，有多长时段处于休息状态，它对电脉动器的性能起着主导的作用。

现在挤奶机市场上使用的中央控制式电脉动器控制器的性能参差不齐，性能好的多为进口产品，结构复杂，价格昂贵且配件供应都非常不方便，零部件的价格也很高。国内产品的价格较优惠，但其性能不理想，控制器发热现象较严重，可靠性也较低，故障率较高，奶牛挤奶的舒适度不高。中央控制式电脉动器是所有的电脉动器共用一个电脉动器控制器，当电脉动器控制器出现问题时，势必影响整个挤奶系统的工作，而且奶牛挤奶时间是比较固定的，如果电脉动器控制器出现问题势必会影响奶牛的出奶。因此如何向市场提供一种性能优良、可靠性高、价格适中的新型中央控制式电脉动器控制器非常有必要。

发明内容

本实用新型的目的是针对上述问题提供一种中央控制式电脉动器控制器，用于解决市场使用的中央控制式电脉动器控制器性能参差不齐，性能好的产品价格高，结构复杂，配件供应和维修不方便，价格低的产品性能差、易发热、故障多的问题。

本实用新型通过以下技术方案来实现：一种中央控制式电脉动器控制器，包括电源电路、电子开关电路，电源电路包括桥式整流器，滤波电容C1-1、C1-2、C2-1、C2-2，分压电阻R1和L7812三端稳压电源；其中，桥式整流器的输出脚4连接滤波电容C1-1、C1-2正极，同时又通过分压电阻R1连接滤波电容C2-1正极和三端稳压电源L7812的输入端，三端稳压电源输出端连接滤波电容C2-2的正极，滤波电容C1-1、C1-2、C2-1、C2-2的负极连接三端稳压电源L7812的接地端2脚一并接地；

电子开关电路包括方波发生器、隔离输出级、反相器、两个延时整形器和两个输出，所述的方波发生器包括集成电路IC1的第一与非门、第二与非门、电阻R2、电阻R3、电容C3、电容C4，产生50：50的方波，隔离输出级为集成电路IC1的第三与非门，反相器为集成电路IC1的第四与非门，一个延时整形器包括电阻R4、电容C5、集成电路IC2的第二与非门和第三与非门，另一个延时整形器包括电阻R5、电容C6、集成电路IC2的第一与非门和第四与非门，一个输出包括场效应管VT1、VT3和VT5，另一个输出包括场效应管VT2、VT4和VT6；

所述的集成电路IC1第一与非门的输入端连接电阻R2和电容C4的一端，输出端连接电阻R2的另一端和电容C3，电容C3的另一端连接集成电路IC1第二与非门的输入引脚、电阻R3，第二与非门的输出端连接电阻R3和电容C4的另一端，同时连接作为隔离输出级的第三与非门的输入端，集成电路IC1的第三与非门的一端接地，第三与非门的输出端分成两路50：50的方波信号，一路由集成电路IC1第三与非门的输出端连接二极管D1的正极，二极管D1的负极连接一个延时整形器中电阻R4、电容C5以及集成电路IC2第二与非门的输入端，电阻R4、电容C5的另一端接地，第二与非门的输出端连接集成电路IC2第三与非门的输入端，由第三与非门的输出端输出60：40的方波信号，集成电路IC2第三与非门的输出端连接一个输出中场效应管VT1的控制极，场效应管VT1的漏极连接场效应管VT3的控制级，场效应管VT3的漏极连接场效应管VT5的控制级，场效应管VT5的漏级连接左脉动器线圈J1，左脉动器线圈J1的另一端连接＋24V电源；另一路由集成电路IC1第三与非门的输出端连接作为反相器的第四与非门的输入端，第四与非门的输出端连接二极管D2的正极，二极管D2的负极连接另一个延时整形器中电阻R5、电容C6以及集成电路IC2第一与非门的输入端，电阻R5、电容C6的另一端接地，第一与非门的输出端连接集成电路IC2第四与非门的输入端，由第四与非门的输出端输出与上一路频率相同但相位相反的节拍比为60：40的方波信号，集成电路IC2第四与非门的输出端连接另一个输出的场效应管VT2的控制极，场效应管VT2的漏极连接场效应管VT4的控制级，场效应管VT4的漏极连接场效应管VT6的控制级，场效应管VT6的漏级连接右脉动器线圈J2，右脉动器线圈J2的另一端连接＋24V电源，场效应管VT1、VT2、VT3、VT4、VT5、VT6的源极接地。

进一步的，所述的集成电路IC1的第二与非门的输入端还连接有电容C7。

进一步的，所述的场效应管VT3、VT4、VT5和VT6的控制级端还分别连接有电阻R6、R7、R10、R11。

进一步的，所述的左脉动器线圈J1还与二极管D3并联。

进一步的，所述的左脉动器线圈J1还与电阻R8和发光二极管LED1的串联电路并联。

进一步的，所述的右脉动器线圈J2还与二极管D4并联。

进一步的，所述的右脉动器线圈J2还与电阻R9和发光二极管LED2的串联电路并联。

采用上述技术方案的积极效果：本实用新型经三端稳压电源输出稳定的工作电压，有利于中央控制器故障率的降低，采用IC集成模块和场效应管等优质电压元件可使电子开关电路的工作电流大大降低，这在很大程度上大大降低了本控制系统的故障率。采用隔离输出级输出的方法使得多谐振荡器输出的脉冲信号不受负载等因素的影响，使脉冲信号更稳定；通过在隔离输出级后增加一个起保护作用的单向二极管对脉冲信号的保护作用更加理想；使得本实用新型设计简洁、实用、脉动性能高、稳定性高、故障率低，奶牛挤奶的舒适度高。

附图说明

图1是本实用新型的电路图；

图2是本实用新型的原理方框图。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型的技术方案做进一步的说明，但不应理解为对本实用新型的限制：

图1是本实用新型的电路图，如图所示，一种中央控制式电脉动器控制器，包括电源电路、电子开关电路，电源电路包括桥式整流器，滤波电容C1-1、C1-2、C2-1、C2-2，分压电阻R1和L7812三端稳压电源；其中，桥式整流器的输出脚4连接滤波电容C1-1、C1-2正极，同时又通过分压电阻R1连接滤波电容C2-1正极和三端稳压电源78L12的输入端，三端稳压电源输出端连接滤波电容C2-2的正极，滤波电容C1-1、C1-2、C2-1、C2-2的负极连接三端稳压电源L7812的接地端2脚一并接地。在实际工作中常有三端稳压电源L7812温升过高的现象出现，因此在三端稳压电源L7812与电源之间增加分压电阻R1，用于减少三端稳压电源L7812正常工作时产生的温升。

电子开关电路包括方波发生器、隔离输出级、反相器、两个延时整形器和两个输出，所述的方波发生器包括集成电路IC1的第一与非门、第二与非门、电阻R2、电阻R3、电容C3、电容C4，隔离输出级为集成电路IC1的第三与非门，反相器为集成电路IC1的第四与非门，一个延时整形器包括电阻R4、电容C5、集成电路IC2的第二与非门和第三与非门，另一个延时整形器包括电阻R5、电容C6、集成电路IC2的第一与非门和第四与非门，一个输出包括场效应管VT1、VT3和VT5，另一个输出包括场效应管VT2、VT4和VT6。

所述的集成电路IC1第一与非门的输入端连接电阻R2和电容C4的一端，输出端连接电阻R2的另一端和电容C3，电容C3的另一端连接集成电路IC1第二与非门的输入引脚、电阻R3，第二与非门的输出端连接电阻R3和电容C4的另一端，同时连接作为隔离输出级的第三与非门的输入端，集成电路IC1的第三与非门的一脚接地，第三与非门的输出端分成两路50：50的方波信号，一路由集成电路IC1第三与非门的输出端连接二极管D1的正极，二极管D1的负极连接一个延时整形器中电阻R4、电容C5以及集成电路IC2第二与非门的输入端，电阻R4、电容C5的另一端接地，第二与非门的输出端连接集成电路IC2第三与非门的输入端，由第三与非门的输出端输出60：40的方波信号，集成电路IC2第三与非门的输出端连接一个输出中场效应管VT1的控制极，场效应管VT1的漏极连接场效应管VT3的控制级，场效应管VT3的漏极连接场效应管VT5的控制级，场效应管VT5的漏级连接左脉动器线圈J1，左脉动器线圈J1的另一端连接＋24V电源。通过场效应管VT1的导通与关断来控制VT3、VT5的导通与关断，从而控制左脉动线圈J1的通电与释放。另一路由集成电路IC1第三与非门的输出端连接作为反相器的第四与非门的输入端，第四与非门的输出端连接二极管D2的正极，二极管D2的负极连接电容C6、电阻R5以及集成电路IC2第一与非门的输入端，电阻R5、电容C6的另一端接地，第一与非门的输出端连接集成电路IC2第四与非门的输入端，由第四与非门的输出端输出与前一路频率相同但相位相反的60：40的方波信号，集成电路IC2第四与非门的输出端连接另一个输出的场效应管VT2的控制极，场效应管VT2的漏极连接场效应管VT4的控制级，场效应管VT4的漏极连接场效应管VT6的控制级，场效应管VT6的漏级连接右脉动器线圈J2，右脉动器线圈J2的另一端连接＋24V电源，通过场效应管VT2的导通与关断来控制场效应管VT4、VT6的导通和关断，从而控制右脉动线圈J2的通电与释放。场效应管VT1、VT2、VT3、VT4、VT5、VT6的源极接地。由集成电路IC2的第三、第四与非门输出的两路60：40的方波信号，分别送至场效应管VT5、VT6，通过效应管VT5、VT6的导通与关断来控制左、右脉动线圈J1、J2的通电与释放。左、右两个脉动线圈J1、J2的交替导通与关断的循环延续，就是双电脉动器的正常工作状态。

所述的集成电路IC1的第二与非门的输入端还连接有电容C7，使得方波发生器的灵敏度更高。

为了使得场效应管VT3、VT4、VT5、VT6的导通与关断能更彻底，所述的场效应管VT3、VT4、VT5和VT6的控制级端还分别连接有电阻R6、R7、R10、R11。

所述的左脉动器线圈J1还与二极管D3并联。在左脉动线圈J1的失电瞬间，通过二极管D3将左脉动线圈J1产生的反电势释放掉，对场效应管VT5实施保护。

为了检测电路是否接通，所述的左脉动器线圈J1还与电阻R8和发光二极管LED1的串联电路并联。

所述的右脉动器线圈J2还与二极管D4并联。在右脉动线圈J2的失电瞬间，通过二极管D4将右脉动线圈J2产生的反电势释放掉，对场效应管VT6实施保护。作用同二极管D3相同。

为了检测电路是否接通，所述的右脉动器线圈J2还与电阻R9和发光二极管LED2的串联电路并联。

图2是本实用新型的原理方框图，如图所示，工作时，方波发生器由两个IC集成模块、两个电阻、两个电容组成多谐振荡器，形成频率60次/分的50：50的脉冲信号，经一个IC集成模块隔离输出形成稳定的脉冲信号，经由与两个IC集成模块组合的RC延时整形电路延时整形后形成一路60：40方波信号输出。另一路由隔离输出级输出的脉冲信号经反相器后，再经由与两个IC集成模块组合的RC延时整形电路延时整形后，形成一路与上一路频率相同但相位相反的60：40的方波信号输出。两路方波信号分别控制左、右脉动线圈J1、J2的通电与释放。

本实用新型通过采用三端稳压电源和分压电阻的方法使电子开关电路的电压稳定，有效避免了控制器的温度过高现象的出现。通过采用优质IC模块和场效应管等电压元件使得电子开关电路的电流很小，使得中央控制脉动器控制器的故障率大大降低，稳定性大大提高；通过采用在方波发生器电路中设置偏置电容C7的方法使得多谐振荡器的灵敏度更高；通过采用在电子开关电路中设置隔离输出级和起保护作用的二极管D1和D2的办法使方波发生器受到很好的保护，使其性能不会受负载的变化而改变，使本实用新型的稳定性进一步提高。通过采用在场效应管VT3、VT4、VT5、VT6的控制级增加电阻R6、R7、R10、R11的方法，为场效应管VT3、VT4、VT5、VT6的工作点提供正偏值电压，使场效应管VT3、VT4、VT5和VT6在导通状态能彻底导通，在截止状态时，漏电流更小，有效的降低了场效应管VT3、VT4、VT5、VT6的温升，有利于控制器的可靠性的提高。通过以上多种保护方法的设计和实施大大提高了本实用新型的性能，使其可靠性、稳定性得到了有效的保证。

Claims (7)

1.一种中央控制式电脉动器控制器，包括电源电路、电子开关电路，其特征在于：电源电路包括桥式整流器，滤波电容C1-1、C1-2、C2-1、C2-2，分压电阻R1和L7812三端稳压电源；其中，桥式整流器的输出脚4连接滤波电容C1-1、C1-2正极，同时又通过分压电阻R1连接滤波电容C2-1正极和三端稳压电源L7812的输入端，三端稳压电源输出端连接滤波电容C2-2的正极，滤波电容C1-1、C1-2、C2-1、C2-2的负极连接三端稳压电源L7812的接地端2脚一并接地；

电子开关电路包括方波发生器、隔离输出级、反相器、两个延时整形器和两个输出，所述的方波发生器包括集成电路IC1的第一与非门、第二与非门、电阻R2、电阻R3、电容C3、电容C4，隔离输出级为集成电路IC1的第三与非门，反相器为集成电路IC1的第四与非门，一个延时整形器包括电阻R4、电容C5、集成电路IC2的第二与非门和第三与非门，另一个延时整形器包括电阻R5、电容C6、集成电路IC2的第一与非门和第四与非门，一个输出包括场效应管VT1、VT3和VT5，另一个输出包括场效应管VT2、VT4和VT6；

所述的集成电路IC1第一与非门的输入端连接电阻R2和电容C4的一端，输出端连接电阻R2的另一端和电容C3，电容C3的另一端连接集成电路IC1第二与非门的输入引脚、电阻R3，第二与非门的输出端连接电阻R3和电容C4的另一端，同时连接作为隔离输出级的第三与非门的输入端，集成电路IC1的第三与非门的一端接地，第三与非门的输出端分成两路50：50的方波信号，一路由集成电路IC1第三与非门的输出端连接二极管D1的正极，二极管D1的负极连接一个延时整形器中电阻R4、电容C5以及集成电路IC2第二与非门的输入端，电阻R4、电容C5的另一端接地，第二与非门的输出端连接集成电路IC2第三与非门的输入端，由第三与非门的输出端输出60：40的方波信号，集成电路IC2第三与非门的输出端连接一个输出中场效应管VT1的控制极，场效应管VT1的漏极连接场效应管VT3的控制级，场效应管VT3的漏极连接场效应管VT5的控制级，场效应管VT5的漏级连接左脉动器线圈J1，左脉动器线圈J1的另一端连接＋24V电源；另一路由集成电路IC1第三与非门的输出端连接作为反相器的第四与非门的输入端，第四与非门的输出端连接二极管D2的正极，二极管D2的负极连接另一个延时整形器中电阻R5、电容C6以及集成电路IC2第一与非门的输入端，电阻R5、电容C6的另一端接地，第一与非门的输出端连接集成电路IC2第四与非门的输入端，由第四与非门的输出端输出与上一路频率相同但相位相反的节拍比为60：40的方波信号，集成电路IC2第四与非门的输出端连接另一个输出的场效应管VT2的控制极，场效应管VT2的漏极连接场效应管VT4的控制级，场效应管VT4的漏极连接场效应管VT6的控制级，场效应管VT6的漏级连接右脉动器线圈J2，右脉动器线圈J2的另一端连接＋24V电源，场效应管VT1、VT2、VT3、VT4、VT5、VT6的源极接地。

2.根据权利要求1所述的中央控制式电脉动器控制器，其特征在于：所述的集成电路IC1的第二与非门的输入端还连接有电容C7。

3.根据权利要求1所述的中央控制式电脉动器控制器，其特征在于：所述的场效应管VT3、VT4、VT5和VT6的控制级端还分别连接有电阻R6、R7、R10、R11。

4.根据权利要求1所述的中央控制式电脉动器控制器，其特征在于：所述的左脉动器线圈J1还与二极管D3并联。

5.根据权利要求1所述的中央控制式电脉动器控制器，其特征在于：所述的左脉动器线圈J1还与电阻R8和发光二极管LED1的串联电路并联。

6.根据权利要求1所述的中央控制式电脉动器控制器，其特征在于：所述的右脉动器线圈J2还与二极管D4并联。

7.根据权利要求1所述的中央控制式电脉动器控制器，其特征在于：所述的右脉动器线圈J2还与电阻R9和发光二极管LED2的串联电路并联。