CN204738878U - 一种智能调节阀门的驱动保护电路 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开一种智能调节阀门的驱动保护电路，其包括处理器模块、电机模块、H桥驱动模块、开度采集模块、电流检测模块以及诊断模块；H桥驱动模块包括控制输入端、电机驱动信号输出端、驱动状态信号输出端和反馈电流信号输出端；开度采集模块包括可采集智能调节阀门开度的角度传感器；H桥驱动模块的控制输入端连接处理器模块，电机驱动信号输出端连接电机模块，驱动状态信号输出端连接诊断模块的输入端，反馈电流信号输出端连接电流检测模块的输入端；开度采集模块、诊断模块以及电流检测模块的输出端分别连接处理器。本实用新型可实现对当前阀门开合角度和电机工作电流的实时检测，避免由负载短路、过流、开路带来的问题。
Description
技术领域
本实用新型涉及电机智能调节阀的驱动控制技术领域，特别是一种智能调节阀门的驱动保护电路。
背景技术
智能调节阀门是应用于控制空气进入引擎的一道可控调节阀门，气体进入进气管后会和汽油混合成可燃混合气，从而燃烧做功。智能调节阀门是当今电喷车发动机系统的最重要部件，因此行业内不仅对智能调节阀门的耐久性、可靠性、稳定性、耐高温环境性能要求严格，同时还要实现负载的过流、开路、短路保护。
发明内容
本实用新型要解决的技术问题为：通过利用智能全桥控制芯片和角度传感器芯片对智能调节阀门及其驱动电机进行驱动控制，实现电机的正转和翻转，同时实现对当前阀门开合角度和当前电机工作电流的实时检测，避免由负载短路、过流、开路带来的问题。
本实用新型采取的技术手段为：一种智能调节阀门的驱动保护电路，包括处理器、电机模块、H桥驱动模块、开度采集模块、电流检测模块以及诊断模块；
H桥驱动模块包括控制输入端、电机驱动信号输出端、驱动状态信号输出端和反馈电流信号输出端；开度采集模块包括可采集智能调节阀门开度的角度传感器；
H桥驱动模块的控制输入端连接处理器，电机驱动信号输出端连接电机模块，驱动状态信号输出端连接诊断模块的输入端，反馈电流信号输出端连接电流检测模块的输入端；开度采集模块、诊断模块以及电流检测模块的输出端分别连接处理器。
本实用新型的H桥驱动模块可采用现有智能全桥控制芯片，角度传感器为现有产品，处理器也采用现有微处理器芯片。在应用时，处理器通过控制输入端使能H桥驱动模块，从而产生驱动功率传递至负载中的电机模块，驱动电机的正反转运行。同时，H桥驱动模块将驱动电流信号输出至电流检测模块，将驱动状态信号输出至诊断模块；电流检测模块将反馈电流输出至处理器，诊断模块将驱动状态信号转换成开关信号输出至处理器，开度采集模块中的角度传感器采集智能调节阀门的开度，并将采集到的开度信号转换为模拟电压信号传输至处理器，处理器根据上述接收到的各反馈信号即可实现电机工作电流检测、阀门开度检测、自身故障检测以及负载短路、过流、开路检测。
进一步的，本实用新型还包括电源滤波模块，电源滤波模块连接H桥驱动模块。电源滤波模块可滤除电机在正转或反转产生的瞬间脉冲以及电机感性负载产生的高频脉冲干扰，起到保护作用。
优选的，本实用新型中H桥驱动模块采用H桥驱动芯片MC33931。
优选的，本实用新型中开度采集模块中的角度传感器采用角度传感器芯片MLX90360。
本实用新型的有益效果为：利用智能全桥控制芯片和角度传感器芯片对智能调节阀门进行驱动控制，在控制过程中实时采集阀门的开度以及电机电流大小，可迅速准确的实现阀门的开度控制，同时对各种故障能够实现即时检测即时保护，提高了智能调节阀门的控制精度以及工作可靠性。
附图说明
图1所示为本实用新型结构框图；
图2所示为本实用新型中H桥驱动模块、电流检测模块2、诊断模块1、电源滤波模块3以及有刷电机电路原理结构图；
图3所示为本实用新型中开度采集模块电路原理结构图。
具体实施方式
以下结合附图和具体实施例进一步描述。
如图1所示，本实用新型的智能调节阀门的驱动保护电路，包括处理器模块、电机模块、H桥驱动模块、开度采集模块、电流检测模块以及诊断模块；H桥驱动模块包括控制输入端、电机驱动信号输出端、驱动状态信号输出端和反馈电流信号输出端；开度采集模块包括可采集智能调节阀门开度的角度传感器；H桥驱动模块的控制输入端连接处理器模块，电机驱动信号输出端连接电机模块，驱动状态信号输出端连接诊断模块的输入端，反馈电流信号输出端连接电流检测模块的输入端；开度采集模块、诊断模块以及电流检测模块的输出端分别连接处理器。还包括电源滤波模块，电源滤波模块连接H桥驱动模块，用于滤除电机在正转或反转产生的瞬间脉冲以及电机感性负载产生的高频脉冲干扰，起到保护作用。
本实用新型的H桥驱动模块可采用现有智能全桥控制芯片，角度传感器和处理器也可采用芯片。在应用时，处理器通过控制输入端时能H桥驱动模块，从而产生驱动功率传递至负载中的电机模块，驱动电机的正反转运行。同时，H桥驱动模块将驱动电流信号输出至电流检测模块，将驱动状态信号输出至诊断模块；电流检测模块将反馈电流输出至处理器，诊断模块将驱动状态信号转换成开关信号输出至处理器，开度采集模块中的角度传感器采集电机模块中智能调节阀门的开度，并将采集到的开度信号转换为模拟电压信号传输至处理器，处理器根据上述接收到的反馈信号即可实现电机工作电流检测、阀门开度检测、自身故障检测以及负载短路、过流、开路检测。
实施例
结合图2和图3，本实施例中H桥驱动模块采用H桥驱动芯片MC33931，即U1；开度采集模块中的角度传感器U3采用角度传感器芯片MLX90360。
电机模块中的电机U2为有刷电机，驱动保护电路主要包括1个处理器、4个电阻、1个电解电容、2个磁珠和10个陶瓷电容、2个TVS管、1个H桥驱动芯片、1个角度传感器。
电源滤波模块3为+12V电源分别与第一电解电容E1的1引脚和第三陶瓷电容C3的1引脚连接，第三陶瓷电容C3的1引脚与U1的7、8、25、26引脚连接，第一电解电容E1的2引脚和第三陶瓷电容C3的2引脚连接地线。
H桥驱动模块中，+12V电源和U1的29引脚、31引脚、32引脚、35引脚分别与处理器管脚相连，U1的10引脚和11引脚与电机模块U2的1引脚相连，U1的22引脚和23引脚与电机模块U2的2引脚相连。
诊断模块1中，U1的32引脚分别与第一电阻2引脚和处理器引脚相连，第一电阻1引脚与5V_a电源相连。
电流检测模块2中，U1的3引脚分别与第三陶瓷电容C3的2引脚和第二电阻R2的2引脚相连，第三陶瓷电容C3的1引脚和第二电阻R2的1引脚与底线相连。
开度检测模块中，5V_a电源分别与第五陶瓷电容C5的2引脚、第七陶瓷电容C7的2引脚和第三电阻R3的1引脚相连，第三电阻R2的2引脚与第一磁珠B1的1引脚相连，第一磁珠B1的2引脚分别与第六陶瓷电容C6的2引脚、TVS1的1引脚和U3的1引脚相连，U3的7引脚与第四陶瓷电容C4的2引脚相连，U3的5引脚分别与TVS2的1引脚、第八陶瓷电容C8的2引脚和第二磁珠B2的1引脚相连，第二磁珠B2的2引脚和第四电阻R4的1引脚相连，第四电阻R4的2引脚分别与第九陶瓷电容C9的2引脚和第十陶瓷电容C10的2引脚相连，其它引脚全部与地线相连。
上述TVS管采用型号为MMBZ27VALT，R2为0.1%电阻，陶瓷电容为0.1uF，R3和R4为0805/10欧姆电阻，有刷电机U2为德昌#600（12V），输入电源为9-16V直流电压源。
在应用时，当H桥驱动模块输出开路时，处理器使能H桥驱动模块，控制H桥驱动模块驱动电机，实时检测诊断模块反馈信号、开度采集模块反馈信号、电流检测模块反馈电压信号，若出现开度采集模块反馈信号、电流检测模块反馈电压信号保持不变，则处理器诊断为负载开路故障；
当H桥驱动模块输出短路，处理器使能H桥驱动模块，控制H桥驱动模块驱动电机，实时检测诊断模块反馈信号、开度采集模块反馈信号、电流检测模块反馈电压信号，若出现开度采集模块反馈信号保持不变、电流检测模块反馈电压信号超过阀值，则处理器诊断为负载短路故障；
当H桥驱动模块过温，处理器使能H桥驱动模块，控制H桥驱动模块驱动电机，实时检测诊断模块反馈信号、开度采集模块反馈信号、电流检测模块反馈电压信号，若出现开度采集模块反馈信号保持不变、检测诊断模块反馈信号为高电平，则处理器诊断为过温保护故障；处理器即可作出预警。
Claims (4)
1.一种智能调节阀门的驱动保护电路，其特征是，包括处理器、电机模块、H桥驱动模块、开度采集模块、电流检测模块以及诊断模块；
H桥驱动模块包括控制输入端、电机驱动信号输出端、驱动状态信号输出端和反馈电流信号输出端；开度采集模块包括可采集智能调节阀门开度的角度传感器；
H桥驱动模块的控制输入端连接处理器，电机驱动信号输出端连接电机模块，驱动状态信号输出端连接诊断模块的输入端，反馈电流信号输出端连接电流检测模块的输入端；开度采集模块、诊断模块以及电流检测模块的输出端分别连接处理器。
2.根据权利要求1所述的智能调节阀门的驱动保护电路，其特征是，还包括电源滤波模块，电源滤波模块连接H桥驱动模块。
3.根据权利要求1所述的智能调节阀门的驱动保护电路，其特征是，H桥驱动模块采用H桥驱动芯片MC33931。
4.根据权利要求1所述的智能调节阀门的驱动保护电路，其特征是，开度采集模块中的角度传感器采用角度传感器芯片MLX90360。
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| CN201520359860.4U CN204738878U (zh) | 2015-05-29 | 2015-05-29 | 一种智能调节阀门的驱动保护电路 |
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Publications (1)
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| CN106051182A (zh) * | 2016-08-23 | 2016-10-26 | 无锡隆盛科技股份有限公司 | 一种由can总线通信的智能蝶阀 |
| CN106351748A (zh) * | 2016-08-26 | 2017-01-25 | 南京奥联汽车电子电器股份有限公司 | 一种基于can总线控制的智能节气门的电路 |
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2015
- 2015-05-29 CN CN201520359860.4U patent/CN204738878U/zh active Active
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