CN205559673U - 一种用于连续减震控制的电流源 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种用于连续减震控制的电流源，是由精密运算放大器经功率达林顿晶体管a和功率达林顿晶体管b、CDC减震器、检流电阻、电压跟随器和无源低通滤波器与电工仪表连接，供电电源分别连接精密运算放大器、功率达林顿晶体管a、功率达林顿晶体管b和电压跟随器，检流电阻经反馈通道与精密运算放大器连接构成。本实用新型与常见的开关电源相比，具有无噪声，无电磁干扰的优点，再加上结构简单，大大减少了设计的难度与成本。本实用新型体积小，重量轻，安装方便，可广泛应用于电动汽车，输出严格跟随输入给定值，驱动方便。

Description

一种用于连续减震控制的电流源

技术领域：

本实用新型涉及一种线性恒流源，尤其是用于连续减震控制的电流源。

背景技术：

现代汽车多采用传统的弹簧液压式减震器，弹簧与液压的共同作用，基本上可以满足普通汽车行驶的舒适度要求。但对于现代运动型汽车而言，此减震器尚存在诸多难以克服的弊端。其一，螺旋弹簧受到冲击后会产生震动，持续的震动易导致车手的疲劳和烦躁，潜伏不安全隐患。其二，减震器的阻尼力越大，震动消减得越快，但却使并联在外部的螺旋弹簧的作用不能充分发挥，同时，过大的阻尼力还可能损坏减震器连接零件及车架。其三，液压阻尼力随着温度的变化而变化，长时间使用，液压与细孔壁之间的摩擦以及液体分子内摩擦产生大量的热，导致液压温度升高，粘度迅速降低，阻尼力也随之下降，减震器的减震性能随之恶化。

CDC减震器基于传统的液力减震器进行改造，减震器内注有油液，有内外两个腔室，油液可通过联通两个腔室间的孔隙流动，在车轮颠簸时，减振器内的活塞便会在套筒内上下移动，其腔内的油液便在活塞的往复运动的作用下在两个腔室间往返流动。油液分子间的相互摩擦以及油液与孔壁之间的摩擦对活塞的运动形成阻力，将震动的动能转化为热量，热量通过减震器外壳散发到空气中，这样就实现了减震器的“减震”过程，而CDC系统在“孔隙”上做文章，通过电子控制的阀门来改变两个腔室间连通部分的截面积，在流量一定时，截面积的大小与流体的阻力成反比，这样就改变了油液在腔室间往复的阻力，从而实现对减震器阻尼的改变。

CDC控制系统根据车辆上的加速度传感器的数据判断车辆行驶状态，由ECU(电子控制单元)进行运算，随后对减震器上的CDC控制阀发出相应的指令，由电流源控制阀门的开度来提供适应当前状态的阻尼力。在实际驾驶时，CDC在遇到颠簸路面时能够大大的削弱来自路面的震动和弹簧的反弹，使车身保持稳定，从理论状态来讲，CDC能够做到在车轮上下剧烈抖动的时候，车身仅如海中的行船一般上下起伏。而在激烈驾驶时又能够提高悬架的阻尼，提供足够的支撑力，并使底盘响应更加迅速，提高车辆的操控性。

发明内容：

本实用新型的目的就在于针对上述现有技术的不足，提供一种用来控制CDC减震器的电流源。

本实用新型的目的是通过以下技术方案实现的:

一种用于连续减震控制的电流源，是由精密运算放大器1分别连接功率达林顿晶体管a2和功率达林顿晶体管b3，功率达林顿晶体管a2和功率达林顿晶体管b3分别经CDC减震器4、检流电阻5、电压跟随器7和无源低通滤波器8与电工仪表10连接，供电电源9分别连接精密运算放大器1、功率达林顿晶体管a2、功率达林顿晶体管b3和电压跟随器7，检流电阻5经反馈通道6与精密运算放大器1连接构成。

有益效果：由于CDC减震器功耗低，再加上车辆在行驶过程中，系统的干扰因素十分复杂，从设计与应用的角度讲，既要考虑CDC减震器功耗与电源成本的问题，又要尽量避免向系统引入更多、更复杂的干扰，因此其驱动电源可直接采用线性电源，线性电源与常见的开关电源相比，具有无噪声，无电磁干扰的优点，再加上结构简单，大大减少了设计的难度与成本。本专利体积小，重量轻，安装方便，可广泛应用于电动汽车，输出严格跟随输入给定值，驱动方便。

附图说明：

图1是本实用新型系统框图

图2是CDC减震器结构图

图3是本实用新型电路原理图

1精密运算放大器，2功率达林顿晶体管a,3功率达林顿晶体管b，4CDC减震器,5检流电阻吗，6反馈通道,7电压跟随器，8无源低通滤波器，9供电电源,10电工仪表。

具体实施方式：

下面结合附图和实施例对本实用新型做进一步详细说明：

一种用于连续减震控制的电流源，是由精密运算放大器1分别连接功率达林顿晶体管a2和功率达林顿晶体管b3，功率达林顿晶体管a2和功率达林顿晶体管b3分别经CDC减震器4、检流电阻5、电压跟随器7和无源低通滤波器8与电工仪表10连接，供电电源9分别连接精密运算放大器1、功率达林顿晶体管a2、功率达林顿晶体管b3和电压跟随器7，检流电阻5经反馈通道6与精密运算放大器1连接构成。

本实用新型属于线性恒流源，由两片精密运算放大器OPA548(其中一片用于构成电压跟随器)，两片功率达林顿晶体管TIP142，一块安时捷DC-DC供电电源模块，四个接线端子，若干电容、电阻构成。所有的功率达林顿晶体管、精密运算放大器均采用铝合金散热片进行散热，大大减少了器件在工作时，由于发热对器件性能的影响。主干部分由一片精密运算放大器OPA548与两片并联的功率达林顿晶体管TIP142以及CDC减震器构成，其输出电流经过检流电阻的采样，通过反馈通道反馈给精密运算放大器OPA548。输出电流检测部分由精密运算放大器OPA548构成的电压跟随器与无源低通滤波器组成，检流电阻采样的信号经过输出电流检测部分得到测量信号，可以用电工仪表进行监测。

P1接口接入ECU发出的电压控制信号传输给U1(精密运算放大器OPA548)的同相输入端，为了使流过功率达林顿晶体管TIP142的电流不至于过大，同时还要满足输出电流的设计要求，采用两片TIP142并联的结构。U1的输出信号用来驱动两片TIP142的门极，TIP142在门极的输入信号的作用下，在发射极输出电流，两片并联的TIP142输出的电流汇成一路流过负载P3。检流电阻R6上的电压通过反馈电阻R4反馈给U1的反相输入端，由于运算放大器自身的虚短作用，会使反相输入电压强制跟随给定的同相输入电压，而R6的阻值为1欧姆，所以流过R6的电流值和R6的电压值在数值上相等，因此，给定的同相电压值即是流过负载P3的电流值。在这里，负载P3即是CDC减震器，给定的电流值用来驱动CDC减震器内部的控制阀的开度，进而提供适应当前状态的阻尼力。

P4是输出电流测量端，用来测量R6的电压值即流过CDC减震器的电流值，U3是用精密运算放大器OPA548构成的电压跟随器，起到缓冲的作用，R5、C1组成一个无源低通滤波器跨接在U3的输出端和P4之间，用来滤除测量时的干扰。

P2是总直流电源VIN的接口，U2是安时捷DC-DC电源模块，VIN输入到U2，U2输出的-12V电压用来给两片OPA548提供负电源，两片OPA548的正电源直接由P2接口供应，P2接口同时为两片并联的TIP142供电。

Claims (1)

1.一种用于连续减震控制的电流源，其特征在于，是由精密运算放大器(1)分别连接功率达林顿晶体管a(2)和功率达林顿晶体管b(3)，功率达林顿晶体管a(2)和功率达林顿晶体管b(3)分别经CDC减震器(4)、检流电阻(5)、电压跟随器(7)和无源低通滤波器(8)与电工仪表(10)连接，供电电源(9)分别连接精密运算放大器(1)、功率达林顿晶体管a(2)、功率达林顿晶体管b(3)和电压跟随器(7)，检流电阻(5)经反馈通道(6)与精密运算放大器(1)连接构成。