CN205877361U - 电磁阀驱动电路及电磁阀 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种电磁阀驱动电路，所述电磁阀具有电磁线圈L1，所述电磁阀驱动电路包括：开关元件Q1；限流元件R4；所述电磁线圈L1、开关元件Q1和限流元件R4依次串联接在电源端和接地端之间；用于产生脉冲宽度调制信号的PWM信号发生模块；与PWM信号发生模块、开关元件Q1相连接的开关元件驱动模块；所述开关元件驱动模块根据所述PWM信号发生模块产生的脉冲宽度调制信号，来驱动所述开关元件Q1在导通状态和关断状态之间切换；以及供电模块；所述供电模块具有电源端和接地端；所述PWM信号发生模块和开关元件驱动模块由所述供电模块供电；本实用新型结构简单、控制便捷、节能省电、同时有利于延长电磁阀的使用寿命。

Description

电磁阀驱动电路及电磁阀

技术领域

本实用新型涉及电磁阀控制技术领域，具体为一种电磁阀驱动电路及电磁阀。

背景技术

消防领域采用的电磁阀要求具有快速响应，长期有效密封等特点。电磁阀的电磁线圈通电时，动铁芯被吸合，带动阀杆上移，弹簧同时被压缩，使阀杆与阀芯中孔(先导孔)分离，阀芯上腔的流体瞬间从阀芯中孔缷压，缷压后阀芯在上下腔压差的作用下快速向上浮起，电磁阀开启。电磁阀的电磁线圈断电时，阀杆在弹簧力的作用下关闭阀芯中孔，并推动阀芯向下移，封住流体出口，电磁阀关闭。当动铁芯被吸合后，电磁线圈需要产生吸合力保持动铁芯被吸引，该吸合力不需要电磁线圈触发时那么大，并且长时间进行额定电压供电，也会减少电磁线圈的使用寿命，同时浪费不必要的电能。

现有技术中比较先进的电磁阀，一般通过位置触发的方式进行电流大小的控制，即当电磁阀接收开启信号后电磁线圈通电，电磁线圈供电为额定电压供电，阀芯开启，动铁芯被吸合，带动阀杆上移，当动铁芯被吸合到顶部后，触发切换开关，进而电磁线圈被切换为低电压供电，这样既可以保证动铁芯的吸合力，同时又减少了加载在电磁线圈上的电压。但是，这种电磁阀是在现有电磁阀结构的基础上增加开关结构，不仅增加了电磁阀的体积，同时也增加了电磁阀的结构复杂度，使得电磁阀出现故障的概率变高。

发明内容

本实用新型针对以上问题的提出，而研制一种结构简单、控制便捷、节能省电、以及有利于延长电磁阀使用寿命的电磁阀驱动电路，同时还提供了一种具有所述电磁阀驱动电路的电磁阀。

本实用新型的技术方案如下：

一种电磁阀驱动电路，所述电磁阀具有电磁线圈L1，所述电磁阀驱动电路包括：

开关元件Q1；

限流元件R4；所述电磁线圈L1、开关元件Q1和限流元件R4依次串联接在电源端和接地端之间；

用于产生脉冲宽度调制信号的PWM信号发生模块；

与PWM信号发生模块、开关元件Q1相连接的开关元件驱动模块；所述开关元件驱动模块根据所述PWM信号发生模块产生的脉冲宽度调制信号，来驱动所述开关元件Q1在导通状态和关断状态之间切换；

以及供电模块；所述供电模块具有电源端和接地端；所述PWM信号发生模块和开关元件驱动模块由所述供电模块供电；

进一步地，所述PWM信号发生模块包括脉宽调制器U1、电阻R2、电阻R7和电容C1；所述脉宽调制器U1采用NE555芯片；所述电阻R2一端连接所述电源端，另一端连接所述脉宽调制器U1的第7引脚；所述电阻R7两端分别连接所述脉宽调制器U1的第7引脚和第2引脚；所述脉宽调制器U1的第6引脚与第2引脚相连接，并经由电容C1连接所述接地端；所述脉宽调制器U1的第8引脚和第4引脚均连接所述电源端；所述脉宽调制器U1的第3引脚作为所述脉冲宽度调制信号的输出端；

进一步地，所述开关元件Q1采用N沟道MOS管；所述开关元件驱动模块包括电阻R6、电阻R9、PNP三极管Q2、电阻R3、稳压二极管ZD2、电阻R1和二极管D2；所述电阻R6一端接收所述PWM信号发生模块输出的脉冲宽度调制信号，另一端连接所述PNP三极管Q2基极；所述电阻R9两端分别连接所述电源端和所述PNP三极管Q2基极；所述PNP三极管Q2发射极连接所述电源端；所述稳压二极管ZD2和所述电阻R1相互串联接在所述开关元件Q1的栅极和源极之间；所述稳压二极管ZD2与所述电阻R1相并联；所述PNP三极管Q2集电极通过电阻R3与稳压二极管ZD2和电阻R1的串接点相连接；

进一步地，所述供电模块包括整流桥BR1、稳压二极管ZD1、电容C2和电阻R5；所述整流桥BR1的输入端用于接收输入的交流电压；所述整流桥BR1的输出正端作为所述供电模块的电源端；所述整流桥BR1的输出负端经由所述限流元件R4连接所述接地端；所述稳压二极管ZD1阴极连接所述电源端；所述稳压二极管ZD1阳极作为所述供电模块的接地端；所述电容C2和电阻R5均与所述稳压二极管ZD1相并联；

进一步地，所述电磁线圈L1两端并联接有二极管D1。

一种电磁阀，具有上述任一项所述的电磁阀驱动电路。

由于采用了上述技术方案，本实用新型提供的电磁阀驱动电路及电磁阀，通过调节PWM信号发生模块产生的脉冲宽度调制信号，进而改变所述开关元件Q1的开关占空比，能够使得在电磁阀开启和触发时流经电磁线圈L1的电流较高，进而电磁线圈L1产生较强的吸合力，以将动铁芯吸合，当动铁芯被吸合后，使得流经电磁线圈L1的电流降低，进而电磁线圈L1只需产生能够保持动铁芯被吸引的吸合力即可，本实用新型既能保证电磁阀正常开启，又可以避免电磁线圈一直处于高负载工作状态，结构简单、控制便捷、节能省电、同时有利于延长电磁阀的使用寿命。

附图说明

图1是本实用新型所述电磁阀驱动电路的结构框图；

图2是本实用新型所述电磁阀驱动电路的电路原理图。

具体实施方式

如图1和图2所示的一种电磁阀驱动电路，所述电磁阀具有电磁线圈L1，所述电磁阀驱动电路包括：开关元件Q1；限流元件R4；所述电磁线圈L1、开关元件Q1和限流元件R4依次串联接在电源端和接地端之间；用于产生脉冲宽度调制信号的PWM信号发生模块；与PWM信号发生模块、开关元件Q1相连接的开关元件驱动模块；所述开关元件驱动模块根据所述PWM信号发生模块产生的脉冲宽度调制信号，来驱动所述开关元件Q1在导通状态和关断状态之间切换；以及供电模块；所述供电模块具有电源端和接地端；所述PWM信号发生模块和开关元件驱动模块由所述供电模块供电；进一步地，所述PWM信号发生模块包括脉宽调制器U1、电阻R2、电阻R7和电容C1；所述脉宽调制器U1采用NE555芯片；所述电阻R2一端连接所述电源端，另一端连接所述脉宽调制器U1的第7引脚；所述电阻R7两端分别连接所述脉宽调制器U1的第7引脚和第2引脚；所述脉宽调制器U1的第6引脚与第2引脚相连接，并经由电容C1连接所述接地端；所述脉宽调制器U1的第8引脚和第4引脚均连接所述电源端；所述脉宽调制器U1的第3引脚作为所述脉冲宽度调制信号的输出端；进一步地，所述开关元件Q1采用N沟道MOS管；所述开关元件驱动模块包括电阻R6、电阻R9、PNP三极管Q2、电阻R3、稳压二极管ZD2、电阻R1和二极管D2；所述电阻R6一端接收所述PWM信号发生模块输出的脉冲宽度调制信号，另一端连接所述PNP三极管Q2基极；所述电阻R9两端分别连接所述电源端和所述PNP三极管Q2基极；所述PNP三极管Q2发射极连接所述电源端；所述稳压二极管ZD2和所述电阻R1相互串联接在所述开关元件Q1的栅极和源极之间；所述稳压二极管ZD2与所述电阻R1相并联；所述PNP三极管Q2集电极通过电阻R3与稳压二极管ZD2和电阻R1的串接点相连接；进一步地，所述供电模块包括整流桥BR1、稳压二极管ZD1、电容C2和电阻R5；所述整流桥BR1的输入端用于接收输入的交流电压；所述整流桥BR1的输出正端作为所述供电模块的电源端；所述整流桥BR1的输出负端经由所述限流元件R4连接所述接地端；所述稳压二极管ZD1阴极连接所述电源端；所述稳压二极管ZD1阳极作为所述供电模块的接地端；所述电容C2和电阻R5均与所述稳压二极管ZD1相并联；进一步地，所述电磁线圈L1两端并联接有二极管D1。

一种电磁阀，具有上述任一项所述的电磁阀驱动电路。

本实用新型所述开关元件Q1采用N沟道MOS管，该开关元件Q1的漏极连接所述电磁线圈L1一端，所述电磁线圈L1另一端连接所述电源端；所述开关元件Q1的源极经由限流元件R4连接所述接地端；所述限流元件R4为电阻；所述PNP三极管Q2采用2N3906；所述稳压二极管ZD2采用10V稳压二极管；所述稳压二极管ZD1采用12V稳压二极管；所述电磁线圈L1在断电一瞬间容易产生反向电动势，通过所述二极管D1能够用于消耗该反向电动势；图2中的GND即为接地端，图2中的接线端acc1和acc2为交流电压输入端。

本实用新型提供的电磁阀驱动电路通过调节PWM信号发生模块产生的脉冲宽度调制信号，进而改变所述开关元件Q1的开关占空比，能够使得在电磁阀开启和触发时流经电磁线圈L1的电流较高，进而电磁线圈L1产生较强的吸合力，以将动铁芯吸合，当动铁芯被吸合后，使得流经电磁线圈L1的电流降低，进而电磁线圈L1只需产生能够保持动铁芯被吸引的吸合力即可，本实用新型既能保证电磁阀正常开启，又可以避免电磁线圈一直处于高负载工作状态，结构简单、控制便捷、节能省电、同时有利于延长电磁阀的使用寿命。

以上所述，仅为本实用新型较佳的具体实施方式，但本实用新型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实用新型揭露的技术范围内，根据本实用新型的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种电磁阀驱动电路，所述电磁阀具有电磁线圈L1，其特征在于所述电磁阀驱动电路包括：

开关元件Q1；

限流元件R4；所述电磁线圈L1、开关元件Q1和限流元件R4依次串联接在电源端和接地端之间；

用于产生脉冲宽度调制信号的PWM信号发生模块；

与PWM信号发生模块、开关元件Q1相连接的开关元件驱动模块；所述开关元件驱动模块根据所述PWM信号发生模块产生的脉冲宽度调制信号，来驱动所述开关元件Q1在导通状态和关断状态之间切换；

以及供电模块；所述供电模块具有电源端和接地端；所述PWM信号发生模块和开关元件驱动模块由所述供电模块供电。

2.根据权利要求1所述的电磁阀驱动电路，其特征在于所述PWM信号发生模块包括脉宽调制器U1、电阻R2、电阻R7和电容C1；所述脉宽调制器U1采用NE555芯片；所述电阻R2一端连接所述电源端，另一端连接所述脉宽调制器U1的第7引脚；所述电阻R7两端分别连接所述脉宽调制器U1的第7引脚和第2引脚；所述脉宽调制器U1的第6引脚与第2引脚相连接，并经由电容C1连接所述接地端；所述脉宽调制器U1的第8引脚和第4引脚均连接所述电源端；所述脉宽调制器U1的第3引脚作为所述脉冲宽度调制信号的输出端。

3.根据权利要求1所述的电磁阀驱动电路，其特征在于所述开关元件Q1采用N沟道MOS管；所述开关元件驱动模块包括电阻R6、电阻R9、PNP三极管Q2、电阻R3、稳压二极管ZD2、电阻R1和二极管D2；所述电阻R6一端接收所述PWM信号发生模块输出的脉冲宽度调制信号，另一端连接所述PNP三极管Q2基极；所述电阻R9两端分别连接所述电源端和所述PNP三极管Q2基极；所述PNP三极管Q2发射极连接所述电源端；所述稳压二极管ZD2和所述电阻R1相互串联接在所述开关元件Q1的栅极和源极之间；所述稳压二极管ZD2与所述电阻R1相并联；所述PNP三极管Q2集电极通过电阻R3与稳压二极管ZD2和电阻R1的串接点相连接。

4.根据权利要求1所述的电磁阀驱动电路，其特征在于所述供电模块包括整流桥BR1、稳压二极管ZD1、电容C2和电阻R5；所述整流桥BR1的输入端用于接收输入的交流电压；所述整流桥BR1的输出正端作为所述供电模块的电源端；所述整流桥BR1的输出负端经由所述限流元件R4连接所述接地端；所述稳压二极管ZD1阴极连接所述电源端；所述稳压二极管ZD1阳极作为所述供电模块的接地端；所述电容C2和电阻R5均与所述稳压二极管ZD1相并联。

5.根据权利要求1所述的电磁阀驱动电路，其特征在于所述电磁线圈L1两端并联接有二极管D1。

6.一种电磁阀，其特征在于所述电磁阀具有权利要求1至5任一项所述的电磁阀驱动电路。