CN210807108U - 直流电磁铁可调脉冲恒流驱动电源 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了直流电磁铁可调脉冲恒流驱动电源，包括电源驱动芯片，所述电源驱动芯片U1电性连接有主电源模块、霍尔电流传感器、辅助电源模块、隔离驱动变压、四位连接端口，所述霍尔电流传感器电性连接有电磁铁、主电源模块、辅助电源模块，所述辅助电源模块电性连接有二号运放电路与三号运放电路，所述主电源模块电性连接有二位连接端口，所述隔离驱动变压电性连接有一号场效应管与三号场效应管。本实用新型所述的直流电磁铁可调脉冲恒流驱动电源，设有电源模块与电源驱动模块，能够提供一种精确控制电磁铁实际需求电流的自动调节脉宽的恒流驱动电源，带来更好的使用前景。

Description

直流电磁铁可调脉冲恒流驱动电源

技术领域

本实用新型涉及电气控制领域，特别涉及直流电磁铁可调脉冲恒流驱动电源。

背景技术

传统的直流电磁铁供电电源如图2，在稳压电源和电磁铁L之间加开关进行之间控制，电磁铁吸合时，电流很大，而吸合后电流减小，电压完全加在电磁铁L上，发热量加大，易烧毁。

传统改进的直流电磁铁供电电源如图3，在电磁铁吸合时，让脉宽发生电路延时输出驱动，进行全电加电，解决启动电流很大的问题，在电磁铁吸合后，脉宽发生电路产生固定脉宽的电压，根据伏秒计算出电压减小，解决工作电流减小的问题，该设计的缺点是对电磁铁的工作电流无法精确控制，导致启动电流过小，而无法启动，正常工作后电压过小，造成电流过小，而使电磁铁脱钩断开；或者电压过大，造成发热量偏大，减少寿命，且无法用于大功率电磁铁驱动。

实用新型内容

(一)解决的技术问题

针对现有技术的不足，本实用新型提供了直流电磁铁可调脉冲恒流驱动电源，具备精确控制电磁铁实际需求电流等优点，可以有效解决背景技术中的问题。

(二)技术方案

为实现上述目的，本实用新型采取的技术方案为：包括电源驱动芯片，所述电源驱动芯片电性连接有主电源模块、霍尔电流传感器、辅助电源模块、隔离驱动变压、四位连接端口，所述霍尔电流传感器电性连接有电磁铁、主电源模块、辅助电源模块，所述辅助电源模块电性连接有二号运放电路与三号运放电路，所述主电源模块电性连接有二位连接端口，所述隔离驱动变压电性连接有一号场效应管与三号场效应管。

优选的，所述电源驱动芯片的输出端与主电源模块、隔离驱动变压的输入端电性连接，所述电源驱动芯片的输入端与霍尔电流传感器、辅助电源模块、四位连接端口的输出端电性连接。

优选的，所述霍尔电流传感器的输出端与隔离驱动变压、电磁铁的输入端电性连接，所述隔离驱动变压的输出端与电磁铁的输入端电性连接。

优选的，所述辅助电源模块的输出端与二号运放电路、三号运放电路、电源驱动芯片、霍尔电流传感器的输入端电性连接。

优选的，所述隔离驱动变压的输出端与一号场效应管、三号场效应管的输入端电性连接，组成电压环和电流环电路。

优选的，所述二位连接端口的输出端与主电源模块的输入端电性连接，所述四位连接端口的输出端与电源驱动芯片的输入端电性连接。

(三)有益效果

与现有技术相比，本实用新型提供了直流电磁铁可调脉冲恒流驱动电源，具备以下有益效果：该直流电磁铁可调脉冲恒流驱动电源，电压环起主要控制作用，此时电源驱动芯片的脉宽调制占空比为电源驱动芯片设置的最大值，保证电磁铁可靠启动吸和，控制方式为开环，随着VREF通过R18放电，脉宽占空比按指数曲线减小，同时电磁铁线圈的工作电流也减小，进入闭环，达到稳定后，霍尔电流传感器检测电流大小，数值经运放进行积分运算后，作为基准，电流环起主要控制作用，且脉宽占空比随着电磁铁实际所需电流自动调节，形成闭环控制，从而使电压峰值和有效值变化，达到实时恒流控制电磁铁工作的目的。整个电源电路结构简单，操作方便，使用的效果相对于传统方式更好。

附图说明

图1为本实用新型直流电磁铁可调脉冲恒流驱动电源的整体结构示意图。

图2为本实用新型直流电磁铁可调脉冲恒流驱动电源中电磁铁供电电源的结构示意图。

图3为本实用新型直流电磁铁可调脉冲恒流驱动电源中传统电磁铁供电电源的结构示意图。

图4为本实用新型直流电磁铁可调脉冲恒流驱动电源中启动时电磁铁线圈两端电压波形的结构示意图。

图5为本实用新型直流电磁铁可调脉冲恒流驱动电源中正常工作时电磁铁线圈两端电压波形的结构示意图。

具体实施方式

为使本实用新型实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体实施方式，进一步阐述本实用新型。

如图1-5所示，直流电磁铁可调脉冲恒流驱动电源，包括电源驱动芯片U1，电源驱动芯片U1电性连接有主电源模块M1、霍尔电流传感器M2、辅助电源模块M3、隔离驱动变压B1、四位连接端口J3，霍尔电流传感器M2电性连接有电磁铁K1、主电源模块M1、辅助电源模块M3，辅助电源模块M3电性连接有二号运放电路U2与三号运放电路U3，主电源模块M1电性连接有二位连接端口J1，隔离驱动变压B1电性连接有一号场效应管Q1与三号场效应管Q3。

进一步的，电源驱动芯片U1的输出端与主电源模块M1、隔离驱动变压B1的输入端电性连接，电源驱动芯片U1的输入端与霍尔电流传感器M2、辅助电源模块M3、四位连接端口J3的输出端电性连接，能够更好的进行控制，操作方便。

进一步的，霍尔电流传感器M2的输出端与隔离驱动变压B1、电磁铁K1的输入端电性连接，隔离驱动变压B1的输出端与电磁铁K1的输入端电性连接，便于进行电流检测。

进一步的，辅助电源模块M3的输出端与二号运放电路U2、三号运放电路U3、电源驱动芯片U1、霍尔电流传感器M2的输入端电性连接，组成电压环和电流环电路。

进一步的，隔离驱动变压B1的输出端与一号场效应管Q1、三号场效应管Q3的输入端电性连接，组成电压环和电流环电路，操作性更强。

进一步的，二位连接端口J1的输出端与主电源模块M1的输入端电性连接，四位连接端口J3的输出端与电源驱动芯片U1的输入端电性连接，便于对电源开关进行控制。

工作原理：本实用新型主要包括电源驱动芯片U1、主电源模块M1、霍尔电流传感器M2、辅助电源模块M3、隔离驱动变压B1、四位连接端口J3、二位连接端口J1、电磁铁K1、二号运放电路U2、三号运放电路U3、一号场效应管Q1与三号场效应管Q3，其中电源驱动芯片U1即脉宽调制，主电源模块M1提供主电；辅助电源模块M3为霍尔电流传感器M2,电源驱动芯片U1,二号运放电路U2、三号运放电路U3供电；霍尔电流传感器M2检测电磁铁K1的线圈工作电流，隔离驱动变压B1、一号场效应管Q1、三号场效应管Q3、二号运放电路U2与三号运放电路U3组成电压环和电流环电路，二位连接端口J1连接主电源模块M1，四位连接端口J3连接控制开关，主电源模块M1接通后，C1,C21,C20电容充电由于四位连接端口J3控制开关关断，由于Vref未连接到二号运放电路U2的3脚，所以电源驱动芯片U1输出的脉宽调试占空比为0％，此时电磁铁K1未吸和，四位连接端口J3开关接通，VREF为15V经运放进行积分运算，电压环起主要控制作用，此时电源驱动芯片U1的脉宽调制占空比为电源驱动芯片U1设置的最大值，保证电磁铁可靠启动吸和，控制方式为开环，随着VREF通过R18放电，脉宽占空比按指数曲线减小，同时电磁铁线圈的工作电流也减小，进入闭环，达到稳定后，霍尔电流传感器M2检测电流大小，数值经运放进行积分运算后，作为基准，电流环起主要控制作用，且脉宽占空比随着电磁铁实际所需电流自动调节，形成闭环控制，图4为启动时电磁铁线圈两端电压波形，图5为正常工作时电磁铁线圈两端电压波形，可以看出脉宽占空比的变化，从而使电压峰值和有效值变化，达到实时恒流控制电磁铁工作的目的。

需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二(一号、二号)等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

以上显示和描述了本实用新型的基本原理和主要特征和本实用新型的优点。本行业的技术人员应该了解，本实用新型不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本实用新型的原理，在不脱离本实用新型精神和范围的前提下，本实用新型还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本实用新型范围内。本实用新型要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims (6)

1.直流电磁铁可调脉冲恒流驱动电源，包括电源驱动芯片(U1)，其特征在于：所述电源驱动芯片(U1)电性连接有主电源模块(M1)、霍尔电流传感器(M2)、辅助电源模块(M3)、隔离驱动变压(B1)、四位连接端口(J3)，所述霍尔电流传感器(M2)电性连接有电磁铁(K1)、主电源模块(M1)、辅助电源模块(M3)，所述辅助电源模块(M3)电性连接有二号运放电路(U2)与三号运放电路(U3)，所述主电源模块(M1)电性连接有二位连接端口(J1)，所述隔离驱动变压(B1)电性连接有一号场效应管(Q1)与三号场效应管(Q3)。

2.根据权利要求1所述的直流电磁铁可调脉冲恒流驱动电源，其特征在于：所述电源驱动芯片(U1)的输出端与主电源模块(M1)、隔离驱动变压(B1)的输入端电性连接，所述电源驱动芯片(U1)的输入端与霍尔电流传感器(M2)、辅助电源模块(M3)、四位连接端口(J3)的输出端电性连接。

3.根据权利要求1所述的直流电磁铁可调脉冲恒流驱动电源，其特征在于：所述霍尔电流传感器(M2)的输出端与隔离驱动变压(B1)、电磁铁(K1)的输入端电性连接，所述隔离驱动变压(B1)的输出端与电磁铁(K1)的输入端电性连接。

4.根据权利要求1所述的直流电磁铁可调脉冲恒流驱动电源，其特征在于：所述辅助电源模块(M3)的输出端与二号运放电路(U2)、三号运放电路(U3)、电源驱动芯片(U1)、霍尔电流传感器(M2)的输入端电性连接。

5.根据权利要求1所述的直流电磁铁可调脉冲恒流驱动电源，其特征在于：所述隔离驱动变压(B1)的输出端与一号场效应管(Q1)、三号场效应管(Q3)的输入端电性连接，组成电压环和电流环电路。

6.根据权利要求1所述的直流电磁铁可调脉冲恒流驱动电源，其特征在于：所述二位连接端口(J1)的输出端与主电源模块(M1)的输入端电性连接，所述四位连接端口(J3)的输出端与电源驱动芯片(U1)的输入端电性连接。

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