CN213027816U

CN213027816U - 一种dc-dc升压模块电磁铁控制电路及电磁铁

Info

Publication number: CN213027816U
Application number: CN202022165630.8U
Authority: CN
Inventors: 刘铁兵; 易红宝
Original assignee: Shenzhen Zanty Motor Co ltd
Current assignee: Shenzhen Zanty Motor Co ltd
Priority date: 2020-09-28
Filing date: 2020-09-28
Publication date: 2021-04-20
Anticipated expiration: 2030-09-28

Abstract

本实用新型公开了一种DC‑DC升压模块电磁铁控制电路及电磁铁，该电路包括DC‑DC升压模块，所述DC‑DC升压模块设置有升压芯片及与升压芯片连接的调压比例电阻，所述调压比例电阻包括并联设置的分子电阻和分母电阻，分子电阻和分母电阻的比值大小调整升压芯片输出电压的大小；还包括：降压电阻，与分母电阻串联；延时开关电路，与降压电阻并联，启动时将降压电阻两端短路，启动后将降压电阻两端接入分母电阻的串联电路。本实用新型实现大电流启动，小电流保持功能的同时，减小电磁铁控制电路的体积，便于与电磁铁集成，同时避免抖动。

Description

一种DC-DC升压模块电磁铁控制电路及电磁铁

技术领域

本实用新型涉及电磁铁控制电路技术领域，尤其涉及一种用DC-DC升压模块控制电磁铁大电流启动,小电流保持的控制电路及电磁铁。

背景技术

电磁铁是机电设备中广泛应用的驱动部件，电磁铁通电后产生有效吸合力来作用于相应机构。

在电磁铁在吸合的时候行程较长，电流产生的力量就较小,所以为了克服初始力,需要比较大的电流,而当电磁铁吸合后正常工作时,由于行程变短,相同的电流产生的力量就大多了,因此需要的电流相对就可以小一些。但是从大电流转换成小电流比较麻烦,所以很大一部分的电磁铁,初始电流和工作电流没有转换电路使用同一个电流。但是这样就引出了电磁铁发热的问题。有一些电磁铁长期通大电流后会工作不正常甚至发热烧毁。这样就不得不采取"大电流启动,小电流保持"的电路。

目前现有的几种大电流启动,小电流保持的方法如下：

1.PWM调频电路：使用这种方法，最为方便，甚至不需要额外的电路就能实现。该方法就是在原有的驱动电磁铁的三极管上一直导通直流电压，通过“软件”的方法在正常工作的时候,变成一个占空比可变的“PWM”波，来减少平均电流的办法,从而减少发热量。但是这种办法只有在使用单片机控制电磁铁的时候最为方便,并且由于是一个PWM调频波,所以电磁铁会产生抖动,在安静的环境下,就会听到有嗡嗡的电流声。

2.在电磁铁前面与电磁铁分立设置串联的分压电阻：就是在启动的时候通过继电器或三极管绕过分压电阻，给电磁铁加上全电压。在电磁铁启动完成后，分压电阻串联在电磁铁上,从而降低电磁铁的电流。这种办法最为简单。但是缺点是：分压电阻的体积会比较大。

3.在使用交流电整流后的电磁铁，通过改全桥整流为半波整流方式,这样可以在启动的时候可以加上高一点的电压,而在正常工作的时候,由于变成了半波,所以功率相对减少，但是使用半波整流的时候同样会有抖动的问题。

因此，现有技术有待发展。

实用新型内容

鉴于上述现有技术的不足之处，本实用新型的目的在于提供一种DC-DC升压模块电磁铁控制电路，旨在实现大电流启动，小电流保持功能的同时，减小电磁铁控制电路的体积，便于与电磁铁集成，同时避免抖动。

为了实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：

一种DC-DC升压模块电磁铁控制电路，其中,包括：

DC-DC升压模块，所述DC-DC升压模块设置有升压芯片及与升压芯片连接的调压比例电阻，所述调压比例电阻包括并联设置的分子电阻和分母电阻，分子电阻和分母电阻的比值大小调整升压芯片输出电压的大小；

还包括：

降压电阻，与分母电阻串联；

延时开关电路，与降压电阻并联，启动时将降压电阻两端短路，启动后将降压电阻两端接入分母电阻的串联电路。

其中,所述升压芯片包括输入端、输出端、使能端、接地端及电压反馈端，输入端用于接驱动电源，输出端用于接电磁铁；

分子电阻和分母电阻的一端在升压芯片的电压反馈端并联，且分子电阻的另一端与升压芯片的输出端连接，分母电阻的另一端与降压电阻串联后与升压芯片的接地端连接。

其中,所述延时开关电路包括延时电容，三极管，及基极电阻；

三极管的集电极及发射极并联在降压电阻两端，且发射极与升压芯片的接地端连接，三级管的基极依次与基极电阻、延时电容串联，且延时电容与升压芯片的输入端连接。

三极管的集电极及发射极并联在降压电阻两端，且发射极与升压芯片的接地端连接，三级管的基极依次与基极电阻、延时电容串联，且延时电容与DC-DC升压模块的输出端连接。

其中,所述升压芯片型号为XL6008。

本实用新型还提出一种电磁铁，其中，将上述的电磁铁控制电路与该电磁铁集成于一体。

本实用新型的DC-DC升压模块电磁铁控制电路，通过设置DC-DC升压模块及降压电阻和延时开关电路，DC-DC升压模块设置有升压芯片及调整输出电压的分子电阻和分母电阻，减压电阻与DC-DC升压模块中的分母电阻串联，延时开关电路与降压电阻并联，延时开关电路在整个控制电路启动时将降压电阻两端短路，而在整个控制电路启动后将降压电阻两端接入分母电阻的串联电路，这样，使得整个控制电路具有大电流启动，小电流保持的功能。同时，由于使用了DC-DC升压模块，电路集成化高，体积小，便于将整个控制电路集成在电磁铁上。再次，由于DC-DC升压模块输入输出均为直流，避免了电磁铁抖动的问题。

附图说明

图1为本实用新型DC-DC升压模块电磁铁控制电路的电路原理示意图。

图2为本实用新型DC-DC升压模块的电路连接示意图。

图3为本实用新型DC-DC升压模块电磁铁控制电路实施例一的电路连接示意图。

图4为本实用新型DC-DC升压模块电磁铁控制电路实施例二的电路连接示意图。

图5为本实用新型实施例二电路与驱动电源的第一种连接方式示意图。

图6为本实用新型实施例二电路与驱动电源的第二种连接方式示意图。

附图标记说明：

100-控制电路，10-升压模块，11-升压芯片，12-调压比例电阻，121-分子电阻，122-分母电阻，20-降压电阻，30-延时开关电路，31-延时电容，32-三极管，33-基极电阻，200-电磁铁。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本实用新型进一步说明，实施例的内容不作为对本实用新型的保护范围的限制。

实施例一，请参考图1至图3，本实用新型提出一种DC-DC升压模块电磁铁控制电路100，如图1所示，其原理图包括：DC-DC升压模块10，所述DC-DC升压模块10设置有升压芯片11及与升压芯片11连接的调压比例电阻12，所述调压比例电阻12包括并联设置的分子电阻121和分母电阻122，分子电阻121和分母电阻122的比值大小调整升压芯片11输出电压的大小。升压芯片11连接输入的驱动电源，并为电磁铁200输出电压。输出电压的大小由调压比例电阻12反馈至升压芯片11的大小来调整。

如图2所示，为一单独的DC-DC升压模块10的具体电路，该电路中，升压芯片为U1，调压比例电阻12包括分子电阻R44及分母电阻R45，分子电阻R44及分母电阻R45并联点的电压连接至U1的电压反馈端，U1根据电压反馈端的电压开调整DC-DC升压模块10的输出端即VOUT端的电压，本实用新型中，VOUT端连接电磁铁。分子电阻R44及分母电阻R45并联点的电压大于由分子电阻R44及分母电阻R45的比值决定，故调整分子电阻R44或分母电阻R45的大小，就调整了分子电阻R44与分母电阻R45的比值，最终调整了DC-DC升压模块10的输出电压，即VOUT端的电压。

本实施例中，升压芯片11型号为XL6008。

图2中，该DC-DC升压模块10的VOUT端输出电压为：

VOUT＝1.25*(1+R44/R45)＝1.25*(1+13.8/1)18.5V。

本实用新型的DC-DC升压模块电磁铁控制电路100还包括：

降压电阻20，与分母电阻122串联。延时开关电路30，与降压电阻20并联，电磁铁控制电路100启动时延时开关电路30将降压电阻20两端短路，电磁铁控制电路100启动后延时开关电路30将降压电阻20两端接入分母电阻122的串联电路。

具体地，如图3所示，本实用新型的升压芯片U1采用型号XL6008芯片，包括输入端VIN、输出端SW、使能端EN、接地端GND及电压反馈端FB，输入端VIN用于接驱动电源，驱动电源的电压范围为3.6V-32V的直流电源，输出端SW用于接电磁铁200。本实施例中，输出端SW连接DC-DC升压模块10的输出端Vout，Vout端接电磁铁R46。

分子电阻R44和分母电阻R45的一端在升压芯片U1的电压反馈端FB并联，且分子电阻R44的另一端与升压芯片U1的输出端SW连接，分母电阻R45的另一端与降压电阻20(即图中的R48)串联后与升压芯片U1的接地端GND连接。

进一步地，本实施例的延时开关电路30包括延时电容31，三极管32，及基极电阻33；分别为图3中的C22，Q10，R47。

三极管Q10的集电极及发射极并联在降压电阻R48两端，且发射极与升压芯片U1的接地端GND连接，三级管Q10的基极依次与基极电阻R47、延时电容C22串联，且延时电容C22与升压芯片U1的输入端VIN连接。

实施例一电路工作原理如下：

当Vin刚刚通电的时候,由于电容C22上的电压不能突变,Vin经过R47加到Q10的基极，Q10导通,R48被短路,电磁铁控制电路100的输出电压为：Vout＝1.25*(1+R44/R45)＝18.5V。即整个电路启动时Vout端为全电压通电，此时为高压。可以理解，如果要改高电压通电时的电压值,只需要改变R44或R45的阻值。

随着C22电容上面的电通满后，R47上就没有电流通过，这时Q10基极上的电压就为零，Q10断开，R48被切换接入到R45的串联电路中，此时电磁铁控制电路100的输出电压为：Vout＝1.25(1+R44/(R45+R48))＝4.27V。可以理解，改变R48的电阻值,就可以改变低电压保持时的电压值。

实施例一的电磁铁控制电路100达到了高电压启动,延时后低电压保持的目的，即实现了大电流启动，小电流保持。同时由于DC-DC升压模块10直流输入直流输出，且DC-DC升压模块10在Vout端本身配置滤波电容C19，电磁铁R46上面的直流电稳定，没有多少的纹波，避免了电磁铁R46的抖动。

再次，由于XL6008芯片组成的DC-DC升压模块10集成度比较高,外部零件少,所以整个控制电路的体积可以做到比较小，而能集成在电磁铁R46中。

实施例二，如图4所示，实施例二与实施例一的区别在于，实施例二的延时开关电路30包括延时电容31，三极管32，及基极电阻33；分别为图4中的C22，Q10，R47。

三极管Q10的集电极及发射极并联在降压电阻R48两端，且发射极与升压芯片U1的接地端GND连接，三级管Q10的基极依次与基极电阻R47、延时电容C22串联，且延时电容C22与DC-DC升压模块10的输出端Vout连接。

实施例二电路工作原理如下：

当EN为低电平时,Vout电压输出为零，电磁铁R46上没有电压。当EN为高电平时,XL6008输出电压至Vout，由于电容C22上的电压不能突变，Vout经过R47加到Q10的基极，Q10导通,R48被短路,电磁铁控制电路100的输出电压为：Vout＝1.25*(1+R44/R45)＝18.5V。即整个电路启动时Vout端为全电压通电，此时为高压。

随着C22电容上面的电通满后，R47上就没有电流通过，这时Q10基极上的电压就为零，Q10断开，R48被切换接入到R45的串联电路中，此时电磁铁控制电路100的输出电压为：Vout＝1.25(1+R44/(R45+R48))＝4.27V。

所以，实施例二的这种电路也可以达到高电压启动,低电压保持，即大电流启动，小电流保持的功能。并同样具有防抖及体积小的优点，能与电磁铁R46集成在一起。

且实施例二的电路，经过改进后可以节省接入驱动电源后的驱动三极管。

如图5所示，一般驱动电源会设置一个驱动三极管Q11接入U1的Vin端，Q11通过单片机等上位控制电路来控制通断，从而控制U1的通断。

而经过改进，如图6所示，直接利用U1的EN引脚,从而省略驱动电源中的驱动三极管。

在这种控制中,Vin直接接外部电源VCC,然后单片机直接控制U1的EN引脚的高低电平来控制XL6008是否有电,从而控制电磁铁R46的通电和断电。

本实用新型还提出一种电磁铁200，将上述的电磁铁控制电路100与该电磁铁200集成于一体。如图5所示，此时的电磁铁200只需引出两根外接线用于连接驱动电源即可，其内已经集成了电磁铁控制电路100，这样使得该电磁铁200具有高电压启动，低电压保持的功能，且体积小。

本实用新型提出的DC-DC升压模块电磁铁控制电路100及电磁铁200，通过设置DC-DC升压模块10及降压电阻20和延时开关电路30，DC-DC升压模块10设置有升压芯片11及调整输出电压的分子电阻121和分母电阻122，减压电阻20与DC-DC升压模块10中的分母电阻122串联，延时开关电路30与降压电阻20并联，延时开关电路30在整个控制电路100启动时将降压电阻20两端短路，而在整个控制电路100启动后将降压电阻20两端接入分母电阻122的串联电路，这样，使得整个控制电路100具有大电流启动，小电流保持的功能。同时，由于使用了DC-DC升压模块10，电路集成化高，体积小，便于将整个控制电路100集成在电磁铁200上。再次，由于DC-DC升压模块10输入输出均为直流，避免了电磁铁200抖动的问题。

以上所述仅为清楚地说明本实用新型所作的举例，并非因此限制本实用新型的专利范围，这里无法对所有的实施方式予以穷举，凡是在本实用新型的构思下，利用本实用新型技术方案中的内容所作的等效结构变换，或直接/间接运用在其他相关的技术领域均包括在本实用新型的专利保护范围内。

Claims

1.一种DC-DC升压模块电磁铁控制电路，其特征在于,包括：

还包括：

降压电阻，与分母电阻串联；

2.根据权利要求1所述的DC-DC升压模块电磁铁控制电路，其特征在于，所述升压芯片包括输入端、输出端、使能端、接地端及电压反馈端，输入端用于接驱动电源，输出端用于接电磁铁；

3.根据权利要求2所述的DC-DC升压模块电磁铁控制电路，其特征在于，所述延时开关电路包括延时电容，三极管，及基极电阻；

4.根据权利要求2所述的DC-DC升压模块电磁铁控制电路，其特征在于，所述延时开关电路包括延时电容，三极管，及基极电阻；

5.根据权利要求2所述的DC-DC升压模块电磁铁控制电路，其特征在于，所述升压芯片型号为XL6008。

6.一种电磁铁，其特征在于，将权利要求1-5任一项所述的电磁铁控制电路与该电磁铁集成于一体。