CN219574635U - 一种基于脉冲信号控制球阀开启和关闭的控制系统 - Google Patents
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Abstract
本实用新型提供了一种基于脉冲信号控制球阀开启和关闭的控制系统，包括依次连接的：脉冲信号输入及转换电路，用于将外部脉冲信号转换为MCU所需要信号；DC转DC电路，用于将外部低电压转换为球阀电机所需要的工作电压；微控制MCU电路，用于发出或接收指令；驱动球阀电机电路，用于驱动球阀电机顺转及逆转。阀门执行器，用于接收驱动电路提供正反相工作电压使用球阀电机顺转及逆转。本实用新型用外部AB二线输入脉冲信号控制球阀开启/关闭，当MCU收到A控制线ms级的脉冲信号时，MCU输出正向工作电压驱动球阀开启。当MCU收到B控制线ms级的脉冲信号时，MCU输出反向工作电压驱动球阀关闭。
Description
技术领域
本实用新型涉及球阀技术领域，具体涉及一种基于脉冲信号控制球阀开启/关闭电池球阀的控制系统。
背景技术
球阀可实现对流体的开启/关闭，它作为一种重要的部件广泛地用于工业、民用流体控制领域，具有不可替代的作用。
市场上现有的球阀：
A)二线、三线、五线、六线控制球阀都采用直流或交流工作电压进行控制开启/关闭，在开启/关闭球阀电机转动过程中要持续提供控制工作电压。
B)二线、三线、五线、六线控制球阀都采用直流或交流工作电压进行控制开启/关闭，在全开/全关的位置整机电流为几十或几百mA级左右。
上述二种情况不能满足目前锂电池供电物联网系统或无线网络系统，原因如下：
在锂电池供电系统中要求球阀在开启/关闭电机转动过程中只需要ms时间触发，如果持续提供控制工作电压对提供工作电压的电路或设备在高功耗。
在锂电池供电系统中要求球阀在全开/全关的位置整机电流小于10uA，如果电流太大锂电池很容易出现无电的情况。
实用新型内容
在锂电池供电球阀系统中要求球阀电机在开启/关闭过程中不能持续提供工作电压，及球阀在全开/全关的位置整机电流太大，这二点的不足。
本实用新型针对上面二点不足提供了一种基于脉冲信号控制球阀开启/关闭的控制系统，用外部AB二线控制球阀开启/关闭，当MCU收到A控制线ms级的脉冲信号时，MCU输出正向工作电压驱动球阀开启。当MCU收到B控制线ms级的脉冲信号时，MCU输出反向工作电压驱动球阀关闭。开启与关闭结束后MCU处于休眠状态，在休眠状态下，整个球阀的工作电流低于6uA。
本实用新型是通过如下技术方案实现的：
一种基于脉冲信号控制球阀开启和关闭的控制系统，包括依次连接的：
脉冲信号输入及转换电路，用于将外部脉冲信号转换为MCU所需要信号；
DC转DC电路，用于将外部低电压转换为球阀电机所需要的工作电压；
微控制MCU电路，用于发出或接收指令；
驱动球阀电机电路，用于驱动球阀电机顺转及逆转；
阀门执行器，用于接收MCU的控制指令，并驱动球阀电机顺转及逆转。
进一步的，所述脉冲信号输入及转换电路采用外部脉冲输入电路及MCU所需要的电平转换电路。
进一步的，所述DC转换DC电路采用LDO低功耗转换电路。
进一步的，所述微控制MCU电路采用有外部脉冲信号就唤醒，无外部脉冲信号就休眠的工作模式。
进一步的，所述阀门执行器是采用电机驱动、电磁驱动或液压驱动方式。
当外部A端引线输入ms级的正脉冲，B端接3.7V的GND时，U2光偶ms级导通，脉冲信号1端由原来高电平输入转来低电平，当MCU收到脉冲信号1端由高电平变为低电平的下降沿脉冲时，MCU电机正转及反转二个端口输出1及0，驱动芯片输出正向电压，球阀电机开启。
3.7V锂电池电压接入U5输入端，经U5 LDO电源转换后，输出球阀所有的工作电压12V。
当MCU的脉冲信号1端收到下降沿信号时，电机正转输出高电平1，电机反转输出低电平0，驱动芯片输出正相12V电压球阀电机开启。
当MCU的脉冲信号2端收到下降沿信号时，电机反转输出高电平1，电机正转输出低电平0，驱动芯片输出负相12V电压球阀电机关闭。
当驱动芯片电机正转端为高电平1，电机反转端为低电平0，驱动芯片输出正相12V电压球阀电机开启。
当驱动芯片电机正转端为低电平0,电机反转端为高电平1，驱动芯片输出负相12V电压球阀电机关闭。
本实用新型的技术效果：用外部AB二线输入脉冲信号控制球阀开启/关闭，当MCU收到A控制线ms级的脉冲信号时，MCU输出正向工作电压驱动球阀开启。当MCU收到B控制线ms级的脉冲信号时，MCU输出反向工作电压驱动球阀关闭。MCU直接使用锂电池电压，球阀驱动芯片及电机使用的工作电压为锂电池电压经过LDO转换形成。
附图说明
图1实施脉冲信号控制球阀开启/关闭的示意图；
图2为脉冲信号输入及转换示意图；
图3为DC转DC工作电源示意图；
图4为微控制器MCU示意图；
图5为驱动球阀电机示意图。
具体实施方式
如图1所示，一种基于脉冲信号控制球阀开启和关闭的控制系统，包括依次连接的：
脉冲信号输入及转换电路，用于将外部脉冲信号转换为MCU所需要信号；
DC转DC电路，用于将外部低电压转换为球阀电机所需要的工作电压；
微控制MCU电路，用于发出或接收指令；
驱动球阀电机电路，用于驱动球阀电机顺转及逆转；
阀门执行器，用于接收MCU的控制指令，并驱动球阀电机顺转及逆转。
如图2电路图为脉冲信号及转换电路：
当外部A端引线输入ms级的正脉冲，B端接3.7V的GND时，U2光偶ms级导通，脉冲信号1端由原来高电平输入转来低电平，当MCU收到脉冲信号1端由高电平变为低电平的下降沿脉冲时，MCU电机正转及反转二个端口输出1及0，驱动芯片输出正向电压，球阀电机开启。
图3电路图为LD0电源转换电路：
3.7V锂电池电压接入U5输入端，经U5 LDO电源转换后，输出球阀所有的工作电压12V。
图4电路图为低功耗MCU电路：
当MCU的脉冲信号1端收到下降沿信号时，电机正转输出高电平1，电机反转输出低电平0，驱动芯片输出正相12V电压球阀电机开启。
当MCU的脉冲信号2端收到下降沿信号时，电机反转输出高电平1，电机正转输出低电平0，驱动芯片输出负相12V电压球阀电机关闭。
图5电路图为驱动球阀开启/关闭电路：
当驱动芯片电机正转端为高电平1，电机反转端为低电平0，驱动芯片输出正相12V电压球阀电机开启。
当驱动芯片电机正转端为低电平0,电机反转端为高电平1，驱动芯片输出负相12V电压球阀电机关闭。
Claims (5)
1.一种基于脉冲信号控制球阀开启和关闭的控制系统，其特征在于，包括依次连接的：
脉冲信号输入及转换电路，用于将外部输入的脉冲信号转换为MCU所需要信号；
DC转DC电路，用于将外部低电压转换为球阀电机所需要的工作电压；
微控制MCU电路，用于发出或接收指令；
驱动球阀电机电路，用于驱动球阀电机顺转及逆转；
阀门执行器，用于接收驱动电路提供正反相工作电压使用球阀电机顺转及逆转。
2.根据权利要求1所述的基于脉冲信号控制球阀开启和关闭的控制系统，其特征在于，所述脉冲信号输入及转换电路采用外部脉冲输入电路及MCU所需要的电平转换电路。
3.根据权利要求1所述的基于脉冲信号控制球阀开启和关闭的控制系统，其特征在于，所述DC转DC电路采用LDO低功耗转换电路。
4.根据权利要求1所述的基于脉冲信号控制球阀开启和关闭的控制系统，其特征在于，所述微控制MCU电路采用有外部脉冲信号就唤醒，无外部脉冲信号就休眠的工作模式。
5.根据权利要求1所述的基于脉冲信号控制球阀开启和关闭的控制系统，其特征在于，所述阀门执行器是采用电机驱动、电磁驱动或液压驱动方式。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202222814101.5U CN219574635U (zh) | 2022-10-25 | 2022-10-25 | 一种基于脉冲信号控制球阀开启和关闭的控制系统 |
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Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
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| CN219574635U true CN219574635U (zh) | 2023-08-22 |
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ID=87653311
Family Applications (1)
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| CN202222814101.5U Active CN219574635U (zh) | 2022-10-25 | 2022-10-25 | 一种基于脉冲信号控制球阀开启和关闭的控制系统 |
Country Status (1)
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|---|---|
| CN (1) | CN219574635U (zh) |
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2022
- 2022-10-25 CN CN202222814101.5U patent/CN219574635U/zh active Active
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