CN221008112U - 一种应用于物联网无线仪表的断电式阀门控制抗干扰电路 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种应用于物联网无线仪表的断电式阀门控制抗干扰电路，包括无线仪表及其阀门、阀门驱动模块、驱动电路；在所述阀门驱动模块的接地端设置所述驱动电路，在不需要控制阀门的时候断开所述驱动电路中的控制器件，切断所述阀门驱动模块的电流回路。本实用新型通过增加MOS管控制电路，降低功耗，增强抗干扰能力；将MOS管控制引脚引到开关到位检测控制引脚，节省了MCU引脚。
Description
技术领域
本实用新型涉及智能仪表检测应用技术领域，特别是涉及一种应用于物联网无线仪表的断电式阀门控制抗干扰电路。
背景技术
CN207216360U公开了一种应用于智能计量表的低成本阀门执行器驱动电路，由控制集成电路、电阻和无极性电容构成，电阻有四只，瓷片电容有三只，控制集成电路、电阻和无极性电容通过导线连接并安装在智能仪表的电路板上，并和智能仪表的电路板上单片机、智能仪表的阀门执行器之间通过导线连接，该专利采用一只集成电路，及少量电阻、无极性电容，来取代现有阀门执行器驱动电路众多分立元件，减少了元器件的数量，故障点相应减少，工作中保障了智能仪表的稳定运行，并同时也增加了执行器开关到位检测的功能，能够及时停止开关阀的操作，降低了开关阀操作时的功耗，可以有效降低智能仪表整体的功耗，延长了智能仪表的使用寿命。
但是，1、在电池供电应用场合下该电路必须选用低功耗的阀门驱动芯片，如MX116、FM116B等，由于驱动芯片为常供电，批量生产和后期使用过程中存在阀门驱动电路功耗不稳定造成的整机功耗过高，影响设备的使用寿命和用户体验；2、上述专利电路应用于NB-IoT、4G等设备上时，由于设备搜网，数据收发产生的射频干扰，容易造成IN1和IN2引脚电平波动，当IN1和IN2引脚压差高于0.5VDD时，执行器将会受到干扰并自动正转或反转。该干扰持续时间长达几秒，在小阀门执行器上面，由于干扰的累加效应，最终将会导致执行器状态与期望状态不一致，降低了产品长期运行的稳定性。
实用新型内容
为了解决现有技术的不足，本实用新型提供了一种应用于物联网无线仪表的断电式阀门控制抗干扰电路，包括无线仪表及其阀门、阀门驱动模块、驱动电路；在所述阀门驱动模块的接地端设置所述驱动电路，在不需要控制阀门的时候断开所述驱动电路中的控制器件，切断所述阀门驱动模块的电流回路。
进一步的，所述控制器件为NMOS、PMOS、IGBT、BJT中的一种。
进一步的，所述驱动电路具体为：NMOS管的漏极与所述阀门驱动模块的接地端藕接，所述NMOS管的源极通过第一电阻与接地端藕接，所述NMOS管的源极和漏极还藕接有二极管；所述NMOS管的栅极通过第三电阻接地、通过第二电阻与阀门开关的上拉电阻控制引脚藕接；所述NMOS管的源极还通过第四电阻与阀门开关上的另一控制引脚藕接。
进一步的，所述控制器件为双极性晶体管或场效应晶体管。
进一步的，所述阀门驱动模块包括一驱动芯片，所述驱动芯片的VDD端接电源、第一电容的一端；所述第一电容的另一端接地；所述驱动芯片的IN1和IN2引脚分别通过第一滤波模块和第二滤波模块与阀门开关的控制端连接，所述第一滤波模块包括并联藕接的第二电容和第五电阻，所述第二电容和第五电阻并联后接地；所述第二滤波模块包括并联藕接的第三电容和第六电阻，所述第三电容和第六电阻并联后接地；所述驱动芯片的OUT1和OUT2引脚的输出端子之间藕接有第四电容。
本实用新型所提供的一种应用于物联网无线仪表的断电式阀门控制抗干扰电路，解决了现有电路的两个缺点，具有如下技术效果：
1、在驱动电路的接地端增加一个NMOS驱动电路，在不需要控制阀门的时候断开NMOS，切断阀门驱动电路的电流回路，降低电路功耗，提高了稳定性和抗干扰能力。
2、驱动NMOS的V_LVC引脚原本为五线制阀门开关到位的上拉电阻控制引脚，此处借用该引脚驱动MOS，可以在不修改原软件逻辑的情况下控制MOS的打开和关断，硬件上节省了一个MCU引脚，同时降低了嵌入式软件研发投入成本。
附图说明
图1 现有技术中的电路图。
图2 本实用新型的抗干扰电路图。
具体实施方式
现在将在下文中参考示出了本实用新型的实施例的附图来更全面地描述本实用新型的实施例。然而，本实用新型可以以许多不同的形式来实施,并且不应被解释为限于在此阐述的实施例。而是，提供这些实施例以使得本公开将是彻底和完整的，并且将本实用新型的范围充分传达给本领域技术人员。贯穿全文,相同的数字表示相同的元素。
除非另有定义，否则本文使用的所有术语(包括技术术语和科学术语)具有与本实用新型所属领域的普通技术人员通常所理解的相同含义。 将进一步理解的是，除非在此明确地定义，否则本文中使用的术语应被解释为具有与本说明书和相关领域的上下文中的含义一致的含义，并且将不以理想化或过度正式的意义来解释。
下面参考根据本实用新型实施例的方法，系统和计算机程序产品的流程图和/或框图描述本实用新型。将理解的是，可以通过计算机程序指令来实现流程图图示和/或框图的一些框以及流程图图示和/或框图中的一些框的组合。这些计算机程序指令可以存储或实现在微控制器，微处理器，数字信号处理器(DSP)，现场可编程门阵列(FPGA)，状态机，可编程逻辑控制器(PLC)或其他处理电路,通用计算机,专用计算机中。用途计算机或其他可编程数据处理设备(例如生产机器)，以便通过计算机或其他可编程数据处理设备的处理器执行的指令创建用于实现流程图和/或中指定的功能/动作的装置或方框图块。
这些计算机程序指令还可以存储在计算机可读存储器中，该计算机可读存储器可以指导计算机或其他可编程数据处理设备以特定方式工作，从而使得存储在计算机可读存储器中的指令产生包括指令装置的制品。实现流程图和/或框图中指定的功能/动作。
也可以将计算机程序指令加载到计算机或其他可编程数据处理设备上，以使一系列操作步骤在计算机或其他可编程设备上执行以产生计算机实现的过程，从而使得在计算机或其他可编程设备上执行的指令成为可能。其他可编程装置提供用于实现流程图和/或框图方框中指定的功能/动作的步骤。应当理解,方框中指出的功能/动作可以不按照操作图中指出的顺序发生。例如，取决于所涉及的功能/动作，实际上可以基本上同时执行连续示出的两个框,或者有时可以以相反的顺序执行这些框。尽管一些图在通信路径上包括箭头以示出通信的主要方向，但是应当理解，通信可以在与所描绘的箭头相反的方向上发生。
本实用新型具体实施过程如下：
现有技术中的图1中驱动模块的接地引脚通过电阻直接接地和控制端，不能在不需要控制阀门时候切断电流回路，在电路不稳定时造成整机功耗过高。
一种应用于物联网无线仪表的断电式阀门控制抗干扰电路，包括无线仪表及其阀门、阀门驱动模块、驱动电路；如图2所示，在所述阀门驱动模块的接地端设置所述驱动电路，在不需要控制阀门的时候断开所述驱动电路中的控制器件，切断所述阀门驱动模块的电流回路。
优选的，所述驱动电路具体为：NMOS管的漏极与所述阀门驱动模块的接地端藕接，所述NMOS管的源极通过第一电阻与接地端藕接，所述NMOS管的源极和漏极还藕接有二极管；所述NMOS管的栅极通过第三电阻接地、通过第二电阻与阀门开关的上拉电阻控制引脚藕接；所述NMOS管的源极还通过第四电阻与阀门开关上的另一控制引脚藕接。
优选的，控制器件为双极性晶体管或场效应晶体管，例如为NMOS、PMOS、IGBT、BJT中的一种。
优选的，所述阀门驱动模块包括一驱动芯片，所述驱动芯片的VDD端接电源、第一电容的一端；所述第一电容的另一端接地；所述驱动芯片的IN1和IN2引脚分别通过第一滤波模块和第二滤波模块与阀门开关的控制端连接，所述第一滤波模块包括并联藕接的第二电容和第五电阻，所述第二电容和第五电阻并联后接地；所述第二滤波模块包括并联藕接的第三电容和第六电阻，所述第三电容和第六电阻并联后接地；所述驱动芯片的OUT1和OUT2引脚的输出端子之间藕接有第四电容。
如此，在驱动芯片的IN1和IN2引脚的电平产生波动，例如IN1引脚和IN2引脚的电压差在0.5V以上时，本实用新型的抗干扰电路能切断电流回路，提高稳定性和降低功耗。
目前有一些通过继电器控制阀门的电路，也能实现抗干扰的技术效果，但是电路结构较为复杂且继电器存在成本该和机械触点损耗问题，无法保证使用寿命，不如本实用新型中的只增加一个MOS驱动的简单电路结构，实现同样的抗干扰的技术效果的同时，还不需要修改原软件逻辑，还提高了稳定性，在技术上的一个改进实现了综合的良好的技术效果，应用前景广。
最后应该说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非对其限制，所属领域的技术人员阅读本申请后，参照上述实施例对本发明进行种种修改或变更的行为，均在本发明申请待批的权利申请要求保护范围之内。
Claims (5)
1.一种应用于物联网无线仪表的断电式阀门控制抗干扰电路，其特征在于，包括无线仪表及其阀门、阀门驱动模块、驱动电路；在所述阀门驱动模块的接地端设置所述驱动电路，在不需要控制阀门的时候断开所述驱动电路中的控制器件，切断所述阀门驱动模块的电流回路。
2.根据权利要求1所述的应用于物联网无线仪表的断电式阀门控制抗干扰电路，其特征是，所述控制器件为NMOS、PMOS、IGBT、BJT中的一种。
3.根据权利要求2所述的应用于物联网无线仪表的断电式阀门控制抗干扰电路，其特征是，所述驱动电路具体为：NMOS管的漏极与所述阀门驱动模块的接地端藕接，所述NMOS管的源极通过第一电阻与接地端藕接，所述NMOS管的源极和漏极还藕接有二极管；所述NMOS管的栅极通过第三电阻接地、通过第二电阻与阀门开关的上拉电阻控制引脚藕接；所述NMOS管的源极还通过第四电阻与阀门开关上的另一控制引脚藕接。
4.根据权利要求1所述的应用于物联网无线仪表的断电式阀门控制抗干扰电路，其特征是，所述控制器件为双极性晶体管或场效应晶体管。
5.根据权利要求1或3任一项所述的应用于物联网无线仪表的断电式阀门控制抗干扰电路，其特征是，所述阀门驱动模块包括一驱动芯片，所述驱动芯片的VDD引脚接电源、第一电容的一端；所述第一电容的另一端接地；所述驱动芯片的IN1和IN2引脚分别通过第一滤波模块和第二滤波模块与阀门开关的控制端连接，所述第一滤波模块包括并联藕接的第二电容和第五电阻，所述第二电容和第五电阻并联后接地；所述第二滤波模块包括并联藕接的第三电容和第六电阻，所述第三电容和第六电阻并联后接地；所述驱动芯片的OUT1和OUT2引脚的输出端子之间藕接有第四电容。
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