CN2687460Y

CN2687460Y - 一种电磁阀高频脉宽调制控制器及其电磁阀

Info

Publication number: CN2687460Y
Application number: CN 200320114255
Authority: CN
Inventors: 宋国才; 谌金才; 王生文
Original assignee: HUNAN PROVINCE ANHUA COUNTY SPECIAL ELECTRO-MAGNETIC VALVE Co Ltd
Current assignee: HUNAN PROVINCE ANHUA COUNTY SPECIAL ELECTRO-MAGNETIC VALVE Co Ltd
Priority date: 2003-11-26
Filing date: 2003-11-26
Publication date: 2005-03-23
Anticipated expiration: 2013-11-26

Abstract

本实用新型涉及一种电磁阀高频脉宽调制控制器及其电磁阀，其特征在于电磁阀高频脉宽调制器，由AC整流滤波电路或DC变向滤波电路、脉宽调制电路、供电电路、稳压电路、电压比较电路、防抖动电路和开关电路等电路所组成。它具有输入电压范围宽，能给电磁线圈提供纯净的直流电源，能确保电磁阀起动强劲，保持可靠，振动小，噪声低，效率高，能耗少等优点，使电磁阀的使用性能得到显著提高。

Description

一种电磁阀高频脉宽调制控制器及其电磁阀

技术领域：本实用新型涉及一种电磁阀及电磁阀高频脉宽调制控制装置。

背景技术：现有的电磁阀为满足起动时电磁铁具有足够大的吸力克服介质对阀芯的压力和阀芯、衔铁本身的重量，大都设计成大线圈强电流的结构。这种结构的电磁阀起动之后运行时仍然通以强电流，这不仅浪费能源，还常常出现烧毁线圈的技术故障。为解决这个问题，专利号为00225894.3的实用新型公开了一种交流脉冲电磁阀，实现了大电流启动、小电流保持的功能。但是还存在一些不足：一是电流的突然变化，使电磁阀产生很大的噪声和振动；二是提供给电磁线圈的电流仍是脉动的，其大小受输入电压变化的影响，电磁线圈的保持吸力随输入电压的变化而变化，一旦输入电压波动或外界因素影响，电磁铁随时都有跌落的危险，可靠性较差。本实用新型的目的在于公开一种输入电压变化范围宽，并且既可输入交流又可输入直流，能为电磁阀线圈提供强劲的起动直流电流和恒定的保持电流，电磁阀工作振动小，噪声低，运行平稳，安全可靠，运行费用低廉的高频脉宽调制控制器以及装有这种高频脉宽调制控制器的电磁阀。

发明内容：本实用新型的技术解决方案是：一种电磁阀高频脉宽调制控制器，具有外壳、电源线或接线柱、电路板，其特殊之处在于所说的电路板由AC整流滤波电路或DC变向滤波电路、保持电流形成电路和定时开关电路所组成。

本实用新型的技术解决方案是：一种电磁阀，包括阀体、设在阀体内的活塞套、活塞、阀芯、设在活塞套上方的套筒、电磁线圈、护罩、设在套筒内的衔铁、连接衔铁和阀芯的阀杆，其特殊之处在于在阀体或护罩上设有电磁阀高频脉宽调制控制器。

本实用新型技术解决方案中的电磁阀高频脉宽调制控制器，由外壳、电源线或接线柱、设有AC整流滤波电路或DC变向滤波电路、保持电流形成电路和定时开关电路的电路板所组成。

本实用新型的技术解决方案中的AC整流滤波电路或DC变向滤波电路，可以由保险管FU、滤波器L₂，整流桥BR及滤波电容C₁所组成。

本实用新型的技术解决方案中的保持电流形成电路可以由集稳压控制、高压源、过热、过流保护于一体的IC₁及其外围元件所组成的脉宽调制电路、设有N₂、N₃、N₄三路输出的变压器T及其外围元件所组成的供电路、IC₄、IC₃及其外围元件所组成的稳压电路所组成。

本实用新型的技术解决方案中的定时开关电路可以由1C₂及其外围元件所组成的电压比较电路、由IC₅及其外围元件所组成的开关电路、由VD₈、R₈所组成的防抖动电路所组成。

本实用新型由于采用了以上技术解决方案，具有以下优点：一是输入电压的范围宽，在150V～265V之间变动时，对输出到电磁线圈的电流没有影响；二是既能给电磁线圈提供强劲的起动直流电流，又能提供恒定的较小的维持直流，大大提高了电磁阀运行的可靠性；三是使电磁阀在运行时，振动小、噪声低、能耗少，运行费用低。

附图说明：附图1为本实用新型电磁阀高频脉宽调制控制器的电路结构图，附图2为本实用新型一种具有高频脉宽调制控制器的电磁阀的结构示意图。

具体实施方式：下面结合附图对本实用新型作进一步的说明，实施例一，如附图1、2所示，一种电磁阀高频脉宽调制控制器，具有外壳[2]、电源线或接线柱[13]、电路板[4]，在电路板[4]上依次设置有AC整流滤波电路或DC变向滤波电路[15]、保持电流形成电路[16]和定时开关电路[17]。实施例2如附图2、1所示：一种具有高频脉宽调制控制器的电磁阀，包括阀体[12]、设在阀体[12]内的活塞套[8]、活塞[9]、阀芯[11]、设在阀芯[11]上的套芯螺母[10]，设在活塞套[8]上方的套筒[5]、电磁线圈L₃、护罩[3]、设在套筒[5]内的衍铁[6]、连接衔铁[6]和阀芯螺母[10]的阀杆[7]，在阀体[12]或护罩[3]上设有电磁阀高频脉宽调制控制器[1]。高频脉宽调制控制器[1]的结构与实施例1完全相同。下面详细描述其电路结构及工作原理：AC整流滤波电路或DC变向滤波电路[15]由保险管FU、滤波器L₂、整流桥BR及滤波电容C₁所组成。AC220V或DC220V电流经整流或变向转变为220～300V的直流电流，整流桥BR输出为两路，一路供给保持电流形成电路[16]，另一路向电磁阀的电磁线圈L₃供给起动电流。保持电流形成电路[16]由集稳压控制、高压源、过热、过流保护于一体的IC₁及其外围元件所组成的脉宽调制电路、设有N₂、N₃、N₄三路输出的变压器T及其外围元件所组成的供电电路、IC₄、IC₃及其外围元件所组成的稳压电路所组成。在上述脉宽调制电路中，IC₁的D端与变压器T的初级下端相连接，IC₁的S端与BR的下输出端相连，IC₁的C端与光电耦合器IC₄相连，在C端与S端之间依次设有R₂和C₂，在IC₁的D端与T的初级线圈的上端之间对接有VD₁、VD₂，VD₁并联有R₁。由IC₁产生100KHz的脉宽信号控制开关管的导通，产生高频电流，经变压器T向后级供电。由VD₁、VD₂、R₁组成的脉冲吸收回路保护IC₁不过压击穿。在上述供电电路中，N₁的上端接BR的上输出端，N₃输出端连接由VD₄、C₄、L₁、C₆组成的整流滤波器后，向定时开关电路提供12V直流电源，N₄输出端连接由VD₃、C₃、VD₆组成的整流滤波器向电磁线圈L₃提供保持电流，N₂输出端连接由VD₅、C₅组成的整流滤波器后通过光电耦合器IC₄向IC₁提供控制信号，实现稳压控制。在上述稳压电路中，IC₄的集电极接VD₅、C₅组成的整流滤波器，IC₄发射极接IC₁的C端，IC₃的正极接BR的下输出端，同时通过R₉、R₅接L₁的右端，R₄与C₇串联后与R₅并联，IC₃的负极通过R₃、光电耦合器IC₄接L₁的左端，同时与R₄、C₇的共公点相连。其稳压原理是：当RV输出升高时，IC₃导通加大，IC₄导通随之加大，IC₁输出随之变小，RV输出变低。当RV输出减小时，控制过程相反。定时开关电路[17]由IC₂、R₆～R₈、R₁₀～R₁₂、VD₇～VD₁₀、IC₅所组成，IC₂的脚1、2、3、5分别通过R₆、R₇、导线、R₁₁接L₁的右端，VD₉与R₆并联，同时IC₂的脚1、2、4、5分别通过C₈、R₁₀、导线、VD₁₀接BR的下输出端，同时脚2、脚5之间设有R₈、VD₈组成的防抖动电路，脚5还通过R₁₂接IC₅的C端，IC₅的D端接电磁线圈L₃的下端，VD₇与L₃并联。IC₂为电压比较器，通电时IC₄在正相输入为1/2Vcc，反相输入为低电平时IC₂的5脚输出高电平使IC₅导通，200V～300V直流电经电磁线圈L₃、IC₅形成回路，L₃产生很大的吸力吸引衔铁[6]上升，衔铁[6]通过阀杆[7]带动活塞[9]上移，从而使大阀芯[11]打开，起动电磁阀，随着衔铁[6]的继续上升、大阀芯[11]的不断开启，作用在大阀芯[11]的介质压力也越来越小，此时，RV电源经R₆向C₈充电，当C₈两端电压超过1/2Vcc时，IC₂反相输入端电压高于正相输入端电压而输出低电平，IC₅关断，电磁线圈L₃脱离200V～300V电源，转为由VD₆提供40～50V直流供电，用较小的吸力使衔铁[6]稳定在顶端位置，使大阀芯[11]保持在打开状态。本实用新型的电磁阀高频脉宽调制器，可以装在电磁阀上，也可以装在除电磁阀以外的地方，如控制室等。它可以与各种电磁阀配套使用。本实用新型电路结构中的IC₁可以为TOP系列脉宽调制电源厚膜，如TOP223Y，IC₂可以采用LM339电压比较器，IC₃可以采用TL431精密稳压器，IC₄可以采用TL817或TL621光电耦合器，IC₅可以采用IPC60场效应管。本实用新型经过实验运行，具有起动强劲，保持可靠，振动小、噪声低、效率高、能耗少等优良特点，完全达到了发明之目的。

Claims

1、一种电磁阀高频脉宽调制控制器，具有外壳[2]，在外壳[2]内设有电路板[4]，电路板[4]连接有电源线或接线柱[13]，其特征在于所说的电路板[4]设有AC整流滤波电路或DC变向滤波电路[15]，在滤波电路[15]之后依次电连接有保持电流形成电路[16]和定时开关电路[17]。

2、根据权利要求1所述的一种电磁阀高频脉宽调制控制器，其特征在于所说的AC整流滤波电路或DC变向滤波电路[15]，设有保险管FU，在保险管FU的上端连接有滤波器L₂，在滤波器L₂的输出端连接有整流桥BR，在整流桥BR的输出端之间设有滤波电容C₁。

3、根据权利要求1所述的一种电磁阀高频脉宽调制控制器，其特征在于所说的保持电流形成电路[16]，由IC₁、IC₃、IC₄、T及其外围元件所组成，IC₁的D端与变压器T的初级下端相连，其C端与光电耦合器IC₄相连，在其C端与S端之间依次设有R₂、C₂，在其D端与T的初级线圈N₁的上端之间对接有VD₁、VD₂，VD₁并联有R₁，T的N₃输出端连接有由VD₄、C₄、L₁、C₆组成的整流滤波器，T的N₄输出端连接有由VD₃、C₃、VD₆组成的整流滤波器，T的N₂输出端连接有由VD₅、C₅组成的整流滤波器，IC₄的集电极接VD₅、C₅组成的整流滤波器，IC₄的发射极接IC₁的C端，IC₃的正极接BR的下输出端，同时通过R₉、R₅接L₁的右端，R₄与C₇串联后与R₅并联，1C₃的负极通过R₃、光电耦合器IC₄接L₁的左端，同时与R₄、C₇的共公点相连。

4、根据权利要求1所述的一种电磁阀高频脉宽调制控制器，其特征在于所说的定时开关电路[17]，由IC₂、IC₅及其外围元件所组成，IC₂的脚1、2、3、5分别通过R₆、R₇、导线、R₁₁后，与L₁的右端相连，VD₉与R₆并联，同时IC₂的脚1、2、4、5分别通过C₈、R₁₀、导线、VD₁₀后，与BR下输出端相连，IC₅的S端接BR下输出端，其D端接电磁线圈L₃的下端，其C端通过R₁₂接IC₂的脚5，VD₈、R₈串联在IC₂的脚2与脚5之间。

5、一种电磁阀，包括阀体[12]、设在阀体[12]内的活塞套[8]、活塞[9]、阀芯[11]、设在阀芯[11]上的套芯螺母[10]、设在活塞套[8]上方的套筒[5]、电磁线圈L₃、护罩[3]、设在套筒[5]内的衔铁[6]、连接衔铁[6]和阀芯螺母[10]的阀杆[7]，其特征在于在阀体[12]或护罩[3]上设有电磁阀高频脉宽调制控制器[1]。

6、根据权利要求5所述的一种电磁阀，其特征在于所说的电磁阀高频脉宽调制控制器[1]，具有外壳[2]，在外壳[2]内设有电路板[4]，电路板[4]设有AC整流滤波电路或DC变向滤波电路[15]，在滤波电路[15]之后依次电连接有保持电流形成电路[16]和定时开关电路[17]。

7、根据权利要求6所述的一种电磁阀，其特征在于所说的AC整流滤波电路或DC变向滤波电路[15]，设有保险管FU，在保险管FU的上端连接有滤波器L₂，在滤波器L₂的输出端连接有整流桥BR，在整流桥BR的输出之间设有滤波电容C₁。

8、根据权利要求6所述的一种电磁阀，其特征在于所说的保持电流形成电路[16]，由IC₁、IC₃、IC₄、T及其外围元件所组成，IC₁的D端与变压器T的初级下端相连，其C端与光电耦合器IC₄相连，在其C端与S端之间依次设有R₂、C₂，在其D端与T的初级线圈N₁的上端之间对接有VD₁、VD₂，VD₁并联有R₁，T的N₃输出端连接有由VD₄、C₄、L₁、C₆组成的整流滤波器，T的N₄输出端连接有由VD₃、C₃、VD₆组成的整流滤波器，T的N₂输出端连接有由VD₅、C₅组成的整流滤波器，IC₄的集电极接VD₅、C₅组成的整流滤波器，IC₁的发射极接IC₁的C端，IC₃的正极接BR的下输出端，同时通过R₉、R₅接L₁的右端，R₄与C₇串联后与R₅并联，1C₃的负极通过R₃、光电耦合器IC₄接L₁的左端，同时与R₄、C₇的共公点相连。

9、根据权利要求6所述的一种电磁阀，其特征在于所说的定时开关电路[17]，由IC₂、IC₅及其外围元件所组成，IC₂的脚1、2、3、5分别通过R₆、R₇、导线、R₁₁后，与L₁的右端相连，VD₉与R₆并联，同时IC₂的脚1、2、4、5分别通过C₈、R₁₀、导线、VD₁₀后，与BR下输出端相连，IC₅的S端接BR下输出端，其D端接电磁线圈L₃的下端，其C端通过R₁₂接IC₂的脚5，VD₈、R₈串联在IC₂的脚2与脚5之间。