JP2013538542A - 新型の流量コントロールシステム - Google Patents

Abstract

本発明は１つの新型の流量コントロールシステムに係り、このシステムには、バルブコントロール回路と電源回路を含み、電源回路変圧器の一次コイルの両端にそれぞれ電源回路電界効果トランジスタが接続され、該変圧器の二次コイルが整流回路によって電源回路の電圧出力端に接続される。電源回路電界効果トランジスタのグリッドにスイッチングレギュレータが接続される。電源回路の電圧入力端にさらにバルブコントロール回路変圧器が接続される。バルブコントロール回路変圧器の一次コイルにバルブコントロール回路電界効果トランジスタが接続され、該変圧器の二次コイルが整流回路によって機械バルブに接続される。マイクロコントローラがＰＷＭ信号をバルブコントロール回路電界効果トランジスタのグリッドまでに出力する。変圧器と整流回路によって機械バルブに対しコントロールを行い、このように周波数信号によって機械部分に対するコントロールを実現すると同時に、電源部分とバルブコントロール部分を結合し、一体化のバルブコントロール設計を形成する。

Description

本発明は、１つの流量コントローラに係り、特に１つの新型の流量コントロールシステムに係る。

本出願は、２０１０年１１月２２日中国特許局へ提出され、出願番号が２０１０１０５５７７１７．８であり、発明名称が「新型の流量コントロールシステム」である中国特許出願の優先権を請求し、その全ての内容が引用によって本出願に結合される。

現在、流量測量とコントロールは工業分野における非常に重要な一部分である。現在市場における流量計は気体流量コントローラと液体流量コントローラに分けられることができる。流量コントローラは該設備を通過する流量のコントロールに用いられることができる。

図１に示すように、従来技術の流量コントローラのコントロール原理は下記通りである。

センサが測量する流量信号は、一般にアナログ電圧または電流信号であり、Ａ／Ｄチップによってデジタル信号に転換されてマイクロプロセッサに入り、さらにマイクロプロセッサによって計算された後、デジタルコントロール信号を発信し、該信号がＤ／Ａモジュールを経た後、アナログ電圧値に変わり、バルブコントロール回路が該アナログ電圧を機械バルブ部分に対しコントロールすることができる電気信号に転換する。機械バルブは電磁バルブ、熱バルブ、圧電バルブなどの異なる構造を採用することができ、これらが全て電圧または電流、あるいはバルブのオープンする大きさが異なる場合の規律に符合するため、通過する電気信号に対するコントロールによって流体に対しコントロールする目的を達成することができる。

図２に示すように、現在バルブコントロール回路部分は下記方式を採用する。

バルブコントロール回路は少なくとも１つのＤ／Ａモジュールを含み、デジタル量をアナログ電圧に転換する功能を実行する。１つまたは複数の演算増幅器Ｕ２が増幅、増益などの功能を実行すると同時に、パワーが比較的に大きい１つまたは複数のトランジスタＱ１、Ｑ２をさらに有する。

上記従来技術は少なくとも下記のような欠点が存在する。

バルブコントロール回路はＤ／Ａモジュールの精度が非常に高いことを要求すると同時に、トランジスタのパワーが比較的に大きいことを要求するため、製品全体のパワー損耗が大きすぎることをもたらすと同時に、トランジスタの発熱により、常に環境温度の変化を引き起こし、回路部分の測量精度に対する影響が比較的に大きいと同時に、素子の寿命にも影響する。

本発明の目的は、パワー損耗が低く、測量精度が高く、使用寿命が長い１つの新型の流量コントロールシステムを提供することである。

本発明の目的は、下記の技術手段によって実現されるのである。

バルブコントロール回路、電源回路を含み、前記バルブコントロール回路がマイクロコントローラを含み、前記電源回路の電圧入力端に電源回路変圧器が接続される本発明の新型の流量コントロールシステムは、前記電源回路変圧器の一次コイルの両端にそれぞれ電源回路電界効果トランジスタが接続され、二次コイルが整流回路によって電源回路の電圧出力端に接続され、前記電源回路電界効果トランジスタのグリッドにスイッチングレギュレータが接続され、前記電源回路の電圧入力端にさらにバルブコントロール回路変圧器が接続され、前記バルブコントロール回路変圧器の一次コイルにバルブコントロール回路電界効果トランジスタが接続され、二次コイルが整流回路によって機械バルブに接続され、前記マイクロコントローラがＰＷＭ信号を前記バルブコントロール回路電界効果トランジスタのグリッドまでに出力することを特徴とする。

上記本発明が提供した技術手段から分かるように、本発明に記載した新型の流量コントロールシステムは、電源回路変圧器の一次コイルの両端にそれぞれ電源回路電界効果トランジスタが接続されるため、二次コイルが整流回路によって電源回路の電圧出力端に接続され、電源回路電界効果トランジスタのグリッドにスイッチングレギュレータが接続され、電源回路の電圧入力端にさらにバルブコントロール回路変圧器が接続され、バルブコントロール回路変圧器の一次コイルにバルブコントロール回路電界効果トランジスタが接続され、二次コイルが整流回路によって機械バルブに接続され、マイクロコントローラがＰＷＭ信号をバルブコントロール回路電界効果トランジスタのグリッドまでに出力する。パルス幅変調の方法によって機械部分に対しコントロールを行うため、余分な熱損失を避けたことにより、パワー損耗が低く、測量精度が高く、使用寿命が長く、コントロール性能が安定である。

パルス幅変調の方法によって機械部分に対しコントロールを行うため、余分な熱損失を避けたことにより、パワー損耗が低く、測量精度が高く、使用寿命が長く、コントロール性能が安定である。

従来技術の流量コントローラのコントロール原理図である。 従来技術のバルブコントロール回路の原理説明図である。 本発明の電源回路の原理図である。 本発明のバルブコントロール回路の原理図である。 本発明の具体的実施例の回路原理図である。

本発明に記載した新型の流量コントロールシステムは、その好ましい具体的実施方式が図１〜図３に示すように、バルブコントロール回路、電源回路を含み、前記バルブコントロール回路がマイクロコントローラを含み、前記電源回路の電圧入力端に電源回路変圧器が接続され、前記電源回路変圧器の一次コイルの両端にそれぞれ電源回路電界効果トランジスタが接続され、二次コイルが整流回路によって電源回路の電圧出力端に接続され、前記電源回路電界効果トランジスタのグリッドにスイッチングレギュレータが接続され、前記電源回路の電圧入力端にさらにバルブコントロール回路変圧器が接続され、前記バルブコントロール回路変圧器の一次コイルにバルブコントロール回路電界効果トランジスタが接続され、二次コイルが整流回路によって機械バルブに接続され、前記マイクロコントローラがＰＷＭ信号を前記バルブコントロール回路電界効果トランジスタのグリッドまでに出力する。

具体的に前記バルブコントロール回路変圧器の一次コイルの片端が前記バルブコントロール回路電界効果トランジスタに接続され、他端が前記電源回路電界効果トランジスタと前記電源回路変圧器の一次コイルとの間に接続されることができる。

前記電源回路に複数の電圧出力端を設けることができ、複数の電圧出力端が前記バルブコントロール回路の給電ポートを含むことができる。

本発明の新型の流量コントロールシステムは、デジタルコンピュータシステムに基づき、パルス幅変調の方法によって機械部分に対しコントロールを行うため、余分な熱損失を避け、且つ同時にシステム電源であることができ、精度が高く、コントロール性能が安定である。

本発明において、電源回路はバルブコントローラに電源を提供することができると同時に、該回路に基づきつくった流量コントロールシステムが高精度で機械バルブに対しコントロールを行うことができるため、製品コントロール精度が高く、消耗パワーが低く、パワーが大きいトランジスタがなく、システムの散熱が小さく、使用寿命が長い。

次に具体的実施例によって、且つ付図と合わせて本出願に対し詳しい記述を行う。

図３に示すように、本出願の電源回路の設計の基本原理図であり、１つのスイッチングレギュレータＩＣ、１つの変圧器、２つの電界効果トランジスタを含み、スイッチングレギュレータが周波数信号、即ち交流信号を発信することができ、該信号が電界効果トランジスタと変圧器を通過した後、さらに整流によって直流に変わり、周波数信号デューティ比に対する調節によって、直流電圧に対する調節を達成することができる。

図４に示すように、上記原理をバルブコントロール回路に応用すれば、ＣＰＵによって直接周波数信号を出力し、電界効果トランジスタ、変圧器を通過し、且つ整流を経た後、バルブコントロール信号を発信する。

図５に示すように、１つの具体的実施例の回路原理図であり、ＣＰＵがＰＷＭ信号を発信し、電界効果トランジスタ、変圧器及び整流回路によって機械バルブに対しコントロールを行うことにより、周波数信号によって機械部分に対しコントロールを行う目的を実現する。同時に電源部分とバルブ部分を結合することによって、一体化のバルブコントロール設計を形成し、回路が製品全体に給電することができるだけではなく、機械バルブに対するコントロールを実現することもでき、設計においてＤ／Ａ、パワーが大きいトランジスタなどの素子を省いたと同時に、コントロール精度が高く、便利に広い幅の電源で給電を実現する。

以上で記述したのは本発明の好ましい具体的実施方式のみであり、しかし本発明の保護範囲はこれに限られるというわけではなく、本発明が示した技術範囲内において、容易に思いつく変化または取り替えは、全て本発明の保護範囲内にあるべきである。

Claims (4)

1. バルブコントロール回路と、電源回路を含み、前記バルブコントロール回路がマイクロコントローラを含み、前記電源回路の電圧入力端に電源回路変圧器が接続される新型の流量コントロールシステムにおいて、
   前記電源回路変圧器の一次コイルの両端にそれぞれ電源回路電界効果トランジスタが接続され、二次コイルが整流回路によって電源回路の電圧出力端に接続され、前記電源回路電界効果トランジスタのグリッドにスイッチングレギュレータが接続され、
   前記電源回路の電圧入力端にさらにバルブコントロール回路変圧器が接続され、前記バルブコントロール回路変圧器の一次コイルにバルブコントロール回路電界効果トランジスタが接続され、二次コイルが整流回路によって機械バルブに接続され、前記マイクロコントローラがＰＷＭ信号を前記バルブコントロール回路電界効果トランジスタのグリッドまでに出力する、ことを特徴とする新型の流量コントロールシステム。
2. 前記バルブコントロール回路変圧器の一次コイルの片端が前記バルブコントロール回路電界効果トランジスタに接続され、他端が前記電源回路電界効果トランジスタと前記電源回路変圧器の一次コイルとの間に接続される、ことを特徴とする請求項１に記載の新型の流量コントロールシステム。
3. 前記電源回路に複数の電圧出力端が設けられる、ことを特徴とする請求項１または２に記載の新型の流量コントロールシステム。
4. 前記電源回路の複数の電圧出力端が前記バルブコントロール回路の給電ポートを含む、ことを特徴とする請求項３に記載の新型の流量コントロールシステム。

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