RU2795208C1 - Solenoid valve control method and device for its implementation - Google Patents
Solenoid valve control method and device for its implementation Download PDFInfo
- Publication number
- RU2795208C1 RU2795208C1 RU2022130653A RU2022130653A RU2795208C1 RU 2795208 C1 RU2795208 C1 RU 2795208C1 RU 2022130653 A RU2022130653 A RU 2022130653A RU 2022130653 A RU2022130653 A RU 2022130653A RU 2795208 C1 RU2795208 C1 RU 2795208C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- valve
- output
- winding
- voltage
- value
- Prior art date
Links
Images
Abstract
Description
Предполагаемое изобретение относится к электротехнике и может быть использовано для управления электромагнитными клапанами (ЭМК).The alleged invention relates to electrical engineering and can be used to control electromagnetic valves (EMV).
Известны различные способы управления ЭМК. Например, в [1] описаны способ и устройство, в котором осуществляется регулирование тока в обмотке катушки для управления работой ЭМК. Приведенные в [1] на FIG. 8 и FIG. 9 алгоритмы требуют для своей реализации контроля сразу трех параметров - напряжения на обмотке, тока протекающего через нее и ее сопротивления, что значительно усложняет схему управляющего устройства и предъявляет высокие требования к его вычислительным ресурсам. Кроме того, приведенные в [1] на FIG. 1, 3, 5, 6 схемы вариантов построения силового каскада управления не позволяют регулировать ток в обмотке при выключении ЭМК, так как в этом состоянии схемы ток не будет протекать через датчик тока.There are various ways to control the EMC. For example, in [1] a method and a device are described in which the current in the coil winding is regulated to control the operation of the EMC. Shown in [1] on FIG. 8 and FIG. 9 algorithms require for their implementation the control of three parameters at once - the voltage on the winding, the current flowing through it and its resistance, which greatly complicates the control device circuit and places high demands on its computing resources. In addition, shown in [1] on FIG. 1, 3, 5, 6 schemes of options for constructing a power control stage do not allow adjusting the current in the winding when the EMC is turned off, since in this state of the circuit, the current will not flow through the current sensor.
Проблема регулирования тока при выключении ЭМК для схем управления с одним силовым ключом может быть решена переносом датчика тока в цепь обмотки ЭМК и охвата его цепью возврата энергии источнику питания, например, с использованием диода, как показано в [2] на FIG. 1 и FIG. 7. Подобное решение предполагает использование усилителя с высоким допустимым значением синфазного напряжения на его входе и одновременно с высоким значением коэффициента подавления синфазной помехи, величина которой для схемы, приведенной в [2] на FIG. 7, в этом случае может превышать Vbat (напряжение питания ЭМК), что сильно ограничивает возможности по выбору усилителя.The problem of current regulation when turning off the EMC for control circuits with a single power switch can be solved by transferring the current sensor to the EMC winding circuit and covering it with an energy return circuit to the power supply, for example, using a diode, as shown in [2] in FIG. 1 and FIG. 7. Such a solution involves the use of an amplifier with a high allowable value of the common mode voltage at its input and at the same time with a high value of the common mode noise suppression coefficient, the value of which for the circuit shown in [2] on FIG. 7, in this case it can exceed Vbat (EMC supply voltage), which greatly limits the choice of amplifier.
В схемах управления ЭМК с тремя силовыми ключами, использующими дополнительный источник форсирующего напряжения, (см. [3] и [4]) применяется датчик тока, включенный относительно нулевого (общего) потенциала. Это позволяет решить проблему с использованием синфазного напряжения, но не позволяет измерять ток во время отключения ЭМК.In EMC control circuits with three power switches using an additional source of forcing voltage (see [3] and [4]), a current sensor is used that is connected relative to the zero (common) potential. This solves the problem using the common mode voltage, but does not allow the current to be measured while the EMC is turned off.
Известен также способ управления ЭМК и устройство для его осуществления, описанные в [5]. Этот способ управления ЭМК включает измерение напряжения на ЭМК и тока через него, а также использование результатов этих измерений в качестве вспомогательного средства для управления ЭМК. Например, измерения одного или обоих этих параметров могут использоваться для определения момента фактического включения электромагнитного клапана. Характерные изменения тока ЭМК возникающие при срабатывании и отпускании ЭМК приведены в [5] на FIG. 7 и FIG. 8. Однако включение измерительного резистора (Sense Resistor) (52) над нижним ключом (24) (см. схему на FIG. 1 в описании [5]) предполагает использование усилителя с высоким допустимым значением синфазного напряжения на входе аналогично приведенному в [2] на FIG. 7.There is also known a method of controlling EMC and a device for its implementation, described in [5]. This method of controlling the EMC includes measuring the voltage on the EMC and the current through it, as well as using the results of these measurements as an auxiliary tool for controlling the EMC. For example, measurements of one or both of these parameters can be used to determine when a solenoid valve is actually turned on. Characteristic changes in the EMC current that occur when the EMC is activated and released are shown in [5] on FIG. 7 and FIG. 8. However, the inclusion of a measuring resistor (Sense Resistor) (52) above the lower switch (24) (see the diagram in FIG. 1 in the description [5]) requires the use of an amplifier with a high allowable common-mode voltage at the input similar to that given in [2] on FIG. 7.
Наиболее близким к предлагаемому техническому решению является способ управления ЭМК и устройство для его осуществления, защищенные патентом [6]. Это техническое решение позволяет с высокой надежностью обеспечивать точное значение времени включенного состояния ЭМК и контролировать факты срабатывания и отпускания электромагнита (ЭМ) клапана, а также повысить эффективность использования энергии источника питания за счет отсутствия ее потребления практически сразу после срабатывания ЭМК и возвращения источнику питания части энергии, запасенной в обмотке ЭМ при его срабатывании.The closest to the proposed technical solution is the EMC control method and a device for its implementation, protected by a patent [6]. This technical solution makes it possible to provide with high reliability the exact value of the EMC on time and to control the actuation and release of the electromagnet (EM) of the valve, as well as to increase the efficiency of using the energy of the power source due to the absence of its consumption almost immediately after the operation of the EMC and returning part of the energy to the power source stored in the EM winding when it is triggered.
В [6] предполагается использование двухключевой полумостовой схемы управления, а время включенного состояния клапана определяется как отрезок времени от момента начала движения якоря ЭМ при срабатывании до момента достижения якорем ЭМ конечного положения при отпускании. Снятие напряжения с обмотки электромагнита для обеспечения отпускания клапана производится в два этапа: сначала после проверки достижения локального максимума тока в обмотке ЭМ клапана при срабатывании отключают его обмотку от положительного вывода источника питания, размыкая верхний ключ и формируя цепь медленной рекуперации магнитной энергии электромагнита, а затем отключают обмотку ЭМ от отрицательного вывода источника питания, размыкая нижний ключ и формируя цепь быстрой рекуперации магнитной энергии. Управление временем включенного состояния клапана обеспечивают, изменяя временную задержку между моментом отключения обмотки электромагнита от положительного вывода источника питания (размыканием верхнего ключа) и моментом отключения обмотки электромагнита от отрицательного вывода источника питания (размыканием нижнего ключа).In [6], it is assumed to use a two-switch half-bridge control scheme, and the time of the on state of the valve is defined as the time interval from the moment the EM armature starts moving when actuated until the moment the EM armature reaches its final position when released. Removing the voltage from the electromagnet winding to ensure the release of the valve is carried out in two stages: first, after checking the achievement of a local maximum current in the EM valve winding, when triggered, its winding is disconnected from the positive output of the power source, opening the upper switch and forming a slow recovery circuit for the magnetic energy of the electromagnet, and then the EM winding is disconnected from the negative terminal of the power source, opening the lower switch and forming a fast magnetic energy recovery circuit. The control of the time of the on state of the valve is provided by changing the time delay between the moment the electromagnet winding is disconnected from the positive output of the power source (opening the upper switch) and the moment the electromagnet winding is disconnected from the negative output of the power source (opening the lower switch).
При этом, определение момента начала движения якоря ЭМ производится при достижении локального максимума тока в обмотке ЭМ клапана при срабатывании, а определение момента достижения якорем ЭМ конечного положения при отпускании производится при достижении локального максимума тока в обмотке ЭМ клапана в процессе отпускания.At the same time, the determination of the moment of the beginning of the movement of the EM armature is carried out when the local maximum of the current in the EM valve winding is reached when actuated, and the moment of reaching the end position of the EM armature when released is determined when the local maximum of the current in the EM valve winding is reached during the release process.
Одним из путей снижения аппаратных задержек для повышения быстродействия работы ЭМК является уменьшение интервала времени от момента подачи напряжения питания на обмотку ЭМ до начала движения якоря за счет увеличения напряжения питания. Экспериментально установлено, что увеличение напряжения питания приводит к уменьшению величины локального максимума тока в обмотке ЭМ клапана в процессе отпускания. А при достижении некоторого порогового значения напряжения питания ток в обмотке ЭМ клапана при отпускании вообще не достигает локального максимума. В этом случае пропадает электрический сигнал, по которому определялся момент достижения якорем ЭМ конечного положения при отпускании, и способ управления ЭМК по патенту [6] при дальнейшем увеличении напряжения питания ЭМ теряет работоспособность.One of the ways to reduce hardware delays to increase the speed of the EMC is to reduce the time interval from the moment the supply voltage is applied to the EM winding to the beginning of the armature movement by increasing the supply voltage. It has been experimentally established that an increase in the supply voltage leads to a decrease in the magnitude of the local maximum current in the EM valve winding during release. And when a certain threshold value of the supply voltage is reached, the current in the EM valve winding does not reach the local maximum at all when released. In this case, the electrical signal disappears, which was used to determine the moment when the EM armature reached its final position when released, and the EMC control method according to the patent [6] with a further increase in the EM supply voltage loses its operability.
Задачей предполагаемого изобретения является расширение функциональных возможностей при повышении напряжения питания ЭМ клапана и снижение аппаратных задержек.The objective of the proposed invention is to expand the functionality with an increase in the supply voltage of the EM valve and reduce hardware delays.
Решение этой задачи достигается тем, что при включении ЭМК осуществляют однократное измерение напряжения на верхнем выводе обмотки ЭМ, устанавливают первое и второе пороговые значения напряжения на верхнем выводе обмотки ЭМ, и, если величина измеренного напряжения выше первого порогового значения, производят мониторинг напряжения на верхнем выводе обмотки ЭМ и при достижении локального максимума напряжения на верхнем выводе обмотки ЭМ, превышающего второе пороговое значение, определяют момент достижения якорем ЭМ конечного положения при отпускании.The solution to this problem is achieved by the fact that when the EMC is turned on, a single measurement of the voltage is carried out at the upper output of the EM winding, the first and second threshold voltage values are set at the upper output of the EM winding, and, if the value of the measured voltage is higher than the first threshold value, the voltage at the upper output is monitored EM winding and upon reaching a local maximum voltage at the upper output of the EM winding exceeding the second threshold value, the moment of reaching the EM armature of the final position when released is determined.
Проверку достижения локального максимума напряжения на верхнем выводе обмотки ЭМ клапана при отпускании осуществляют, например, путем сравнения текущего измеренного значения напряжения верхнем выводе обмотки с предыдущим и, если для трех последовательных измерений напряжения текущее измеренное значение меньше предыдущего, то считают, что локальный максимум напряжения достигнут.Checking the achievement of a local maximum voltage at the upper terminal of the EM valve winding when released is carried out, for example, by comparing the current measured voltage value at the upper terminal of the winding with the previous one and, if for three consecutive voltage measurements the current measured value is less than the previous one, then it is considered that the local maximum voltage has been reached .
При необходимости полученное в текущем цикле работы время включенного состояния клапана передают по запросу системе верхнего уровня.If necessary, the valve on time obtained in the current cycle of operation is transmitted upon request to the upper level system.
Требуемое в следующем рабочем цикле значение времени включенного состояния клапана может передаваться от системы верхнего уровня до поступления команды на включение клапана.The value of the valve on time required in the next operating cycle can be transmitted from the upper level system before the command to turn on the valve is received.
В случае цифровой реализации предлагаемого способа управления ЭМК с использованием микроконтроллера, удобно весь диапазон регулирования времени включенного состояния клапана от минимально возможного (при одновременном размыкании верхнего и нижнего ключей) до максимально возможного (при размыкании только верхнего ключа) разбить на фиксированное количество равных временных интервалов. Границе каждого временного интервала поставить в соответствие величину временной задержки между моментом отключения обмотки электромагнита от положительного вывода источника питания (размыканием верхнего ключа) и моментом отключения обмотки электромагнита от отрицательного вывода источника питания (размыканием нижнего ключа), при реализации которой в процессе работы клапана достигается значение времени включенного состояния клапана, соответствующее установленной величине указанной временной задержки. При проведении лабораторных или заводских испытаний ЭМ клапана формируют таблицу, связывающую дискретные значения границы каждого установленного временного интервала и соответствующей ей величиной указанной временной задержки. Эту таблицу запоминают и используют при формировании значения устанавливаемой в текущем рабочем цикле клапана указанной временной задержки для обеспечения требуемого значения времени включенного состояния клапана в данном цикле его работы.In the case of digital implementation of the proposed EMC control method using a microcontroller, it is convenient to divide the entire range of control of the time of the valve on state from the minimum possible (with simultaneous opening of the upper and lower switches) to the maximum possible (with the opening of only the upper switch) divided into a fixed number of equal time intervals. Assign to the boundary of each time interval the value of the time delay between the moment the electromagnet winding is disconnected from the positive output of the power source (opening the upper switch) and the moment the electromagnet winding is disconnected from the negative output of the power source (opening the lower switch), upon implementation of which, during the operation of the valve, the value time of the on state of the valve, corresponding to the set value of the specified time delay. When conducting laboratory or factory tests of the EM valve, a table is formed that links the discrete values of the boundary of each set time interval and the corresponding value of the specified time delay. This table is stored and used when forming the value of the specified time delay set in the current operating cycle of the valve to provide the required value of the time of the valve on state in this cycle of its operation.
При работе по значению требуемого в следующем рабочем цикле времени включенного состояния клапана выбирают из запомненной таблицы ближайшее к нему дискретное значение границы установленного временного интервала и соответствующую ему величину временной задержки между моментами размыкания верхнего и нижнего ключей реализуют в следующем рабочем цикле клапана.When operating according to the value of the valve on state time required in the next operating cycle, the nearest discrete value of the boundary of the set time interval is selected from the stored table and the value of the time delay corresponding to it between the moments of opening the upper and lower switches is implemented in the next valve operating cycle.
Поскольку вычислительные ресурсы системы верхнего уровня значительно больше, чем у устройства управления ЭМК, то решение задачи формирования значения устанавливаемой в текущем рабочем цикле клапана временной задержки между размыканием верхнего ключа и размыканием нижнего ключа может быть выполнено системой верхнего уровня. И тогда требуемая в следующем рабочем цикле величина временной задержки между моментами размыкания верхнего и нижнего ключей передается в устройство управления ЭМК от системы верхнего уровня до получения команды на включение клапана.Since the computing resources of the upper level system are much larger than those of the EMC control device, the solution of the problem of forming the value of the time delay set in the current operating cycle of the valve between opening the upper switch and opening the lower switch can be performed by the upper level system. And then the amount of time delay required in the next working cycle between the moments of opening the upper and lower keys is transmitted to the EMC control device from the upper level system until the command to turn on the valve is received.
Для решения поставленной задачи предполагаемого изобретения в устройство, выполненное на базе микроконтроллера PICT 6F1778, дополнительно введен измеритель напряжения, измерительный вход которого соединен с первым выводом электромагнита клапана, а управляющий вход с выводом 12 микроконтроллера, вывод 6 которого соединен с выходом измерителя напряжения. Причем выход инвертирующего усилителя соединен с выводом 5 микроконтроллера, выводы 2 и 3 которого соединены между собой.To solve the task of the proposed invention, a voltage meter is additionally introduced into the device, made on the basis of the PICT 6F1778 microcontroller, the measuring input of which is connected to the first output of the valve electromagnet, and the control input is connected to the
Сущность предлагаемого технического решения поясняется чертежами.The essence of the proposed technical solution is illustrated by drawings.
Фиг. 1. Варианты протекания тока в обмотке ЭМ клапана при разном возможном состоянии коммутации верхнего и нижнего ключей в используемой полумостовой схеме управления.Fig. 1. Variants of current flow in the EM valve winding with different possible switching states of the upper and lower switches in the used half-bridge control circuit.
Фиг. 2. Экспериментальные переходные процессы изменения тока в обмотке ЭМ, напряжения на верхнем выводе обмотки и выходного сигнала акселерометра, жестко связанного с якорем, при значении напряжения питания 25 В для одного цикла работы ЭМ.Fig. Fig. 2. Experimental transient processes of changing the current in the EM winding, the voltage at the upper terminal of the winding, and the output signal of the accelerometer, rigidly connected to the armature, at a supply voltage of 25 V for one cycle of EM operation.
Фиг. 3. Экспериментальные переходные процессы изменения тока в обмотке ЭМ, напряжения на верхнем выводе обмотки и выходного сигнала акселерометра, жестко связанного с якорем, при значении напряжения питания 40 В для одного цикла работы ЭМ.Fig. Fig. 3. Experimental transient processes of changing the current in the EM winding, the voltage at the upper terminal of the winding, and the output signal of the accelerometer, rigidly connected to the armature, at a supply voltage of 40 V for one EM operation cycle.
Фиг. 4. Семейство экспериментальных переходных процессов изменения напряжения на верхнем выводе обмотки ЭМ для разных значений напряжения питания.Fig. 4. A family of experimental transients of voltage change at the upper output of the EM winding for different values of the supply voltage.
Фиг. 5. Экспериментальные зависимости от напряжения питания величины локального максимума тока в обмотке ЭМ клапана в процессе отпускания и временных интервалов, характеризующих состояние клапана в текущем цикле его работы.Fig. Fig. 5. Experimental dependences on the supply voltage of the local maximum current in the EM valve winding during release and time intervals characterizing the state of the valve in the current cycle of its operation.
Фиг. 6. Семейство экспериментальных переходных процессов изменения тока в обмотке ЭМ и напряжения на верхнем выводе обмотки ЭМ для разных значений задержки tdelay между размыканием верхнего и нижнего ключей при напряжении питания UП=40 В.Fig. 6. A family of experimental transients of current change in the EM winding and voltage at the upper output of the EM winding for different values of the delay t delay between the opening of the upper and lower switches at the supply voltage U P =40 V.
Фиг. 7. Экспериментальные зависимости времени достижения локального максимума напряжения на верхнем выводе обмотки tumaxOFF от задержки tdelay между размыканием верхнего и нижнего ключей.Fig. Fig. 7. Experimental dependences of the time of reaching the local voltage maximum at the upper output of the winding t umaxOFF on the delay t delay between the opening of the upper and lower switches.
Фиг. 8. Экспериментальные зависимости времени достижения локального максимума напряжения на верхнем выводе обмотки tUmaxOFF от задержки tdelay между размыканием верхнего и нижнего ключей.Fig. Fig. 8. Experimental dependences of the time to reach the local maximum voltage at the upper winding output t UmaxOFF on the delay t delay between the opening of the upper and lower switches.
Фиг. 9. Функциональная схема устройства для управления электромагнитным клапаном.Fig. 9. Functional diagram of the device for controlling the solenoid valve.
Фиг. 10. Принципиальная схема возможного исполнения измерителя напряжения.Fig. 10. Schematic diagram of a possible design of the voltage meter.
Фиг. 11. Блок-схема возможного алгоритма, реализуемого при работе устройства.Fig. 11. Block diagram of a possible algorithm implemented during operation of the device.
Фиг. 12. Экспериментальные переходные процессы изменения тока в обмотке ЭМ, напряжения на верхнем выводе обмотки и выходного сигнала акселерометра, жестко связанного с якорем, при значении напряжения питания 40 В для одного цикла работы ЭМ.Fig. Fig. 12. Experimental transient processes of changing the current in the EM winding, the voltage at the upper output of the winding, and the output signal of the accelerometer, rigidly connected to the armature, at a supply voltage of 40 V for one EM operation cycle.
Для предлагаемого способа (также как и способа-прототипа, описанного в [6]) располагаемый диапазон регулирования времени включенного состояния ЭМК находится в жестких пределах.For the proposed method (as well as the method-prototype described in [6]) available range of time control on the state of the EMC is within strict limits.
Минимально возможное время включенного состояния достигается, когда при срабатывании после начала движения якоря ЭМ после достижения локального максимума тока в обмотке ЭМ клапана, сразу размыкают верхний и нижний ключи в цепи питания обмотки ЭМ (отключают его обмотку от положительного и отрицательного выводов источника питания одновременно) и формируют цепь быстрой рекуперации магнитной энергии, которая обеспечивает возврат накопленной энергии в источник питания (см. фиг. 1, в).The minimum possible time of the on state is reached when, when triggered after the start of movement of the EM armature, after reaching the local maximum current in the EM valve winding, the upper and lower switches in the power supply circuit of the EM winding are immediately opened (its winding is disconnected from the positive and negative terminals of the power source at the same time) and form a circuit of fast recovery of magnetic energy, which ensures the return of the accumulated energy to the power source (see Fig. 1, c).
Максимально возможное время включенного состояния достигается, когда при срабатывании после начала движения якоря ЭМ после достижения локального максимума тока в обмотке ЭМ клапана, размыкают верхний ключ в цепи питания обмотки ЭМ (отключают его обмотку только от положительного вывода источника питания) и формируют цепь медленной рекуперации магнитной энергии ЭМ (см. фиг. 1, б), в процессе протекания тока по которой эта накопленная энергия выделяется в виде тепла на активном сопротивлении этой цепи. При этом процесс затухания тока в обмотке ЭМ происходит существенно медленнее, чем в цепи быстрой рекуперации магнитной энергии.The maximum possible time of the on state is reached when, when triggered after the start of the movement of the EM armature, after reaching a local maximum current in the EM valve winding, the upper switch is opened in the power supply circuit of the EM winding (its winding is disconnected only from the positive output of the power source) and a slow magnetic regeneration circuit is formed. EM energy (see Fig. 1, b), in the process of current flow through which this accumulated energy is released in the form of heat on the active resistance of this circuit. In this case, the process of current attenuation in the EM winding occurs much more slowly than in the fast recuperation circuit of magnetic energy.
Для регулирования времени включенного состояния клапана в пределах от минимально возможного до максимально возможного при использовании полумостовой схемы управления после размыкания верхнего ключа обеспечивают необходимую временную задержку, после чего размыкают нижний ключ. Такая последовательность операций позволяет достигнуть любой величины времени включенного состояния клапана в пределах от минимально возможного до максимально возможного.To regulate the time of the on state of the valve in the range from the minimum possible to the maximum possible when using a half-bridge control scheme, after opening the upper switch, the necessary time delay is provided, after which the lower switch is opened. Such a sequence of operations allows to achieve any value of the time of the on state of the valve in the range from the minimum possible to the maximum possible.
Экспериментально установлено, что для ЭМК, использующего втяжной электромагнит с дисковым якорем, зависимость между временем включенного состояния ЭМК toN и задержкой tdelay между размыканием верхнего и нижнего ключей носит практически линейный характер. Тогда величина требуемой задержки для обеспечения заданного значения времени включенного состояния ЭМК из области допустимых значений может быть описана соотношением:It has been experimentally established that for an EMC using a retractable electromagnet with a disk armature, the dependence between the time of the EMC on state t oN and the delay t delay between the opening of the upper and lower switches is almost linear. Then the value of the required delay to provide a given value of the time of the on state of the EMC from the range of permissible values can be described by the relation:
где tON_min - минимально возможное время включенного состояния клапана, которое достигается при одновременном отключении обмотки электромагнита от положительного и отрицательного выводов источника питания (одновременном размыкании верхнего и нижнего ключей) в момент начала движения якоря электромагнита;where t ON_min is the minimum possible time of the on state of the valve, which is achieved when the electromagnet winding is simultaneously disconnected from the positive and negative terminals of the power source (simultaneous opening of the upper and lower switches) at the moment the electromagnet armature starts moving;
k - постоянный коэффициент, определяемый при проведении заводских или лабораторных испытаний каждого экземпляра ЭМ.k is a constant coefficient determined during factory or laboratory tests of each EM instance.
При этомWherein
где ton_max - максимально возможное время включенного состояния клапана, которое достигается при отключении обмотки электромагнита только от положительного вывода источника питания (размыкании только верхнего ключа) в момент начала движения якоря электромагнита;where t on_max is the maximum possible time of the on state of the valve, which is achieved when the electromagnet winding is disconnected only from the positive output of the power source (only the upper switch is opened) at the moment the electromagnet armature starts to move;
tdelay_max - максимальная реализуемая задержка между моментом отключения обмотки электромагнита от положительного вывода источника питания (размыканием верхнего ключа) и моментом отключения обмотки электромагнита от отрицательного вывода источника питания (размыканием нижнего ключа). Задержка tdelay_max приводит к достижению максимально возможного времени включенного состояния клапана, когда дальнейшее увеличение задержки уже не влияет на время включенного состояния клапана.t delay_max - the maximum realizable delay between the moment the electromagnet winding is disconnected from the positive output of the power source (opening the upper switch) and the moment the electromagnet winding is disconnected from the negative output of the power source (opening the lower switch). The delay t delay_max leads to the achievement of the maximum possible valve on time, when a further increase in delay no longer affects the valve on time.
Разработка предлагаемых способа и устройства проводилась с использованием результатов лабораторных испытаний применяемого в составе ЭМК дискового ЭМ втяжного типа, имеющегося в распоряжении авторов.The development of the proposed method and device was carried out using the results of laboratory tests of the retractable disk EM used in the composition of the EMC, available to the authors.
На фиг. 2 приведены зарегистрированные в одном рабочем цикле экспериментальные переходные процессы изменения напряжения на верхнем выводе обмотки ЭМ U (сплошная линия), тока в обмотке I (штриховая линия) и сигнала Ua (пунктирная линия) с выхода акселерометра, жестко связанного с якорем ЭМ и имеющего ось чувствительности, направление которой совпадает с направлением перемещения якоря.In FIG. Figure 2 shows the experimental transients of voltage change at the upper terminal of the EM winding U (solid line), current in the winding I (dashed line) and signal U a (dashed line) from the output of the accelerometer rigidly connected to the EM armature and having axis of sensitivity, the direction of which coincides with the direction of movement of the armature.
Сигнал с выхода такого акселерометра является признанной (см. описание патента [7]), достаточно объективной и не зависимой от электрических параметров обмотки характеристикой движения якоря ЭМ. Использование этого сигнала при лабораторных испытаниях позволяет более полно анализировать и оценивать результаты функционирования ЭМ клапана по текущим измерениям его основных электрических параметров обмотки ЭМ - напряжения и тока.The signal from the output of such an accelerometer is recognized (see the description of the patent [7]), fairly objective and independent of the electrical parameters of the winding characteristic of the motion of the EM armature. The use of this signal in laboratory tests allows you to more fully analyze and evaluate the results of the operation of the EM valve by current measurements of its main electrical parameters of the EM winding - voltage and current.
Экспериментальные исследования показали, что к моменту достижения током в обмотке ЭМ локального максимума при срабатывании, якорь развивает скорость около 12% от ее максимального значения (которое наблюдается в момент удара якоря о стоп) и успевает переместиться на расстояние порядка 7-8% от величины начального зазора. Это позволяет считать момент достижения током в обмотке ЭМ локального максимума при срабатывании достаточной для практического использования характеристикой начала движения якоря ЭМ. Момент удара якоря о механическое препятствие сопровождается резкой сменой направления изменения его ускорения и служит объективной характеристикой преодоления якорем полной величины начального зазора. В процессе отпускания ЭМ момент удара якоря о седло клапана также хорошо определяется по выходному сигналу акселерометра. И, как видно из приведенных на фиг. 2 осциллограмм, момент достижения локального максимума током при отпускании и момент удара якоря о седло клапана практически совпадают. Разница между этими моментами времени, как показали экспериментальные исследования, составляет менее 20 мкс (в разных условиях работы ЭМК, а при повышении напряжения питания она уменьшается), и ею можно пренебречь при оценке времени открытого состояния ЭМК, минимально возможное значение которого превышает 3 мс. Поэтому момент достижения локального максимума тока в обмотке ЭМ при отпускании в [6] принято считать моментом закрытия ЭМК. Результаты, приведенные на фиг. 2, получены при значении напряжения питания 25 В.Experimental studies have shown that by the time the current in the EM winding reaches a local maximum when triggered, the armature develops a speed of about 12% of its maximum value (which is observed at the moment the armature hits the stop) and has time to move to a distance of about 7-8% of the initial value. gap. This allows us to consider the moment when the current in the EM winding reaches a local maximum when triggered, as a sufficient for practical use characteristic of the beginning of the movement of the EM armature. The moment of impact of the anchor against a mechanical obstacle is accompanied by a sharp change in the direction of change of its acceleration and serves as an objective characteristic of overcoming the full value of the initial gap by the anchor. In the process of releasing the EM, the moment of impact of the armature on the valve seat is also well determined by the output signal of the accelerometer. And, as seen from Fig. 2 oscillograms, the moment the current reaches a local maximum when released and the moment the armature hits the valve seat practically coincide. The difference between these time points, as shown by experimental studies, is less than 20 µs (under different EMC operating conditions, and with an increase in the supply voltage, it decreases), and it can be neglected when estimating the EMC open state time, the minimum possible value of which exceeds 3 ms. Therefore, the moment of reaching the local maximum of the current in the EM winding when released in [6] is considered to be the moment of EMC closing. The results shown in FIG. 2 obtained at a supply voltage of 25 V.
Как уже отмечалось, увеличение напряжения питания приводит к уменьшению величины локального максимума тока в обмотке ЭМ клапана в процессе отпускания. И при достижении некоторого порогового значения напряжения питания ток в обмотке ЭМ клапана при отпускании вообще не имеет локального максимума, это происходит потому, что величина напряжения питания превосходит величину ЭДС самоиндукции, возникающей в обмотке из-за движения якоря. Движение якоря ЭМ при отпускании определяется, в основном, силой возвратной пружины, которая не зависит от напряжения питания. В этом случае пропадает электрический сигнал, по которому определялся момент достижения якорем ЭМ конечного положения при отпускании, а вместе с ним возможность оценивания времени открытого состояния ЭМК и, следовательно, возможность его регулирования. В результате требуется найти другой электрический сигнал, который будет характеризовать момент закрытия ЭМК. Таким сигналом, как показали экспериментальные исследования, может служить напряжение на верхнем выводе обмотки ЭМ.As already noted, an increase in the supply voltage leads to a decrease in the magnitude of the local maximum current in the EM valve winding during release. And when a certain threshold value of the supply voltage is reached, the current in the EM valve winding does not have a local maximum at all when released, this is because the supply voltage exceeds the value of the self-induction EMF that occurs in the winding due to armature movement. The movement of the EM armature when released is determined mainly by the force of the return spring, which does not depend on the supply voltage. In this case, the electrical signal disappears, which was used to determine the moment when the EM armature reached its final position when released, and with it the possibility of estimating the time of the open state of the EM and, consequently, the possibility of its regulation. As a result, it is required to find another electrical signal that will characterize the moment of EMC closing. Such a signal, as experimental studies have shown, can be the voltage at the upper output of the EM winding.
На фиг. 3 показаны зарегистрированные в одном рабочем цикле экспериментальные переходные процессы изменения напряжения на верхнем выводе обмотки ЭМ U, тока в обмотке I и сигнала Ua с выхода акселерометра при величине напряжения питания обмотки ЭМ 40 В (типы линий, принятые для обозначения сигналов совпадают с фиг. 2). Анализ приведенных на фиг. 3 графиков показывает, что в процессе отпускания ток в обмотке ЭМ практически равен нулю и, поэтому, локального максимума не имеет. Однако, момент времени достижения величины наибольшего и второго по счету локального максимума напряжения на верхнем выводе обмотки ЭМ приближен к моменту удара якоря о корпус и может быть использован для оценивания момента закрытия ЭМК.In FIG. Figure 3 shows the experimental transients of changing the voltage at the upper terminal of the EM winding U, the current in the winding I and the signal U a from the accelerometer output, recorded in one working cycle, at a supply voltage of the EM winding of 40 V (the types of lines used to designate the signals coincide with Fig. 2). The analysis shown in Figs. 3 graphs shows that in the process of releasing the current in the EM winding is practically zero and, therefore, it does not have a local maximum. However, the moment of reaching the value of the largest and the second in a row local maximum voltage at the upper output of the EM winding is close to the moment of armature impact on the body and can be used to estimate the moment of closing the EMC.
Семейство экспериментальных переходных процессов изменения напряжения на верхнем выводе обмотки ЭМ, полученное при разных значениях напряжения питания ЭМ, приведено на фиг. 4. Результаты этих экспериментов сведены в таблицу 1, где приведены значения напряжения питания и соответствующих характерных моментов времени и параметров рабочего цикла ЭМ.The family of experimental transients of voltage change at the upper output of the EM winding, obtained at different values of the EM supply voltage, is shown in Fig. 4. The results of these experiments are summarized in Table 1, which shows the values of the supply voltage and the corresponding characteristic times and parameters of the EM operating cycle.
Характерные моменты времени и значения параметров рабочего цикла представлены в табл. 1 в следующем порядке (номера граф):The characteristic moments of time and the values of the parameters of the working cycle are presented in Table. 1 in the following order (column numbers):
1 - момент времени достижения локального максимума тока в обмотке ЭМ при срабатывании;1 - time point of reaching the local maximum current in the EM winding when triggered;
2 - значение локального максимума тока в обмотке ЭМ при срабатывании;2 - the value of the local maximum current in the EM winding when triggered;
3 - момент времени удара якоря ЭМ о стоп при срабатывании;3 - the moment of time when the EM armature hits the stop when triggered;
4 - момент времени удара якоря ЭМ о седло клапана при отпускании;4 - the moment of impact of the EM armature on the valve seat when released;
5 - момент времени достижения локального максимума тока в обмотке ЭМ при отпускании;5 - time point of reaching the local maximum current in the EM winding when released;
6 - значение локального максимума тока в обмотке ЭМ при отпускании;6 - the value of the local maximum current in the EM winding when released;
7 - момент времени достижения наибольшего локального максимума напряжения на верхнем выводе обмотки ЭМ при отпускании;7 - the time point of reaching the largest local voltage maximum at the upper output of the EM winding when released;
8 - значение наибольшего локального максимума напряжения на верхнем выводе обмотки ЭМ при отпускании.8 - the value of the largest local voltage maximum at the upper output of the EM winding when released.
За нулевой отсчет времени при фиксировании каждого из указанных в табл. 1 моментов принимается момент подачи напряжения на обмотку ЭМ.For a zero count of time when fixing each of those indicated in the table. 1 moments, the moment of applying voltage to the EM winding is taken.
Анализ приведенных в табл. 1 данных позволяет предложить графическую иллюстрацию к ним, приведенную на фиг. 5. Здесь приведен график изменения значения локального максимума тока в обмотке ЭМ при отпускании ImaxOFF(UП) при изменении напряжения питания ЭМ. Этот график показывает, что при достижении некоторого значения напряжения питания (для исследуемого экземпляра ЭМ это чуть меньше 40 В) ток в обмотке ЭМ при отпускании не имеет локального максимума - ImaxOFF=0. Это значение напряжения питания с некоторым запасом устанавливают в качестве первого порогового значения напряжения на верхнем выводе обмотки ЭМ U1. При превышении этого порогового значения при срабатывании ЭМ оценка момента времени окончания движения якоря при отпускании осуществляется в момент достижения наибольшего локального максимума напряжения на верхнем выводе обмотки ЭМ при отпускании. Анализ графиков, приведенных на фиг. 4, позволяет установить второе пороговое значение напряжения на верхнем выводе обмотки ЭМ U2, выше которого осуществляется поиск локального максимума этого напряжения. Для исследуемого экземпляра ЭМ это пороговое значение может быть установлено, например, U2=22 В. В рабочем диапазоне напряжений питания ЭМ наибольший локальный максимум напряжения на верхнем выводе обмотки ЭМ при отпускании будет всегда выше этого установленного второго порогового значения напряжения.Analysis given in table. 1 data allows you to offer a graphic illustration of them, shown in Fig. 5. Here is a graph of the change in the value of the local maximum current in the EM winding when I maxOFF (U P ) is released when the EM supply voltage changes. This graph shows that when a certain value of the supply voltage is reached (for the studied EM instance, this is slightly less than 40 V), the current in the EM winding does not have a local maximum when it is released - I maxOFF = 0. This value of the supply voltage with a certain margin is set as the first threshold voltage value at the upper terminal of the EM winding U 1 . If this threshold value is exceeded when the EM is triggered, the assessment of the time of the end of the movement of the armature when released is carried out at the moment the largest local maximum voltage is reached at the upper output of the EM winding when released. Analysis of the graphs shown in Fig. 4 allows you to set the second threshold value of the voltage at the upper terminal of the EM winding U 2 , above which the search for the local maximum of this voltage is carried out. For the studied instance of the EM, this threshold value can be set, for example, U 2 \u003d 22 V. In the operating voltage range of the EM supply voltage, the largest local maximum voltage at the upper output of the EM winding when released will always be higher than this set second threshold voltage value.
Приведенный на фиг. 5 график изменения момента времени достижения локального максимума тока в обмотке ЭМ при срабатывании tImaxON(UП) показывает, что при увеличении напряжения питания уменьшается аппаратная задержка от момента подачи напряжения на обмотку ЭМ до начала движения якоря при срабатывании, что повышает быстродействие системы, использующей ЭМК в качестве исполнительного элемента.Shown in FIG. 5 graph of the change in the moment of time when the local maximum of the current in the EM winding is reached when triggered t ImaxON (U P ) shows that with an increase in the supply voltage, the hardware delay decreases from the moment the voltage is applied to the EM winding until the armature starts moving when triggered, which increases the speed of the system using EMC as an executive element.
Данные, приведенные в табл. 1, показывают, что момент достижения локального максимума напряжения на верхнем выводе обмотки ЭМ tumaxOFF отстает от момента фактического достижения якорем ЭМ конечного положения при отпускании (момента удара якоря ЭМ о седло) tstopOFF - Обозначим разницу между ними dt. Тогда время включенного состояния ЭМК tON будет определяться соотношениемThe data given in table. 1 show that the moment of reaching the local maximum voltage at the upper output of the EM winding t umaxOFF lags behind the moment the EM armature actually reaches the end position when released (the moment the EM armature hits the saddle) t stopOFF - Let's denote the difference between them dt. Then the EMC on state time t ON will be determined by the relation
График зависимости dt(UП) приведен на фиг. 5. Он показывает, что при UП>U1 величина dt составляет не более 5% от минимально возможного времени открытого состояния ЭМК, ее практически можно считать постоянной и учитывать в качестве поправки при определении времени включенного состояния ЭМК с использованием соотношения (3). График зависимости ton+dt(UП) (см. фиг. 5) показывает, что время включенного состояния ЭМК при UП>U1 практически не зависит от напряжения питания.The plot of dt(U P ) is shown in Fig. 5. It shows that when U P >U 1 the value of dt is no more than 5% of the minimum possible time of the open state of the EMC, it can practically be considered constant and taken into account as a correction when determining the time of the on state of the EMC using relation (3). The dependence graph t on +dt(U P ) (see Fig. 5) shows that the time of the on state of the EMC at U P >U 1 is practically independent of the supply voltage.
На графиках фиг. 6 показано семейство экспериментальных переходных процессов изменения тока в обмотке ЭМ и напряжения на верхнем выводе обмотки ЭМ для разных значений задержки tdelay между размыканием верхнего и нижнего ключей при напряжении питания UП=40 В. Результаты обработки этого семейства экспериментальных переходных процессов сведены в таблицу 2, где приведены значения задержки tdelay и соответствующих характерных моментов времени и параметров рабочего цикла ЭМ, обозначенных также как в табл. 1.On the graphs of Fig. 6 shows a family of experimental transients of changing the current in the EM winding and the voltage at the upper output of the EM winding for different values of the delay t delay between opening the upper and lower switches at a supply voltage U P =40 V. The results of processing this family of experimental transients are summarized in Table 2 , where the values of the delay t delay and the corresponding characteristic times and parameters of the EM operating cycle are given, also indicated as in Table. 1.
Аналогичные экспериментальные исследования были выполнены для значений напряжения питания 45 и 50 В. Результаты приведены в таблицах 3 и 4. Обозначения параметров, приведенных в этих таблицах соответствуют обозначениям, принятым в табл. 1 и табл. 2.Similar experimental studies were performed for supply voltages of 45 and 50 V. The results are shown in tables 3 and 4. The designations of the parameters given in these tables correspond to the designations adopted in table. 1 and table. 2.
На основании данных, приведенных в таблицах 2, 3 и 4, на фиг. 7 построены графики зависимостей момента времени достижения наибольшего локального максимума напряжения на верхнем выводе обмотки ЭМ при отпускании tumaxOFF от задержки tdelay между размыканием верхнего и нижнего ключей при напряжении питания UП = 40, 45 и 50 В. Данные, соответствующие напряжению питания 40 В, нанесены знаком «*» и соединены пунктирной ломаной линией. Данные, соответствующие напряжению питания 45 В, нанесены знаком «х» и соединены штриховой ломаной линией. Данные, соответствующие напряжению питания 50 В, нанесены кружочками и соединены сплошной ломаной линией. Все три приведенные на фиг. 7 зависимости имеют практически линейный характер и имеют одинаковый угловой коэффициент. Поэтому эти данные предлагается усреднить и для определения величины требуемой задержки tdelay для обеспечения заданного значения времени включенного состояния ЭМК toN по соотношению (1) предложить единые значения коэффициента k и tON_min.Based on the data shown in Tables 2, 3 and 4, FIG. 7 graphs of the moment of time when the highest local maximum voltage is reached at the upper output of the EM winding when t umaxOFF is released from the delay t delay between opening the upper and lower switches at a supply voltage U P = 40, 45 and 50 V. Data corresponding to a supply voltage of 40 V , marked with a "*" and connected by a dotted polyline. The data corresponding to the supply voltage of 45 V are plotted with an “x” and connected by a dashed broken line. The data corresponding to the supply voltage of 50 V are marked with circles and connected by a solid broken line. All three shown in Fig. 7 dependences are almost linear and have the same slope. Therefore, these data are proposed to be averaged and to determine the required delay t delay to provide a given value of the EMC on state time t oN according to relation (1), to propose common values of the coefficient k and t ON_min .
Соответствующая зависимость для определения величины требуемой задержки tdelay по заданной величине времени включенного состояния ЭМК toN показана на фиг. 8. Для исследуемого экземпляра ЭМ значение коэффициента к составило 1,0555, a toN mm равно 0,003078 с. Представленную на фиг. 8 зависимость предлагается использовать для определения величины требуемой задержки для всех возможных величин напряжения питания из области допустимых значений.The corresponding dependence for determining the value of the required delay t delay according to the given value of the EMC on state time t oN is shown in Fig. 8. For the studied specimen of EM, the value of the coefficient k was 1.0555, at oN mm is 0.003078 s. Shown in FIG. 8, it is proposed to use the dependence to determine the required delay for all possible values of the supply voltage from the range of permissible values.
Проверку достижения локального максимума напряжения на верхнем выводе обмотки электромагнита клапана при отпускании осуществляют, например, путем сравнения текущего измеренного значения напряжения верхнем выводе обмотки с предыдущим и, если для трех последовательных измерений напряжения текущее измеренное значение меньше предыдущего, то считают, что локальный максимум напряжения достигнут.Checking the achievement of a local maximum voltage at the upper terminal of the valve solenoid winding when released is carried out, for example, by comparing the current measured voltage value at the upper terminal of the winding with the previous one and, if for three consecutive voltage measurements the current measured value is less than the previous one, then it is considered that the local maximum voltage has been reached .
Обычно управление ЭМК осуществляется по сигналам, поступающим от системы верхнего уровня.Usually, the EMC is controlled by signals coming from the upper-level system.
Поэтому, полученное в текущем цикле работы время включенного состояния клапана передают по запросу системе верхнего уровня.Therefore, the valve on time obtained in the current cycle of operation is transmitted upon request to the upper level system.
А требуемое в следующем рабочем цикле значение времени включенного состояния клапана ton передается от системы верхнего уровня до получения команды на включение клапана.And the value of the time of the on state of the valve t on required in the next working cycle is transmitted from the upper level system until the command to turn on the valve is received.
При цифровой реализации предлагаемого способа с использованием микропроцессорной техники может оказаться удобным весь диапазон регулирования времени включенного состояния клапана от минимально возможного (при одновременном размыкании верхнего и нижнего ключей) до максимально возможного (при размыкании только верхнего ключа) разбить на фиксированное количество равных временных интервалов. Границе каждого временного интервала поставить в соответствие величину временной задержки между моментом отключения обмотки электромагнита от положительного вывода источника питания (размыканием верхнего ключа) и моментом отключения обмотки электромагнита от отрицательного вывода источника питания (размыканием нижнего ключа), при реализации которой в процессе работы клапана достигается значение времени включенного состояния клапана, соответствующее установленной величине указанной временной задержки. Тогда при проведении лабораторных или заводских испытаний ЭМ клапана можно сформировать таблицу, связывающую дискретные значения границы каждого установленного временного интервала и соответствующей ей величиной указанной временной задержки. Эту таблицу запоминают и используют при формировании значения устанавливаемой в текущем рабочем цикле клапана указанной временной задержки для обеспечения требуемого значения времени включенного состояния клапана в данном цикле его работы.With the digital implementation of the proposed method using microprocessor technology, it may be convenient to divide the entire range of control of the time of the valve on state from the minimum possible (with simultaneous opening of the upper and lower switches) to the maximum possible (with the opening of only the upper switch) into a fixed number of equal time intervals. Assign to the boundary of each time interval the value of the time delay between the moment the electromagnet winding is disconnected from the positive output of the power source (opening the upper switch) and the moment the electromagnet winding is disconnected from the negative output of the power source (opening the lower switch), upon implementation of which, during the operation of the valve, the value time of the on state of the valve, corresponding to the set value of the specified time delay. Then, when conducting laboratory or factory tests of the EM valve, it is possible to form a table linking the discrete values of the boundary of each set time interval and the corresponding value of the specified time delay. This table is stored and used when forming the value of the specified time delay set in the current operating cycle of the valve to provide the required value of the time of the valve on state in this cycle of its operation.
При этом по значению требуемого в следующем рабочем цикле времени включенного состояния клапана выбирают из запомненной таблицы ближайшее к нему дискретное значение границы установленного временного интервала и соответствующую ему величину временной задержки между моментами размыкания верхнего и нижнего ключей реализуют в следующем рабочем цикле клапана.At the same time, according to the value of the time required in the next working cycle, the valve is switched on from the stored table, the nearest discrete value of the boundary of the set time interval is selected from the stored table and the value of the time delay corresponding to it between the moments of opening the upper and lower switches is implemented in the next working cycle of the valve.
Вычислительные ресурсы у системы верхнего уровня, как правило, значительно больше, чем у устройства управления ЭМК. Поэтому решение задачи формирования значения устанавливаемой в текущем рабочем цикле клапана временной задержки между размыканием верхнего ключа и размыканием нижнего ключа для достижения требуемого времени включенного состояния клапана может быть выполнено системой верхнего уровня. Тогда возможен вариант работы, когда требуемую в следующем рабочем цикле величину временной задержки между моментами размыкания верхнего и нижнего ключей передают в устройство управления ЭМК от системы верхнего уровня до получения команды на включение клапана.The computing resources of the upper-level system, as a rule, are much larger than those of the EMC control device. Therefore, the solution of the problem of forming the value of the time delay set in the current operating cycle of the valve between the opening of the upper switch and the opening of the lower switch to achieve the required time of the valve on state can be performed by the upper level system. Then, an operation option is possible when the time delay required in the next operating cycle between the opening moments of the upper and lower switches is transmitted to the EMC control device from the upper level system until the command to turn on the valve is received.
Функциональная схема устройства, реализующего предлагаемый способ с использованием микроконтроллера, приведена на фиг. 9.A functional diagram of a device that implements the proposed method using a microcontroller is shown in Fig. 9.
Устройство для управления электромагнитным клапаном содержит источник питания (1), верхний ключ (2), нижний ключ (3), резистор (R), первый и второй диоды (VD1) и (VD2), первый и второй измерительные резисторы (Rs1) и (Rs2), микроконтроллер PIC16F1778 (4), инвертирующий и неинвертирующий усилители (5) и (6) и приемопередатчик RS-485 (7), связанный двунаправленной линией с системой верхнего уровня. Положительный вывод источника питания (1) соединен с первым выводом резистора (R) и входом верхнего ключа (2), выход которого соединен с катодом второго диода (VD2) и первым выводом электромагнита (8) клапана, второй вывод которого соединен с входом нижнего ключа (3) и анодом первого диода (VD1), катод которого соединен с вторым выводом резистора (R). Выход нижнего ключа (3) соединен с первым выводом первого измерительного резистора (Rs1) и входом неинвертирующего усилителя (6), выход которого соединен с выводом 4 микроконтроллера (4), выводы 8 и 19 которого соединены с отрицательным выводом источника питания (1) и вторыми выводами первого и второго измерительных резисторов (Rs1) и (Rs2). Управляющие входы верхнего и нижнего ключей (2) и (3) соединены соответственно с выводами 11 и 12 микроконтроллера (4). Анод второго диода (VD2) соединен с первым выводом второго измерительного резистора (Rs2) и входом инвертирующего усилителя (5). Вывод 16 микроконтроллера (4) соединен с выходом приемопередатчика RS-485 (7), два входа которого соединены соответственно с выводами 17 и 18 микроконтроллера (4), вывод 15 которого соединен с дискретным выходом системы верхнего уровня. Устройство также содержит измеритель напряжения (9), измерительный вход которого соединен с первым выводом электромагнита (8) клапана, а управляющий вход с выводом 12 микроконтроллера (4), вывод 6 которого соединен с выходом измерителя напряжения (9). Причем выход инвертирующего усилителя (5) соединен с выводом 5 микроконтроллера (4), выводы 2 и 3 которого соединены между собой.The solenoid valve control device contains a power source (1), an upper switch (2), a lower switch (3), a resistor (R), the first and second diodes (VD1) and (VD2), the first and second measuring resistors (Rs1) and (Rs2), PIC16F1778 microcontroller (4), inverting and non-inverting amplifiers (5) and (6) and an RS-485 transceiver (7) connected by a bidirectional line to the upper level system. The positive output of the power supply (1) is connected to the first output of the resistor (R) and the input of the upper switch (2), the output of which is connected to the cathode of the second diode (VD2) and the first output of the electromagnet (8) of the valve, the second output of which is connected to the input of the lower switch (3) and the anode of the first diode (VD1), the cathode of which is connected to the second terminal of the resistor (R). The output of the lower switch (3) is connected to the first output of the first measuring resistor (Rs1) and the input of a non-inverting amplifier (6), the output of which is connected to the
Силовой каскад управления ЭМК выполнен, как уже упоминалось выше, по полумостовой схеме. Величина тока, протекающего через обмотку ЭМК при срабатывании, оценивается по падению напряжения на первом измерительном резисторе (RS1). При этом достижение локального максимума тока можно определять, например, как предложено в [6].The power control stage of the EMC is made, as mentioned above, according to a half-bridge circuit. The amount of current flowing through the EMC winding during operation is estimated from the voltage drop across the first measuring resistor (RS1). In this case, the achievement of a local current maximum can be determined, for example, as proposed in [6].
Минимальное время открытого состояния ЭМК может быть сокращено за счет увеличения номинала резистора (R) (см. схему на фиг. 9). При увеличении величины R время отпускания ЭМК сокращается, а величина импульса напряжения, возникающего на резисторе (R) в момент отключения нижнего ключа (3), увеличивается. Предложенное техническое решение позволяет регулировать время включенного состояния ЭМК, не потребляя энергию источника питания после достижения током в обмотке локального максимума, после срабатывания ЭМК. Для снижения задержки, определяемой временем включения ЭМК, необходимо, как уже отмечалось, увеличивать напряжение источника питания.The minimum open time of the EMC can be reduced by increasing the value of the resistor (R) (see the diagram in Fig. 9). With an increase in the value of R, the release time of the EMC is reduced, and the magnitude of the voltage pulse that occurs on the resistor (R) at the moment the lower switch (3) is turned off increases. The proposed technical solution allows you to adjust the time of the on state of the EMC without consuming the energy of the power source after the current in the winding reaches a local maximum, after the EMC has been triggered. To reduce the delay determined by the EMC turn-on time, it is necessary, as already noted, to increase the power supply voltage.
Предлагаемое техническое решение позволяет регулировать время включенного состояния ЭМК во всем диапазоне допустимых значений напряжения питания, как при напряжении питания ниже первого порогового значения, так и выше него. При напряжении питания ниже первого порогового значения момент закрытия клапана определяется по достижении током в обмотке ЭМК локального максимума при его отпускании. При напряжении питания выше первого порогового значения момент закрытия клапана определяется после достижения напряжением на верхнем выводе обмотки ЭМ локального максимума, превышающего второе пороговое значение.The proposed technical solution allows you to adjust the time of the on state of the EMC in the entire range of allowable values of the supply voltage, both when the supply voltage is below the first threshold value, and above it. When the supply voltage is below the first threshold value, the closing moment of the valve is determined when the current in the EMC winding reaches a local maximum when it is released. When the supply voltage is above the first threshold value, the valve closing moment is determined after the voltage at the upper output of the EM winding reaches a local maximum exceeding the second threshold value.
Источник питания (1) обеспечивает силовое напряжение, необходимое для срабатывания ЭМ (8) клапана, и напряжение 5 В для питания элементов схемы.The power supply (1) provides the power voltage required to operate the EM (8) valve, and a voltage of 5 V to power the circuit elements.
Микроконтроллер (4) управляет работой верхнего (2) и нижнего (3) ключей, измерителя напряжения (9) и приемопередатчика RS-485 (7). Кроме того, микроконтроллер (4) обеспечивает прием сигналов управления и значения длительности включенного состояния ЭМ (8) от системы верхнего уровня и передачу по ее запросу достигнутого в текущем рабочем цикле времени включенного состояния ЭМК. Приемопередатчик RS-485 (7) преобразует логические сигналы микроконтроллера (4) в дифференциальный сигнал полудуплексной интерфейсной многоточечной линии в соответствии с требованиями стандарта [8]. В качестве приемопередатчика RS-485 (7) может быть применена микросхема SN65HVD1785 [9]. Эта микросхема предназначена для использования в качестве приемопередатчика по стандарту RS-485 и для организации полудуплексного канала связи по соответствующим стандартам. Приемопередатчик RS-485 (7) соединен с модулем универсального асинхронного приемопередатчика UART (Universal Asynchronous Receiver Transmitter) микроконтроллера (4), представляющего собой его периферийное устройство. Дополнительный сигнал управления направлением передачи (RYT) формируется программно. В качестве микроконтроллера (4) использован восьмиразрядный микроконтроллер PIC 16F1778-I/SO [10].The microcontroller (4) controls the operation of the upper (2) and lower (3) switches, the voltage meter (9) and the RS-485 transceiver (7). In addition, the microcontroller (4) provides for the reception of control signals and the value of the duration of the on state of the EM (8) from the upper level system and the transmission, upon its request, of the time of the on state of the EMC achieved in the current working cycle. The RS-485 transceiver (7) converts the logical signals of the microcontroller (4) into a differential signal of a half-duplex interface multipoint line in accordance with the requirements of the standard [8]. The SN65HVD1785 chip [9] can be used as an RS-485 transceiver (7). This chip is designed to be used as a transceiver according to the RS-485 standard and to organize a half-duplex communication channel according to the relevant standards. The RS-485 transceiver (7) is connected to the UART (Universal Asynchronous Receiver Transmitter) module of the microcontroller (4), which is its peripheral device. An additional transmission direction control signal (RYT) is generated by software. An eight-bit microcontroller PIC 16F1778-I/SO [10] was used as a microcontroller (4).
В качестве верхнего ключа (2) в устройстве может быть использован ключ верхнего уровня AUIPS7221R [11], содержащий в своем составе управляемый логическим сигналом драйвер MOSFET. В качестве нижнего ключа можно применить управляемый логическим уровнем транзистор IRLR2905 [12], который допускает для управления им использовать выходной сигнал микроконтроллера.The top-level switch AUIPS7221R [11], which contains a MOSFET driver controlled by a logic signal, can be used as the top switch (2) in the device. As a lower switch, you can use a logic-level controlled transistor IRLR2905 [12], which allows you to use the output signal of the microcontroller to control it.
Измерение величины тока, протекающего через обмотку ЭМ (8) клапана, выполняется с помощью определения падения напряжения на измерительных резисторах (RS1) и (RS2). Выбор конкретного резистора для измерения величины тока в обмотке определяется состоянием нижнего ключа (3): при открытом нижнем ключе используется первый измерительный резистор (RS1), а при закрытом - второй измерительный резистор (RS2). Учитывая, что ток через измерительные резисторы протекает в противоположных направлениях, усиление полученных на них падений напряжений производится неинвертирующим усилителем (6) для первого измерительного резистора (RS1) и инвертирующим усилителем (5) - для второго измерительного резистора (RS2).The measurement of the current flowing through the EM winding (8) of the valve is carried out by determining the voltage drop across the measuring resistors (RS1) and (RS2). The choice of a specific resistor for measuring the current in the winding is determined by the state of the lower switch (3): when the lower switch is open, the first measuring resistor (RS1) is used, and when the switch is closed, the second measuring resistor (RS2) is used. Considering that the current flows through the measuring resistors in opposite directions, the voltage drops obtained on them are amplified by a non-inverting amplifier (6) for the first measuring resistor (RS1) and an inverting amplifier (5) for the second measuring resistor (RS2).
Возможная электрическая принципиальная схема силовой части устройства управления может быть построена аналогично приведенной в описании патента [6] на фиг. 5. В качестве операционного усилителя для построения схем инвертирующего и неинвертирующего усилителей можно использовать сдвоенный инструментальный усилитель MCP6V02 [13], имеющий возможность работать с напряжениями на входе и выходе близкими к нулю (Rail-to-Rail Input/Output) при однополярном питании. Для измерения низких уровней тока при определении перехода от спада тока к поиску локального максимума, в инвертирующем усилителе используется дополнительное смещение с помощью резистора R10 (см. электрическую принципиальную схему на фиг. 5 в описании патента [6]). Коэффициенты усиления для усилителей выбираются исходя из условия использования полного рабочего диапазона АЦП микроконтроллера при максимальном значении тока в обмотке ЭМК.A possible electrical circuit diagram of the power part of the control device can be constructed similarly to that shown in the patent description [6] in Fig. 5. As an operational amplifier for building circuits of inverting and non-inverting amplifiers, you can use the dual instrumental amplifier MCP6V02 [13], which can work with input and output voltages close to zero (Rail-to-Rail Input/Output) with a unipolar supply. To measure low current levels when detecting the transition from current decay to search for a local maximum, an additional bias is used in the inverting amplifier with a resistor R10 (see the electrical circuit diagram in Fig. 5 in the patent description [6]). The gain factors for the amplifiers are selected based on the condition of using the full operating range of the ADC of the microcontroller at the maximum value of the current in the EMC winding.
Измеритель напряжения (электрическая принципиальная схема возможного исполнения приведена на фиг. 10) обеспечивает согласование измеряемого напряжения с входным диапазоном АЦП. Для обеспечения необходимой разрешающей способности заявляемого способа он выполнен с переменным коэффициентом передачи. Управление коэффициентом передачи выполняется транзистором VT1 (см. схему на фиг. 10) по сигналу управления нижним ключом (SWL). Для обеспечения необходимой точности в качестве ключей необходимо использовать NMOSFET транзисторы IRLML0060TRPbF [14] с малым сопротивлением RDS(on), не превышающим 116 мОм, при напряжении затвора 4,5 В.The voltage meter (an electrical circuit diagram of a possible design is shown in Fig. 10) ensures the matching of the measured voltage with the input range of the ADC. To provide the necessary resolution of the proposed method, it is made with a variable transmission coefficient. The gain control is performed by the transistor VT1 (see the diagram in Fig. 10) according to the lower key control signal (SWL). To ensure the required accuracy, it is necessary to use NMOSFET transistors IRLML0060TRPbF [14] with a low resistance RDS(on) not exceeding 116 mΩ, at a gate voltage of 4.5 V, as keys.
Блок-схема возможного алгоритма, реализуемого при работе устройства, приведена на фиг. 11. Этот алгоритм может быть запрограммирован и исполнен микроконтроллером при работе устройства.A block diagram of a possible algorithm implemented during operation of the device is shown in Fig. 11. This algorithm can be programmed and executed by the microcontroller while the device is running.
Работает устройство следующим образом. При включении источника питания (1) микроконтроллер (4) выполняет инициализацию периферийных устройств и переходит к ожиданию команд от внешних устройств. До получения значения времени включенного состояния клапана, принимается значение tdelay=0 с, соответствующее минимальному времени включенного состояния ЭМК ton_min. При таком значении tdelay при получении команды по дискретному входу «Включение ЭМ», поступающему на вывод 15 микроконтроллера (4), на его выводах 11 и 12 формируется высокий логический уровень, позволяющий включить верхний (2) и нижний (3) ключи. Сигнал с выхода верхнего ключа (2) поступает на управляющий вход измерителя напряжения (9), устанавливая коэффициент передачи напряжения К=R15||R17/(R16+R15||R17). Сигнал с выхода измерителя напряжения (9) поступает на неинвертирующий вход операционного усилителя ОРА1, входящего в состав периферийных модулей микроконтроллера (4). Операционный усилитель настроен на работу в режиме повторителя с единичным коэффициентом усиления (Forced unity gain). Применение операционного усилителя в режиме повторителя позволяет исключить влияние изменения выходного сопротивления измерителя напряжения (9) на точность работы канала AN0 АЦП (ADC), на вход которого приходит нормированный сигнал напряжения на верхнем выводе обмотки ЭМ. При включении ЭМК производится измерение указанного напряжения. После чего запускаются циклические измерения АЦП (ADC) по входу AN2 (вывод 4 микроконтроллера (4)), соединенному с выходом неинвертирующего усилителя (6). При этом ток в обмотке ЭМ протекает по цепи: положительный вывод источника питания (1), верхний ключ (2), электромагнит (8), нижний ключ (3), первый измерительный резистор (RS1), отрицательный вывод источника питания 0V, как показано на фиг. 1, а. Для контроля величины тока в обмотке ЭМ при его срабатывании измеряют падение напряжения на первом измерительном резисторе (RS1). Значение тока в обмотке ЭМ (8), полученное в данном рабочем цикле, сравнивается с предыдущим измерением этого параметра для поиска локального максимума. При этом наибольшее полученное значение сохраняется. Признак достижения током в обмотке ЭМ (8) значения локального максимума формируется при получении результата измерения тока меньше наибольшего сохраненного значения не менее трех раз подряд (см. блок-схему алгоритма на фиг. 11). По этому признаку определяется факт срабатывания ЭМ. Такое решение позволяет повысить помехозащищенность способа, и одновременно обеспечить набор скорости якорем ЭМ для обеспечения надежности его срабатывания. После определения факта срабатывания ЭМ, размыкается верхний ключ (2), запускаются таймер Т1 для определения времени отпускания ЭМК и таймер Т2 - ограничивающий отрезок времени контроля отпускания величиной 1,25 tго (время гарантированного отпускания). Для обеспечения заданного времени включенного состояния ЭМК toN, по выражению (1) рассчитывается задержка отключения нижнего ключа (3) tdelay, значение которой загружается в таймер Т2. При значении tON=tON_min на выводах 11 и 12 микроконтроллера (4) устанавливается напряжение низкого логического уровня, что приводит к размыканию верхнего (2) и нижнего (3) ключей. При этом ток в обмотке ЭМ протекает по цепи (см. фиг. 1, с): отрицательный вывод источника питания 0V, второй измерительный резистор RS2, первый диод VD1, электромагнит ЕМ, второй диод VD2, резистор R. Перед определением времени отпускания измеренное в начале включения ЭМК значение напряжения сравнивается с первым пороговым значением, и если оно меньше, то контролируется ток в обмотке ЭМК. Для контроля величины тока в обмотке ЭМ при его отпускании измеряют падение напряжения на втором измерительном резисторе (RS2). Для чего АЦП (ADC) переключается на циклические измерения с входа AN1 (вывод 3 микроконтроллера (4)), к которому подключен выход инвертирующего усилителя (5). Использование инвертирующего усилителя (5) позволяет получить положительное напряжение на входе АЦП (ADC) при отрицательном падении напряжения на втором измерительном резисторе (RS2). Текущий результат измерения сравнивается с предыдущим для поиска сначала локального минимума тока, а затем его локального максимума. После нахождения локального максимума останавливаются таймеры Т1 и Т2, и устанавливается бит соответствующий достижению якорем ЭМ (8) конечного положения при отпускании. В случае отсутствия указанной выше последовательности минимального и максимального значений тока по срабатыванию таймера Т2 данный бит сбрасывается, формируя признак того, что отпускания ЭМ (8) (выключения ЭМК) не произошло.The device works as follows. When the power supply (1) is turned on, the microcontroller (4) performs initialization of peripheral devices and proceeds to wait for commands from external devices. Until the time value of the valve on state is received, the value t delay =0 s is taken, corresponding to the minimum time of the EMC on state t on_min . With such a value of t delay , upon receipt of a command on the discrete input "EM switch-on", which arrives at pin 15 of the microcontroller (4), a high logic level is formed at its
В случае если измеренное в начале включения ЭМК значение напряжения больше первого порогового значения, то измеряется напряжение на верхнем выводе обмотки ЭМ. При этом коэффициент передачи измерителя напряжения становится равным К=R17/(R16+R17). АЦП (ADC) переключается на циклические измерения с входа AN0 (вывод 2 микроконтроллера (4)), к которому подключен выход операционного усилителя ОРА1 (вывод 3 микроконтроллера (4)). Текущий результат измерения напряжения сравнивается со вторым пороговым значением напряжения, и в случае превышения его текущим значением измеряемого напряжения выполняется поиск локального максимума напряжения, позволяющего определить время открытого состояния ЭМК. После нахождения локального максимума останавливаются таймеры Т1 и Т2, и устанавливается бит соответствующий достижению якорем ЭМ (8) конечного положения при отпускании. В случае отсутствия указанной выше последовательности минимального и максимального значений тока по срабатыванию таймера Т2 данный бит сбрасывается, формируя признак того, что отпускания ЭМ (8) (выключения ЭМК) не произошло.If the voltage value measured at the beginning of switching on the EMC is greater than the first threshold value, then the voltage at the upper terminal of the EM winding is measured. In this case, the transmission coefficient of the voltage meter becomes equal to K=R17/(R16+R17). The ADC (ADC) switches to cyclic measurements from the AN0 input (
Для проверки работоспособности и эффективности заявляемого технического решения при были проведены лабораторные испытания исследуемого образца ЭМ по управлению временем включенного состояния ЭМК с использованием макетного образца заявляемого устройства для управления ЭМК, реализующего при своей работе алгоритм, блок-схема которого приведена на фиг. 11.To test the operability and effectiveness of the proposed technical solution, laboratory tests of the investigated EM sample were carried out to control the time of the on state of the EMC using a prototype of the proposed device for controlling the EMC, which implements the algorithm during its operation, the flowchart of which is shown in Fig. eleven.
Испытания проводились при разных значениях напряжения питания ЭМ и разных задаваемых требуемых значениях времени включенного состояния клапана. При проведении этого этапа испытаний использовались полученные по результатам предварительных лабораторных испытаний и соответствующие графику, приведенному на фиг. 8, значения коэффициента k=1.0555 и параметра ton_min=0.003078 с. Значения требуемой величины задержки между размыканиями верхнего и нижнего ключей для достижения устанавливаемой в текущем рабочем цикле величины времени включенного состояния клапана принимались в соответствии с соотношением (1) при указанных значениях параметров к и toN_min.The tests were carried out at different values of the supply voltage of the EM and different specified required values of the valve on time. During this stage of testing, the results obtained from preliminary laboratory tests and corresponding to the schedule shown in Fig. 8, coefficient values k=1.0555 and parameter t on_min =0.003078 s. The values of the required delay between the opening of the upper and lower switches to achieve the time value of the valve on state set in the current operating cycle were taken in accordance with relation (1) at the indicated values of the parameters k and t oN_min .
Результаты испытаний с полученными при их проведении значениями характерных моментов времени рабочего цикла ЭМ и погрешностями реализованного времени включенного состояния ЭМК приведены в таблицах 5-7.The test results with the values of the characteristic time moments of the EM operating cycle and the errors of the realized time of the EMC on state obtained during their implementation are given in tables 5-7.
Полученные результаты свидетельствуют о высокой для практического применения точности регулирования времени включенного состояния ЭМК, которая возрастает с увеличением устанавливаемой в текущем рабочем цикле величины времени включенного состояния клапана.The obtained results testify to the high accuracy for practical application of the regulation of the time of the on state of the EMC, which increases with an increase in the value of the time of the valve on state set in the current working cycle.
На фиг. 12 представлены полученные при проведении лабораторных испытаний для подтверждения работоспособности и эффективности заявляемого технического решения экспериментальные переходные процессы изменения тока в обмотке ЭМ I, напряжения на верхнем выводе обмотки U и выходного сигнала акселерометра Ua, жестко связанного с якорем, при значении напряжения питания UП=45 В для одного цикла работы ЭМ. Эти осциллограммы соответствуют данным, приведенным во второй строке таблицы 6. На этом графике представлены также сигналы управления коммутацией верхнего SH и нижнего SL ключей, а также верхнее пороговое значение напряжения U2.In FIG. 12 shows the experimental transients of the change in current in the EM winding I, the voltage at the upper terminal of the winding U and the output signal of the accelerometer U a , rigidly connected to the armature, obtained during laboratory tests to confirm the operability and effectiveness of the proposed technical solution, at the value of the supply voltage U P = 45 V for one EM operation cycle. These oscillograms correspond to the data given in the second row of Table 6. This graph also shows the switching control signals of the upper SH and lower SL switches, as well as the upper threshold voltage U 2 .
Таким образом, предлагаемое техническое решение позволяет с высокой надежностью обеспечивать точное значение времени включенного состояния ЭМК, особенно когда требуется минимизировать его и задержку на начало его открытия. Кроме того, данное решение позволяет контролировать факты срабатывания и отпускания ЭМ клапана, а также создает возможность для измерения длительностей процессов его срабатывания и отпускания. При этом снижаются требования к применяемым аппаратным средствам без снижения качества управления ЭМК и контроля его состояния. Расширение функциональных возможностей достигается тем, что управлять временем включенного состояния клапана можно в более широком диапазоне изменения напряжения питания, даже в условиях, когда ток в обмотке ЭМ при отпускании не имеет локального максимума.Thus, the proposed technical solution makes it possible to provide with high reliability the exact value of the time of the on state of the EMC, especially when it is required to minimize it and the delay at the beginning of its opening. In addition, this solution allows you to control the facts of actuation and release of the EM valve, and also creates the opportunity to measure the duration of the processes of its operation and release. At the same time, the requirements for the applied hardware are reduced without reducing the quality of EMC control and monitoring its condition. The expansion of functionality is achieved by the fact that it is possible to control the time of the on state of the valve in a wider range of changes in the supply voltage, even in conditions when the current in the EM winding does not have a local maximum when it is released.
ИСТОЧНИКИ ИНФОРМАЦИИINFORMATION SOURCES
1. US 6249418 B1 SYSTEM FOR CONTROL OF AN ELECTROMAGNETIC ACTUATOR. Date of Patent: Jun. 19, 2001.1. US 6249418 B1 SYSTEM FOR CONTROL OF AN ELECTROMAGNETIC ACTUATOR. Date of Patent: Jun. 19, 2001.
2. EP 0 882 303 B1 SOLENOID DRIVER AND METHOD FOR DETERMINING SOLENOID OPERATIONAL STATUS 21.04.2004 Bulletin 2004/17.2.
3. US 10,161,339 B2 DRIVE DEVICE FOR FUEL INJECTION. Date of Patent: Dec. 25,2018.3. US 10,161,339 B2 DRIVE DEVICE FOR FUEL INJECTION. Date of Patent: Dec. 25,2018.
4. US 010605190 B2 INJECTION CONTROL UNIT. Date of Patent: Mar. 31, 2020.4. US 010605190 B2 INJECTION CONTROL UNIT. Date of Patent: Mar. 31st, 2020.
5. US 8,681,468 B2 METHOD OF CONTROLLING SOLENOID VALVE. Date of Patent: Mar. 25, 2014.5. US 8,681,468 B2 METHOD OF CONTROLLING SOLENOID VALVE. Date of Patent: Mar. 25, 2014.
6. RU 2756292 C1 СПОСОБ УПРАВЛЕНИЯ ЭЛЕКТРОМАГНИТНЫМ КЛАПАНОМ И УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ. 29.09.2021. Бюл. №28.6. RU 2756292 C1 METHOD OF CONTROL OF SOLENOID VALVE AND DEVICE FOR ITS IMPLEMENTATION. 09/29/2021. Bull. No. 28.
7. RU 2746964 С1 СПОСОБ ДИАГНОСТИКИ СОСТОЯНИЯ ЯКОРЯ ЭЛЕКТРОМАГНИТА И УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ. 22.04.2021. Бюл. №12.7. RU 2746964 C1 METHOD FOR DIAGNOSTICS OF ELECTROMAGNET ARMATURE STATE AND DEVICE FOR ITS IMPLEMENTATION. 04/22/2021. Bull. No. 12.
8. ANSI TIA/EIA RS-485-A: (Recommended standard 485 Edition A) 1998 Electrical Characteristics of Generators and Receivers for Balanced Digital Multipoint Systems.8. ANSI TIA/EIA RS-485-A: (Recommended standard 485 Edition A) 1998 Electrical Characteristics of Generators and Receivers for Balanced Digital Multipoint Systems.
9. [Электронный ресурс] // URL: http://www.ti.com/lit/ds/symlinkysn65hvd1785.pdf (дата обращения 14.07.2022).9. [Electronic resource] // URL: http://www.ti.com/lit/ds/symlinkysn65hvd1785.pdf (Accessed 07/14/2022).
10. PIC 16(L)F 1777/8/9 28/40/44-Pin, 8-Bit Flash Microcontroller [Электронный ресурс] // URL: https://ww1.microchip.com/downloads/en/DeviceDoc/PIC16(L)F1777_8_9_Family_Data_Sheet_40001819D.pdf (дата обращения 14.07.2022).10. PIC 16(L)F 1777/8/9 28/40/44-Pin, 8-Bit Flash Microcontroller [Electronic resource] // URL: https://ww1.microchip.com/downloads/en/DeviceDoc/ PIC16(L)F1777_8_9_Family_Data_Sheet_40001819D.pdf (accessed 07/14/2022).
11. [Электронный ресурс] // URL: https//www/Infineon.com/dgdl/auisp7221t.pdf (дата обращения 14.07.2022).11. [Electronic resource] // URL: https//www/Infineon.com/dgdl/auisp7221t.pdf (accessed 07/14/2022).
12. [Электронный ресурс] // URL: https//www/Infineon.com/dgdl/irlr2905.pdf (дата обращения 14.07.2022).12. [Electronic resource] // URL: https//www/Infineon.com/dgdl/irlr2905.pdf (accessed 07/14/2022).
13. [Электронный ресурс] // 22058c.pdf www.microchip.com/product/en/MCP6V02 (дата обращения 14.07.2022).13. [Electronic resource] // 22058c.pdf www.microchip.com/product/en/MCP6V02 (Accessed 07/14/2022).
14. IRLML0060TRPbF Product Ddtasheet [Электронный ресурс] https://www.infineom.com/dgdl/irlm10060pbf.pdf?field=55462533600a40153566493ef25e6, (дата обращения 20.07.2022).14. IRLML0060TRPbF Product Ddtasheet [Electronic resource] https://www.infineom.com/dgdl/irlm10060pbf.pdf?field=55462533600a40153566493ef25e6, accessed 20.07.2022.
Claims (8)
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2795208C1 true RU2795208C1 (en) | 2023-05-03 |
Family
ID=
Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6249418B1 (en) * | 1999-01-27 | 2001-06-19 | Gary Bergstrom | System for control of an electromagnetic actuator |
| US8681468B2 (en) * | 2009-10-28 | 2014-03-25 | Raytheon Company | Method of controlling solenoid valve |
| US10161339B2 (en) * | 2014-11-19 | 2018-12-25 | Hitachi Automotive Systems, Ltd. | Drive device for fuel injection device |
| US10605190B2 (en) * | 2016-12-07 | 2020-03-31 | Denso Corporation | Injection control unit |
| RU2746964C1 (en) * | 2020-10-26 | 2021-04-22 | Акционерное общество "Корпорация "Московский институт теплотехники" (АО "Корпорация "МИТ") | Method for diagnosing the state of an electromagnet anchor and a device for its implementation |
Patent Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6249418B1 (en) * | 1999-01-27 | 2001-06-19 | Gary Bergstrom | System for control of an electromagnetic actuator |
| US8681468B2 (en) * | 2009-10-28 | 2014-03-25 | Raytheon Company | Method of controlling solenoid valve |
| US10161339B2 (en) * | 2014-11-19 | 2018-12-25 | Hitachi Automotive Systems, Ltd. | Drive device for fuel injection device |
| US10605190B2 (en) * | 2016-12-07 | 2020-03-31 | Denso Corporation | Injection control unit |
| RU2746964C1 (en) * | 2020-10-26 | 2021-04-22 | Акционерное общество "Корпорация "Московский институт теплотехники" (АО "Корпорация "МИТ") | Method for diagnosing the state of an electromagnet anchor and a device for its implementation |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US10317453B2 (en) | Detection of plunger movement in DC solenoids through current sense technique | |
| CN109473950B (en) | Circuit and method for protecting a power switch | |
| US6246555B1 (en) | Transient current and voltage protection of a voltage regulator | |
| US7301376B2 (en) | Control circuit and method for driving a half-bridge circuit | |
| US8346377B2 (en) | Electronic control apparatus | |
| US8737034B2 (en) | Determining a change in the activation state of an electromagnetic actuator | |
| US10280867B2 (en) | Injection valve for an accumulator injection system | |
| US20070266635A1 (en) | Vehicle Door Opening/Closing Control Apparatus | |
| US6211665B1 (en) | Solenoid motion detection circuit | |
| JP4403843B2 (en) | Power supply | |
| WO1994013991A1 (en) | Electromagnetic valves | |
| US20070285133A1 (en) | Driver Circuit For Providing An Output Signal | |
| JPH1074936A (en) | Method and device for controlling transistor as rectifier | |
| KR102319086B1 (en) | Electrical determining of characteristic values of magnetic switch valves | |
| KR20080087170A (en) | Method and apparatus for operating an injection valve | |
| RU2795208C1 (en) | Solenoid valve control method and device for its implementation | |
| CN112187022A (en) | Dynamically enhancing loop response upon recovery from a fault condition | |
| RU2717952C1 (en) | Method of determining position of an electromagnet armature and a device for its implementation | |
| US5433109A (en) | Device for recording the instant at which injection starts in an injection valve | |
| US8400849B1 (en) | Electronic device for monitoring a supply voltage | |
| JP7282881B2 (en) | Current controller | |
| KR20160030458A (en) | Method and device for controlling a solenoid actuator | |
| Li et al. | Mitigating drain source voltage oscillation with low switching losses for SiC power MOSFETs using FPGA-controlled active gate driver | |
| RU2756292C1 (en) | Method for controlling an electromagnetic valve and apparatus for implementation thereof | |
| US11201543B2 (en) | Methods and apparatus to improve the safe operating area of switched mode power supplies |