一种磁流变阻尼器驱动器制造技术

本发明专利技术公开了一种磁流变阻尼器驱动器，包括将控制电压转换为控制电流的电压电流转换单元；将控制电流进行功率放大，以驱动磁流变阻尼器的功率放大单元；电压电流转换单元包括：仪表放大器，其输入端接收控制电压，输出端连接到功率放大单元的输入端；运算放大器，其反相输入端与输出端连接，且输出端与仪表放大器的参考电压端连接；转换电阻，其一端与功率放大单元的输出端连接，另一端分别与运算放大器的同相输入端和磁流变阻尼器连接。本发明专利技术通过以集成电路元件实现的磁流变阻尼器驱动器，将控制电压转换为控制电流，并将控制电流进行功率放大，以驱动磁流变阻尼器，所述磁流变阻尼器驱动器的成本低、精度高、线性度好、调试简单、响应快。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及电子电路
，特别是涉及 一种磁流变阻尼器驱 动器。
技术介绍
磁流变阻尼器是 一种阻尼可控器件，其工作原理是调节通过阻尼 器的的励磁线圈的电流，从而改变磁流变液的流变特性，进而改变阻 尼系数。磁流变阻尼器具有响应时间短、稳定性好、能耗低、能提供 较大的阻尼力等优点，在车辆、建筑以及航天等领域具有广泛的应用 前景。磁流变阻尼器的阻尼系数是由通过励磁线圈的电流控制的，因此 设计出适合于磁流变阻尼器的电流驱动器显得十分重要。磁流变阻尼 器是一个快速响应的系统，因此与其配套的电流驱动器也应当具有较 短的响应时间。此外，电流驱动器的输出电流与磁流变阻尼器的控制 器的输出电压之间应当满足良好的线性关系。以往的研究者们也设计出了针对磁流变阻尼器的电流驱动器。有 研究者以微处理器为核心来设计用于磁流变阻尼器的电流驱动器，也有研究者以DSP (Digital Singnal Processor,数字信号处理器)开发 出了可控的电流驱动器，但这些研究或开发都较为复杂，需要与计算 机配合且成本较高；还有研究者提出一种可调PWM (Pulse Width Modulation,脉宽调制)闭环控制电流放大器，但元器件较多，电路 也比较复杂，而且输入输出的线性度不高。
技术实现思路
本专利技术实施例要解决的问题是提供一种磁流变阻尼器驱动器，以 克服现有技术中磁流变阻尼器驱动器的成本高、线性度低的缺陷。为达到上述目的，本专利技术实施例的技术方案提供一种磁流变阻尼 器驱动器，所述驱动器包括电压电流转换单元，用于将控制电压转 换为控制电流；功率放大单元，用于将所述控制电流进行功率放大，以驱动磁流变阻尼器；所述电压电流转换单元包括仪表放大器，其 输入端接收所述控制电压，输出端连接到所述功率放大单元的输入 端；运算放大器，其反相输入端与输出端连接，且输出端与所述仪表 放大器的参考电压端连接；转换电阻，其一端与所述功率放大单元的 输出端连接，另一端分别与所述运算放大器的同相输入端和所述磁流 变阻尼器连接。其中，所述仪表放大器的增益设置为l。其中，所述功率放大单元包括功率放大器；第一电阻，其一端 连接到所述仪表放大器的输出端，另一端连接到所述功率放大器的同 相输入端；第二电阻，其一端连接到所述功率放大器的同相输入端， 另一端接地；第三电阻，其一端连接到所述功率放大器的反相输入端， 另一端连接到所述功率放大器的输出端；第四电阻，其一端连接到所 述功率放大器的反相输入端，另一端接地。其中，所述功率放大单元的增益设置为1。其中，所述第一电阻的值与第三电阻的值相同，第二电阻的值与 第四电阻的值相同。其中，所述第一电阻、第二电阻、第三电阻和第四电阻的值都相同。其中，所述仪表放大器为AD620。其中，所述AD620的引脚1和引脚8断路。其中，所述运算放大器为AD705。其中，所述功率放大器为LM3886。上述技术方案仅是本专利技术的一个优选技术方案，具有如下优点 本专利技术实施例通过以集成电路元件实现的磁流变阻尼器驱动器，将控制电压转换为控制电流，并将所述控制电流进行功率放大，以驱动磁 流变阻尼器，所述磁流变阻尼器驱动器的成本低、精度高、线性度好、 调试简单、响应快。附图说明图i是本专利技术实施例的一种磁流变阻尼器驱动器的结构示意图； 图2是本专利技术实施例的 一种磁流变阻尼器驱动器的结构图。具体实施方式下面结合附图和实施例，对本专利技术的具体实施方式作进一步详细 描述。以下实施例用于说明本专利技术，但不用来限制本专利技术的范围。 本专利技术实施例的一种磁流变阻尼器驱动器的结构示意图如图l所示，包括电压电流转换单元11和功率放大单元12，其中所述电压 电流转换单元11和功率放大单元12连接。电压电流转换单元11用 于将控制电压转换为控制电流；功率放大单元12用于将所述控制电流进行功率放大，以驱动磁流变阻尼器。电压电流转换单元ll包括仪表放大器111、运算放大器112和转 换电阻113，其中仪表放大器111的输入端接收控制电压，输出端连 接到功率放大单元12的输入端；运算放大器112的反相输入端与输 出端连接，且输出端与仪表放大器111的参考电压端连接；转换电阻 113的一端与功率放大单元12的输出端连接，另一端分别与运算放 大器112的同相输入端和磁流变阻尼器连接。本专利技术实施例的一种磁流变阻尼器驱动器的结构如图2所示，包 括电压电流转换单元和功率放大单元两部分。电压电流转换单元包括仪表放大器21、运算放大器22和转换电 阻R^。仪表放大器21的输入端接收控制电压Vx，其中仪表放大器 21的输入端正极与控制电压Vx的正极Vin+连接；仪表放大器21的输入端负极与控制电压Vx的负极Vjn-连接。仪表放大器21的输出端连接到功率放大单元的输入端。仪表放大器21可以根据调节电阻RG的大小调节电压增益。运算放大器22的反相输入端与输出端连接， 且输出端与仪表放大器21的参考电压端连接。转换电阻Rref的一端与功率放大单元的输出端连接，另一端分别与运算放大器22的同相输入端和磁流变阻尼器连接。仪表放大器21可以釆用型号为AD620的仪表放大器，AD620 是一款价格低廉的低功耗、高精度仪表放大器，只需要一个外部电阻 便能设置1 - 1000的电压放大倍数。AD620具有加大的供电电压范 围(±2.3V~ 士18V)，最大只需要1.3mA的供电电流。AD620具有 很好的直流和交流特性，非线性度最大为0.004%、失调电压最大为 50uV、输入失调漂移最大为0.6uV/℃,高达120kHZ的带宽、仅为15 us的调节时间，这些性能指标使得AD620广泛应用于高精密的数 据釆集系统。AD620的电压增益计算公式为G = 1 + 49.4/RG,其中G为增益，RG为连接在引脚1和引脚8之间的外部电阻。本实施例中将AD620的 增益设置为1，即AD620的引脚1和引脚8之间断开，因此引脚1 和引脚8之间的等效电阻为无穷大，对应的AD620的增益0=1。运算放大器22可以采用型号为AD705的运算放大器，其反相输 入端与输出端相连，构成电压跟随器，即AD705的输出电压与同相 输入端的电压相等；AD705的输出端接到AD620的参考电压端，从 而将^。-反馈到AD620，有Vref = Vo-转换电阻将电压转换为电流之后提供给磁流变阻尼器。功率放大单元包括功率放大器23,电阻R1、 R2、 R3、 R4和R5， 电容C0和C1。电阻R1的一端连接到仪表放大器21的输出端，另 一端连接到功率放大器23的同相输入端；电阻R2的 一端连接到功率 放大器23的同相输入端，另一端接地；电阻R3的一端连接到功率放 大器23的反相输入端，另一端连接到功率放大器23的输出端；电阻放大器23的反相输入端，另一端接地；电阻 R5的一端连接到功率放大器23的负电源输入端，另一端连接到功率 放大器23的静音控制端；电容C0的一端连接到功率放大器23的同 相输入端，另一端连接到功率放大器23的反相输入端；电容C1的正 极接地，负极连接到功率放大器23的静音控制端；功率放大器23的 输出端连接到转换电阻^^的一端。功率放大器23可以釆用型号为LM3886的功率放大器，LM3886 是一款高性能的音频放大器，当负载为本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种磁流变阻尼器驱动器，其特征在于，所述驱动器包括：　电压电流转换单元，用于将控制电压转换为控制电流；　功率放大单元，用于将所述控制电流进行功率放大，以驱动磁流变阻尼器；　所述电压电流转换单元包括：　仪表放大器，其输入端接收所述控制电压，输出端连接到所述功率放大单元的输入端；　运算放大器，其反相输入端与输出端连接，且输出端与所述仪表放大器的参考电压端连接；　转换电阻，其一端与所述功率放大单元的输出端连接，另一端分别与所述运算放大器的同相输入端和所述磁流变阻尼器连接。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：沈延，王峻，
申请(专利权)人：清华大学，
类型：发明
国别省市：11[中国|北京]