一种基于PWM斩波技术的比例电磁阀恒流控制电路制造技术

本实用新型专利技术公开一种基于PWM斩波技术的比例电磁阀恒流控制电路，属于集成电路领域，包括DSP主控器、MOS管驱动电路、MOS管、比例阀线圈、采样电阻、采样调理电路和续流二极管；DSP主控器集成有PWM控制模块与AD采集模块，用于产生PWM信号、读取采样电阻的电压值，对采样的电压信号进行进行滤波处理，并对比例阀线圈的电流进行恒流控制；MOS管驱动电路将PWM信号进行功率放大，并作为MOS管的控制信号；MOS管控制比例阀线圈充电回路的通断；续流二极管在比例阀线圈断电时为线圈电流提供续流回路；采样电阻采样比例阀线圈的电流，将电流信号转换为电压信号，以便DSP主控器进行采样；采样调理电路对采样电阻上的电压进行跟随、放大、滤波处理。理。理。

【技术实现步骤摘要】
一种基于PWM斩波技术的比例电磁阀恒流控制电路


[0001]本技术涉及集成电路
，特别涉及一种基于PWM斩波技术的比例电磁阀恒流控制电路。

技术介绍

[0002]随着科学技术的发展，车载液压起竖控制、阀门控制等领域对恒流控制电路的恒流控制精度、功率转换效率提出越来越高的要求；其中热损耗、采集模块的采集精度、抗干扰能力、成本及尺寸等都是用户考察的重点。
[0003]现有的非斩波类比例阀恒流控制电路需搭配DA转换器，功率管工作在放大区，功率管压降大、热耗高，不利于控制与功率电路的热设计和节能设计，制约了电磁比例阀控制的低功耗、低成本需求。

技术实现思路

[0004]本技术的目的在于提供一种基于PWM斩波技术的比例电磁阀恒流控制电路，以解决传统非斩波类比例阀恒流控制电路需搭配DA转换器，且功率管工作在放大区、功率管压降大、热耗高、不利于控制与功率电路的热设计和节能设计的问题。
[0005]为解决上述技术问题，本技术提供了一种基于PWM斩波技术的比例电磁阀恒流控制电路，包括DSP主控器、MOS管驱动电路、MOS管、比例阀线圈、采样电阻、采样调理电路和续流二极管；
[0006]所述DSP主控器的输出端与所述MOS管驱动电路的输入端相连，所述MOS管驱动电路的输出端连接所述MOS管的栅端；所述MOS管的漏端通过所述比例阀线圈接电压VCC，源端通过采样电阻接地；
[0007]所述DSP主控器的输入端与所述采样调理电路的输出端相连，所述采样调理电路的输入端连接所述MOS管的源端；r/>[0008]所述续流二极管并联在所述比例阀线圈上，所述MOS管的源端和漏端之间并联有稳压二极管。
[0009]在一种实施方式中，所述DSP主控器集成有PWM控制模块与AD采集模块，所述PWM控制模块产生PWM信号，所述AD采集模块读取采样电阻的电压值，所述DSP主控器对采样的电压信号进行进行滤波处理，并对比例阀线圈的电流进行恒流控制。
[0010]在一种实施方式中，所述MOS管驱动电路将所述PWM控制模块输出的PWM信号进行功率放大，并作为所述MOS管的控制信号。
[0011]在一种实施方式中，所述MOS管作为开关管，控制所述比例阀线圈充电回路的通断。
[0012]在一种实施方式中，所述续流二极管在所述比例阀线圈断电时为线圈电流提供续流回路。
[0013]在一种实施方式中，所述采样电阻采样所述比例阀线圈的电流，将电流信号转换
为电压信号，以便所述DSP主控器进行采样。
[0014]在一种实施方式中，所述采样调理电路对所述采样电阻上的电压进行跟随、放大、滤波处理。
[0015]在一种实施方式中，所述DSP主控器的型号为DSP28335。
[0016]本技术提供的基于PWM斩波技术的比例电磁阀恒流控制电路，具有以下有益效果：
[0017](1)DSP主控器改变比例阀线圈上的电压有效值，通过采样电阻采集比例阀线圈电流，将采样电流与设定值进行比较，实现比例阀线圈电流闭环恒流控制；
[0018](2)通过PWM斩波技术实现比例阀线圈电流恒流控制，取代压控恒流源法；MOS管工作在截止区和饱和区，相较于压控恒流源电路具有电源转换效率高、响应快、开关管发热低等优点；
[0019](3)采样电阻放在低压端，简化调理电路、方便运放芯片的选型，能够简化采样电路设计；
[0020](4)PWM信号生成、电压采集和PID算法部分均由型号为DSP28335的DSP主控器实现，精简了控制电路系统架构，便于控制电路的实现。
附图说明
[0021]图1是本专利技术提供的一种基于PWM斩波技术的比例电磁阀恒流控制电路的原理框图；
[0022]图2是DSP28335主控制器的电路原理图；
[0023]图3是MOS管驱动电路的原理图；
[0024]图4是当PWM信号为高电平时比例阀线圈的供电回路示意图；
[0025]图5是当PWM信号为低电平时比例阀线圈电流的续流回路示意图。
具体实施方式
[0026]以下结合附图和具体实施例对本技术提出的一种基于PWM斩波技术的比例电磁阀恒流控制电路作进一步详细说明。根据下面说明，本技术的优点和特征将更清楚。需说明的是，附图均采用非常简化的形式且均使用非精准的比例，仅用以方便、明晰地辅助说明本技术实施例的目的。
[0027]本专利技术提供一种基于PWM斩波技术的比例电磁阀恒流控制电路，其原理框图如图1所示，包括DSP主控器、MOS管驱动电路、采样调理电路、比例阀线圈、MOS管、采样电阻和续流二极管；其中所述DSP主控器的型号为DSP28335，其电路原理如图2所示，自带PWM控制模块和AD采集模块，所述PWM控制模块与所述MOS管驱动电路的输入端相连，所述MOS管驱动电路的原理图如图3所示，所述MOS管驱动电路的输出端连接至所述MOS管的栅端，所述MOS管的源端同时接所述采样调理电路的输入端和所述采样电阻的第一端，所述采样电阻的第二端接地，所述采样调理电路的输出端接所述AD采集模块；所述MOS管的漏端通过所述比例阀线圈接电压VCC，所述续流二极管并联在所述比例阀线圈的两端；另外，所述MOS管的漏端和源端并联有稳压二极管。
[0028]若所述MOS管工作在截止区和饱和区，本专利技术的比例电磁阀恒流控制电路的功率
转换效率高，基于PWM斩波技术可实现对所述比例电磁阀根据设定值进行恒流控制。所述DSP主控器用于产生PWM信号、读取采样电阻的电压值，以及对采样值进行滤波处理后采用PID算法、通过调节占空比实现对所述比例电磁阀圈的恒流控制，本领域技术人员理解，型号为DSP28335的DSP主控器能够实现上述功能；所述MOS管驱动电路将所述PWM控制模块产生的PWM信号进行功率放大；所MOS管用于对所述比例阀线圈进行斩波控制；所述续流二极管用作所述比例阀线圈进行斩波控制时的电流续流回路；所述采样电阻用于采集所述比例阀线圈的电流，所述采样电阻接在采样回路的低端，简化电压采样电路、方便所述DSP主控器进行采样；所述采样调理电路用于对所述采样电阻上的电压进行跟随、放大、滤波等处理。
[0029]如图4所示，当所述DSP主控器输出的PWM信号为高电平时，所述MOS管驱动电路将此3.3V电平信号功率放大为12V/9A信号驱动所述MOS管，所述MOS管导通，24V电源电流流经所述比例阀线圈、所述MOS管与所述采样电阻，为所述比例阀线圈供电，此时所述比例阀线圈的电流逐渐增大。所述采样电阻上电流即为所述比例阀线圈电流，所述采样电阻的精度决定了电流的采集精度，所述采样电阻将电流信号转换为电压信号，所述采样调理电路对此电压信号进行滤波、放大后输入到所述AD采集模块，所述DSP主控器对此电压信号进行中位值滤波、取平均、按照电压电流对应关系转换为电流后作为实际采样电流，将此采样电流与设定值进行比较，通过PID算法调整PWM的占空比，实现电流的闭环调节本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于PWM斩波技术的比例电磁阀恒流控制电路，其特征在于，包括DSP主控器、MOS管驱动电路、MOS管、比例阀线圈、采样电阻、采样调理电路和续流二极管；所述DSP主控器的输出端与所述MOS管驱动电路的输入端相连，所述MOS管驱动电路的输出端连接所述MOS管的栅端；所述MOS管的漏端通过所述比例阀线圈接电压VCC，源端通过采样电阻接地；所述DSP主控器的输入端与所述采样调理电路的输出端相连，所述采样调理电路的输入端连接所述MOS管的源端；所述续流二极管并联在所述比例阀线圈上，所述MOS管的源端和漏端之间并联有稳压二极管。2.如权利要求1所述的基于PWM斩波技术的比例电磁阀恒流控制电路，其特征在于，所述DSP主控器集成有PWM控制模块与AD采集模块，所述PWM控制模块产生PWM信号，所述AD采集模块读取采样电阻的电压值，所述DSP主控器对采样的电压信号进行进行滤波处理，并对比例阀线圈的电流进行恒流控制。3.如权利要求2所述的基于PWM斩波技术的比例电磁阀恒流控制...

【专利技术属性】
技术研发人员：吴松，孙晓冬，顾林，
申请(专利权)人：中国电子科技集团公司第五十八研究所，
类型：新型
国别省市：