【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于电磁切断阀控制驱动，具体涉及一种带有过流保护功能的电磁切断阀控制驱动装置及方法。
技术介绍
1、飞机伺服控制系统是保证飞机安全可靠飞行的重要系统，其中，电磁切断阀是液压伺服作动器中采用的一种安全装置，通过接通或断开液压油路实现伺服系统投入工作或断开工作。由此可见，电磁切断阀的驱动控制组件在飞机上起着关键作用。
2、传统的电磁切断阀驱动是使用继电器控制通断的形式，虽然技术成熟，但是电路复杂，继电器体积大，不利于小型化的实现。
技术实现思路
1、本专利技术的目的：提供一种带有过流保护功能的电磁切断阀控制驱动装置及方法，具备低成本、高可靠性、闭环控制、过流保护等特点。
2、本专利技术的技术方案：
3、一种带有过流保护功能的电磁切断阀控制驱动装置，所述装置包括：电流选择模块，过流保护模块，驱动控制模块，电流采集模块；其中，电流选择模块的输出与电流采集模块的输出求和后输入到驱动控制模块的输入端；过流保护模块的输出端与驱动控制模块的另一路输入端连接；驱动控制模块的输出端与电流采集模块的输入端以及电磁切断阀相连接。
4、进一步地，所述电流选择模块通过模拟开关选通对应的电阻输出电流档位信号，参与与电流采集模块的输出的求和；所述过流保护模块实时监控自身驱动电流，一旦电流超过设置门限，则切除电源，进行短路保护；所述驱动控制模块将输入的电流档位信号与采集反馈信号的求和进行调理，通过控制功率mos管导通，输出电磁切断阀所需的电流用于控制电磁切断
5、进一步地，所述电流选择模块包括模拟开关n1、电阻r1、r2；
6、其中，模拟开关n1的13脚连接+15v电源，模拟开关n1的4脚连接－15v电源，模拟开关n1的5脚接地，模拟开关n1的12脚悬空；模拟开关n1的11脚与电阻r1的1脚连接，模拟开关n1的6脚与电阻r2的1脚连接；模拟开关n1的8脚连接第一电流选择控制信号，模拟开关n1的9脚连接第二电流选择控制信号；电阻r1的2脚连接基准电压；电阻r2的2脚连接基准电压；模拟开关n1的10脚与模拟开关n1的7脚连接，并输出至驱动控制模块。
7、进一步地，所述过流保护模块包括三极管vt2、mos管v1、电阻r14、r15、r16；
8、其中，电阻r15的1脚与外部供电电源、r14的1脚和vt2的e管脚连接，r15的2脚与电阻r16的1脚、三极管vt2的c管脚、mos管v1的栅极连接，r16的2脚连接外部供电电源地，电阻r14的2脚与三极管vt2的b管脚、mos管v1的漏级连接，mos管v1的源极输出限流保护后的供电电源，连接至电磁切断阀的高端。
9、进一步地，所述驱动控制模块的电路组成包括运算放大器n3、电阻r3、r4、r11、r12、r13、r714、电容c1、c3、二极管vd1、vd2、vd3、vd4、vd5；
10、其中，运算放大器n3的11管脚连接－15v电源，运算放大器n3的4管脚连接+15电源，运算放大器n3的2管脚与电流选择模块的输出端、电容c1的1脚、二极管vd1的1脚、vd3的2脚、电流采集模块反馈电阻r11的2脚相连接；运算放大器n3的3管脚与电阻r3的1脚连接，电阻r3的2脚接地；运算放大器n3的1管脚与电阻r4的1脚、二极管vd2的1脚、电容c1的2脚连接；二极管vd1的2脚与vd3的1脚、vd2的2脚、电阻r714的1脚连接；电阻r714的2脚接地；电阻r4的2脚连接mos管vt1的栅极；mos管vt1的漏级通过电流采集模块的电阻r5连接外部供电电源地；mos管vt1的源极与电阻r13的1脚、二极管vd4的2脚、vd5的1脚和电磁切断阀的低端相连接；电阻r13的2脚与电容c3的1脚连接；电容c3的2脚与电阻r12的1脚和过流保护模块的输出相连接；电阻r12的2脚与二极管vd4的1脚连接。
11、进一步地，所述电流采集模块的电路组成包括运算放大器n3、电阻r5，r6、r7、r8、r9、r10、r11、电容c2；
12、其中，运算放大器n3的11管脚连接－15v电源，运算放大器n3的4管脚连接+15电源，运算放大器n3的5管脚与电阻r7的1脚和r9的1脚连接，运算放大器n3的6管脚与电阻r6的1脚和r8的1脚连接，运算放大器n3的7管脚与电阻r8的2脚和r10的1脚连接，电阻r7的2脚与电阻r5的1脚和电阻r11的1脚连接，电阻r11的2脚连接至控制驱动模块的输入，电阻r6的2脚与电阻r5的2脚连接，电阻r9的2脚接地，电阻r10的2脚与电容c2的1脚连接，电容c2的2脚接地。
13、进一步地，n3为低偏置电流运算放大器。
14、一种带有过流保护功能的电磁切断阀控制驱动方法，所述方法借助于上述的装置执行，所述方法包括：
15、步骤一，系统上电工作后，电流选择模块接收前端第一电流选择控制信号或第二电流选择控制信号，选通相应的模拟开关，将对应的参考电压和电阻与电流采集模块产生的反馈信号进行求和后输入驱动控制模块；
16、步骤二，驱动控制模块接收电流选择模块和电流采集模块求和后的输出，进行电流闭环控制，输出开关信号控制驱动控制模块的功率mos管，进一步控制电磁切断阀的电流；
17、步骤三，过流保护模块实时监控驱动电流，一旦电流超过设置门限，则通过三极管的导通控制mos管的关断，切除供电电源，进行短路保护；
18、步骤四，电流采集模块通过运放差分采集串联在电磁切断阀回路中的采样电阻两端电压，经过比例放大后输出用于与电流选择模块的输出求和，求和后的信号输出至驱动控制模块。
19、有益效果：
20、本专利技术提出的一种带有过流保护功能的电磁切断阀控制驱动装置及方法中，装置包括电流选择模块，过流保护模块，驱动控制模块，电流采集模块。该电路闭环控制的方式将电磁切断阀的控制指令与电流反馈指令进行综合运算，产生控制信号，驱动后级的功率mos管，控制电源给电磁切断阀提供电流并实时采集监控，实现电磁切断阀电流的闭环控制驱动及过流保护。
本文档来自技高网...【技术保护点】
1.一种带有过流保护功能的电磁切断阀控制驱动装置，其特征在于，包括：电流选择模块，过流保护模块，驱动控制模块，电流采集模块；其中，电流选择模块的输出与电流采集模块的输出求和后输入到驱动控制模块的输入端；过流保护模块的输出端与驱动控制模块的另一路输入端连接；驱动控制模块的输出端与电流采集模块的输入端以及电磁切断阀相连接。
2.根据权利要求1所述的一种带有过流保护功能的电磁切断阀控制驱动装置，其特征在于，所述电流选择模块通过模拟开关选通对应的电阻输出电流档位信号，参与电流采集模块的输出的求和；所述过流保护模块实时监控自身驱动电流，一旦电流超过设置门限，则切除电源，进行短路保护；所述驱动控制模块将输入的电流档位信号与采集反馈信号的求和进行调理，通过控制功率MOS管导通，输出电磁切断阀所需的电流用于控制电磁切断阀的工作；所述电流采集模块通过运放，差分采集与电磁切断阀串联的电流采样电阻两端电压，经过比例放大后输出电压信号用于与电流选择模块的输出求和，实现电磁切断阀的闭环电流控制。
3.根据权利要求2所述的一种带有过流保护功能的电磁切断阀控制驱动装置，其特征在于，所述
4.根据权利要求2所述的一种带有过流保护功能的电磁切断阀控制驱动装置，其特征在于，所述过流保护模块包括三极管VT2、MOS管V1、电阻R14、R15、R16；其中，电阻R15的1脚与外部供电电源、R14的1脚和VT2的E管脚连接，R15的2脚与电阻R16的1脚、三极管VT2的C管脚、MOS管V1的栅极连接，R16的2脚连接外部供电电源地，电阻R14的2脚与三极管VT2的B管脚、MOS管V1的漏级连接，MOS管V1的源极输出限流保护后的供电电源，连接至电磁切断阀的高端。
5.根据权利要求2所述的一种带有过流保护功能的电磁切断阀控制驱动装置，其特征在于，所述驱动控制模块的电路组成包括运算放大器N3、电阻R3、R4、R11、R12、R13、R714、电容C1、C3、二极管VD1、VD2、VD3、VD4、VD5；其中，运算放大器N3的11管脚连接－15V电源，运算放大器N3的4管脚连接+15电源，运算放大器N3的2管脚与电流选择模块的输出端、电容C1的1脚、二极管VD1的1脚、VD3的2脚、电流采集模块反馈电阻R11的2脚相连接；运算放大器N3的3管脚与电阻R3的1脚连接，电阻R3的2脚接地；运算放大器N3的1管脚与电阻R4的1脚、二极管VD2的1脚、电容C1的2脚连接；二极管VD1的2脚与VD3的1脚、VD2的2脚、电阻R714的1脚连接；电阻R714的2脚接地；电阻R4的2脚连接MOS管VT1的栅极；MOS管VT1的漏级通过电流采集模块的电阻R5连接外部供电电源地；MOS管VT1的源极与电阻R13的1脚、二极管VD4的2脚、VD5的1脚和电磁切断阀的低端相连接；电阻R13的2脚与电容C3的1脚连接；电容C3的2脚与电阻R12的1脚和过流保护模块的输出相连接；电阻R12的2脚与二极管VD4的1脚连接，其中，N3的4脚和11脚为供电管脚，3脚为一通道输入端，2脚为一通道反向输入端，1脚为一通道输出管脚。
6.根据权利要求2所述的一种带有过流保护功能的电磁切断阀控制驱动装置，其特征在于，所述电流采集模块的电路组成包括运算放大器N3、电阻R5，R6、R7、R8、R9、R10、R11、电容C2；其中，运算放大器N3的11管脚连接－15V电源，运算放大器N3的4管脚连接+15电源，运算放大器N3的5管脚与电阻R7的1脚和R9的1脚连接，运算放大器N3的6管脚与电阻R6的1脚和R8的1脚连接，运算放大器N3的7管脚与电阻R8的2脚和R10的1脚连接，电阻R7的2脚与电阻R5的1脚和电阻R11的1脚连接，电阻R11的2脚连接至控制驱动模块的输入，电阻R6的2脚与电阻R5的2脚连接，电阻R9的2脚接地，电阻R10的2脚与电容C2的1脚连接，电容C2的2脚接地，其中，N3的4脚和11脚为供电管脚，5脚是二通道...
【技术特征摘要】
1.一种带有过流保护功能的电磁切断阀控制驱动装置，其特征在于，包括：电流选择模块，过流保护模块，驱动控制模块，电流采集模块；其中，电流选择模块的输出与电流采集模块的输出求和后输入到驱动控制模块的输入端；过流保护模块的输出端与驱动控制模块的另一路输入端连接；驱动控制模块的输出端与电流采集模块的输入端以及电磁切断阀相连接。
2.根据权利要求1所述的一种带有过流保护功能的电磁切断阀控制驱动装置，其特征在于，所述电流选择模块通过模拟开关选通对应的电阻输出电流档位信号，参与电流采集模块的输出的求和；所述过流保护模块实时监控自身驱动电流，一旦电流超过设置门限，则切除电源，进行短路保护；所述驱动控制模块将输入的电流档位信号与采集反馈信号的求和进行调理，通过控制功率mos管导通，输出电磁切断阀所需的电流用于控制电磁切断阀的工作；所述电流采集模块通过运放，差分采集与电磁切断阀串联的电流采样电阻两端电压，经过比例放大后输出电压信号用于与电流选择模块的输出求和，实现电磁切断阀的闭环电流控制。
3.根据权利要求2所述的一种带有过流保护功能的电磁切断阀控制驱动装置，其特征在于，所述电流选择模块包括模拟开关n1、电阻r1、r2；其中，模拟开关n1的13脚连接+15v电源，模拟开关n1的4脚连接－15v电源，模拟开关n1的5脚接地，模拟开关n1的12脚悬空；模拟开关n1的11脚与电阻r1的1脚连接，模拟开关n1的6脚与电阻r2的1脚连接；模拟开关n1的8脚连接第一电流选择控制信号，模拟开关n1的9脚连接第二电流选择控制信号；电阻r1的2脚连接基准电压；电阻r2的2脚连接基准电压；模拟开关n1的10脚与模拟开关n1的7脚连接，并输出至驱动控制模块，其中，n1的4脚和13脚为供电管脚，5是接地端，8脚和9脚分别为一通道和二通道控制端，6脚和11脚分别为一通道和二通道输入端，7脚和10脚分别为一通道和二通道输出端。
4.根据权利要求2所述的一种带有过流保护功能的电磁切断阀控制驱动装置，其特征在于，所述过流保护模块包括三极管vt2、mos管v1、电阻r14、r15、r16；其中，电阻r15的1脚与外部供电电源、r14的1脚和vt2的e管脚连接，r15的2脚与电阻r16的1脚、三极管vt2的c管脚、mos管v1的栅极连接，r16的2脚连接外部供电电源地，电阻r14的2脚与三极管vt2的b管脚、mos管v1的漏级连接，mos管v1的源极输出限流保护后的供电电源，连接至电磁切断阀的高端。
5.根据权利要求2所述的一种带...
【专利技术属性】
技术研发人员：李涛，
申请(专利权)人：中国航空工业集团公司西安飞行自动控制研究所，
类型：发明
国别省市：
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