一种精确的电流闭环控制电路制造技术

本发明专利技术涉及一种精确的电流闭环控制电路，该电路包括跟随器U1、驱动器U2、放大器U3、第一比较器U4A、第二比较器U4B、触发器U5、第一反相器U6、逻辑门U7、第二反相器U8、蓄能电容C1、第一滤波电容C2、第二滤波电容C3、第三滤波电容C4、第四滤波电容C5，整流二级管D1、蓄流二极管D2、恒流二极管Z1，本控制电路通过一个恒流管电路设置目标控制电压的回差，通过双比较器的方式完成采样电压值和目标电压值的比较，运用带记忆的D型触发器完成控制PWM，本发明专利技术能够很好地保证整个工作电流范围内的目标电流的一致性和稳定性，有效提高执行机构的控制品质。

【技术实现步骤摘要】
—种精确的电流闭环控制电路
本专利技术属于发动机电控系统领域，具体涉及一种精确的电流闭环控制电路。
技术介绍
在发动机电控系统中，执行机构的驱动需要利用电流闭环控制，常用的控制方式是把电流采样后的电压和目标控制电压通过比较输出PWM控制脉宽，为了防止比较器出现振荡，采用正反馈的方式设置一个比较滞回电压，达到对目标电流的闭环控制；这样的控制方式，控制电流的回差受到滞回电压的影响，因为比较器正反馈的固有特性，不同的目标控制电流会对应不同的电流回差，而且电流的回差不能设置的太小，控制电流不能达到精确的控制目标值，锯齿波的情形较严重，执行机构的控制在整个工作电流范围内的一致性和稳定性不能够保证。
技术实现思路
本专利技术就是为解决现有技术中存在的问题而提供了一种精确的电流闭环控制电路。本专利技术采用的技术方案:一种精确的电流闭环控制电路，该电路包括跟随器U1、驱动器U2、放大器U3、第一比较器U4A、第二比较器U4B、触发器U5、第一反相器U6、逻辑门U7、第二反相器U8、蓄能电容Cl、第一滤波电容C2、第二滤波电容C3、第三滤波电容C4、第四滤波电容C5，整流二级管D1、蓄流二极管D2、恒流二极管Z1，电压信号Vi连接到跟随器Ul的正输入端3脚，跟随器Ul的负输入端2脚和输出端I脚相连，输出信号Vl ;跟随器Ul的I脚同时和限流电阻Rl的一端、第三滤波电容C4的一端、第二比较器U4B的负输入端2脚相连，第三滤波电容C4的另一端连接到GND ;电阻Rl的另一端和恒流二极管Zl的正输入端、第四滤波电容C5的一端、比较器U4A的负输入端2脚相连，第四滤波电容C5的另一端连接到GND，恒流二极管Zl的负输入端GND ;驱动器U2的输入端IN连接到逻辑门U7的输出端3脚；驱动器U2的VCC脚连接到+ 12V、整流二级管Dl的正端，整流二级管Dl的负端连接到U2的VB脚、蓄能电容Cl的一端，驱动器U2的COM脚连接到GND，蓄能电容Cl的另一端、驱动器U2的CS脚、VS脚、蓄流二极管D2的负端、MOS管的S脚和负载RL的一端相连，驱动器U2的HO脚连接到限流电阻R3的一端，R3的另一端连接到MOS的G脚，MOS的D脚连接到驱动电压信号BAT上；电流采样电阻R2的一端和续流二极管正脚相连到GND，R2的另一端和负载电阻RL另一端、滤波电阻R5的一端相连，R5的另一端和第一滤波电容C2的一端、放大器U3的正输入端3脚相连,第一滤波电容C2的另一端连接到GND ;放大器U3的负输入端连接到接地电阻R4的一端、反馈电阻R5的一端，R4的另一端连接到GND，R5的另一端和放大器U3的输出端I脚、滤波电阻R6的一端相连，放大器U3的8脚连接到+ 5V,放大器U3的4脚连接到GND ;电阻R6的另一端连接到第二滤波电容C3的一端、第二比较器U4B的正输入端3脚、第一比较器U4A的正输入端3脚,第二滤波电容C3的另一端连接到GND ;第二比较器U4B的输出端I脚和上拉电阻R7的一端、第二反相器U8的输入端相连，R7的另一端连接到+ 5V ;第一比较器U4A的输出端I脚和上拉电阻R8的一端、第一反相器U6的输入端相连,R8的另一端连接到+ 5V ;第一反相器U6的输出端和D触发器U5的S端相连，触发器U5的R脚、D脚连接到GND，触发器U5的CLK脚连接到第二反相器U8的输出端、逻辑门U7的2脚，触发器U5的Q脚连接到逻辑门U7的I脚。本专利技术的有益效果:本控制电路通过一个恒流管电路设置目标控制电压的回差，通过双比较器的方式完成采样电压值和目标电压值的比较，运用带记忆的D型触发器完成控制PWM，在保证系统不发生振荡的同时，能够把目标控制电流的回差限定到一个固定回差值，同时该回差值可以根据控制精度的需求设置的很小，输出的目标控制电流锯齿波小，而且锯齿波的电流波动幅度不会随着目标控制电流的大小发生变换，能够很好地保证整个工作电流范围内的目标电流的一致性和稳定性，有效提闻执行机构的控制品质。另一方面，整个电路采用高端驱动的方式，能够有效预防对外引线错误搭地短路时对控制电路功率器件造成永久性损坏。【附图说明】图1为本专利技术稳压电路的结构示意图； 图2为图1电路的控制时序图。【具体实施方式】如图1所示，一种精确的电流闭环控制电路，该电路包括跟随器U1、驱动器U2、放大器U3、第一比较器U4A、第二比较器U4B、触发器U5、第一反相器U6、逻辑门U7、第二反相器U8、蓄能电容Cl、第一滤波电容C2、第二滤波电容C3、第三滤波电容C4、第四滤波电容C5，整流二级管D1、蓄流二极管D2、恒流二极管Z1，电压信号Vi连接到跟随器Ul的正输入端3脚，跟随器Ul的负输入端2脚和输出端I脚相连，输出信号Vl ;跟随器Ul的I脚同时和限流电阻Rl的一端、第三滤波电容C4的一端、第二比较器U4B的负输入端2脚相连，第三滤波电容C4的另一端连接到GND ;电阻Rl的另一端和恒流二极管Zl的正输入端、第四滤波电容C5的一端、比较器U4A的负输入端2脚相连，第四滤波电容C5的另一端连接到GND，恒流二极管Zl的负输入端GND ;驱动器U2的输入端IN连接到逻辑门U7的输出端3脚；驱动器U2的VCC脚连接到+ 12V、整流二级管Dl的正端，整流二级管Dl的负端连接到U2的VB脚、蓄能电容Cl的一端，驱动器U2的COM脚连接到GND，蓄能电容Cl的另一端、驱动器U2的CS脚、VS脚、蓄流二极管D2的负端、MOS管的S脚和负载RL的一端相连，驱动器U2的HO脚连接到限流电阻R3的一端，R3的另一端连接到MOS的G脚，MOS的D脚连接到驱动电压信号BAT上；电流采样电阻R2的一端和续流二极管正脚相连到GND，R2的另一端和负载电阻RL另一端、滤波电阻R5的一端相连，R5的另一端和第一滤波电容C2的一端、放大器U3的正输入端3脚相连，第一滤波电容C2的另一端连接到GND ;放大器U3的负输入端连接到接地电阻R4的一端、反馈电阻R5的一端，R4的另一端连接到GND，R5的另一端和放大器U3的输出端I脚、滤波电阻R6的一端相连，放大器U3的8脚连接到+ 5V，放大器U3的4脚连接到GND ；电阻R6的另一端连接到第二滤波电容C3的一端、第二比较器U4B的正输入端3脚、第一比较器U4A的正输入端3脚，第二滤波电容C3的另一端连接到GND ;第二比较器U4B的输出端I脚和上拉电阻R7的一端、第二反相器U8的输入端相连，R7的另一端连接到+ 5V ;第一比较器U4A的输出端I脚和上拉电阻R8的一端、第一反相器U6的输入端相连，R8的另一端连接到+ 5V ;第一反相器U6的输出端和D触发器U5的S端相连，触发器U5的R脚、D脚连接到GND，触发器U5的CLK脚连接到第二反相器U8的输出端、逻辑门U7的2脚，触发器U5的Q脚连接到逻辑门U7的I脚。工作原理:输入电压信号Vi决定本电路的目标控制电流，该信号通过跟随器Ul输出有驱动能力的电压信号VI，Vl信号作为目标控制电流上限对应的电压值；V1信号通过限流电阻R1、恒流二极管Zl到地，形成一个比Vl电压小一个固定值的电压信号V2，V2信号作为目标控制电流下限对应的电压值，调整电阻Rl的电阻值，能够使目标电流控制在一个精确的范围内，Vl、本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种精确的电流闭环控制电路，该电路包括跟随器U1、驱动器U2、放大器U3、第一比较器U4A、第二比较器U4B、触发器U5、第一反相器U6、逻辑门U7、第二反相器U8、蓄能电容C1、第一滤波电容C2、第二滤波电容C3、第三滤波电容C4、第四滤波电容C5，整流二级管D1、蓄流二极管D2、恒流二极管Z1，其特征是电压信号Vi连接到跟随器U1的正输入端3脚，跟随器U1的负输入端2脚和输出端1脚相连，输出信号V1；跟随器U1的1脚同时和限流电阻R1的一端、第三滤波电容C4的一端、第二比较器U4B的负输入端2脚相连，第三滤波电容C4的另一端连接到GND；电阻R1的另一端和恒流二极管Z1的正输入端、第四滤波电容C5的一端、比较器U4A的负输入端2脚相连，第四滤波电容C5的另一端连接到GND，恒流二极管Z1的负输入端GND；驱动器U2的输入端IN连接到逻辑门U7的输出端3脚；驱动器U2的VCC脚连接到＋12V、整流二级管D1的正端，整流二级管D1的负端连接到U2的VB脚、蓄能电容C1的一端，驱动器U2的COM脚连接到GND，蓄能电容C1的另一端、驱动器U2的CS脚、VS脚、蓄流二极管D2的负端、MOS管的S脚和负载RL的一端相连，驱动器U2的HO脚连接到限流电阻R3的一端，R3的另一端连接到MOS的G脚，MOS的D脚连接到驱动电压信号BAT上；电流采样电阻R2的一端和续流二极管正脚相连到GND，R2的另一端和负载电阻RL另一端、滤波电阻R5的一端相连，R5的另一端和第一滤波电容C2的一端、放大器U3的正输入端3脚相连，第一滤波电容C2的另一端连接到GND；放大器U3的负输入端连接到接地电阻R4的一端、反馈电阻R5的一端，R4的另一端连接到GND，R5的另一端和放大器U3的输出端1脚、滤波电阻R6的一端相连，放大器U3的8脚连接到＋5V，放大器U3的4脚连接到GND；电阻R6的另一端连接到第二滤波电容C3的一端、第二比较器U4B的正输入端3脚、第一比较器U4A的正输入端3脚，第二滤波电容C3的另一端连接到GND；第二比较器U4B的输出端1脚和上拉电阻R7的一端、第二反相器U8的输入端相连，R7的另一端连接到＋5V；第一比较器U4A的输出端1脚和上拉电阻R8的一端、第一反相器U6的输入端相连，R8的另一端连接到＋5V；第一反相器U6的输出端和D触发器U5的S端相连，触发器U5的R脚、D脚连接到GND，触发器U5的CLK脚连接到第二反相器U8的输出端、逻辑门U7的2脚，触发器U5的Q脚连接到逻辑门U7的1脚。...

【技术特征摘要】
1.一种精确的电流闭环控制电路，该电路包括跟随器U1、驱动器U2、放大器U3、第一比较器U4A、第二比较器U4B、触发器U5、第一反相器U6、逻辑门U7、第二反相器U8、蓄能电容Cl、第一滤波电容C2、第二滤波电容C3、第三滤波电容C4、第四滤波电容C5，整流二级管D1、蓄流二极管D2、恒流二极管Z1，其特征是电压信号Vi连接到跟随器Ul的正输入端3脚，跟随器Ul的负输入端2脚和输出端I脚相连，输出信号Vl ;跟随器Ul的I脚同时和限流电阻Rl的一端、第三滤波电容C4的一端、第二比较器U4B的负输入端2脚相连,第三滤波电容C4的另一端连接到GND;电阻Rl的另一端和恒流二极管Zl的正输入端、第四滤波电容C5的一端、比较器U4A的负输入端2脚相连，第四滤波电容C5的另一端连接到GND，恒流二极管Zl的负输入端GND ;驱动器U2的输入端IN连接到逻辑门U7的输出端3脚；驱动器U2的VCC脚连接到+ 12V、整流二级管Dl的正端，整流二级管Dl的负端连接到U2的VB脚、蓄能电容Cl的一端，驱动器U2的COM脚连接到GND，蓄能电容Cl的另一端、驱动器U2的CS脚、VS脚、蓄流二极管D2的负端、MOS管的S脚和负载RL的一端相连，驱动器U2的HO脚连接到限流电阻R...

【专利技术属性】
技术研发人员：白思春，褚全红，孟长江，王孝，智海峰，曹春芳，杨薇，赵玲玲，邢璐，况涪洪，
申请(专利权)人：中国北方发动机研究所天津，
类型：发明
国别省市：