專利名稱：一種電磁閥高頻脈寬調(diào)制控制器及其電磁閥的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種電磁閥及電磁閥高頻脈寬調(diào)制控制裝置。
背景技術：
現(xiàn)有的電磁閥為滿足起動時電磁鐵具有足夠大的吸力克服介質(zhì)對閥芯的壓力和閥芯、銜鐵本身的重量，大都設計成大線圈強電流的結(jié)構(gòu)。這種結(jié)構(gòu)的電磁閥起動之后運行時仍然通以強電流，這不僅浪費能源，還常常出現(xiàn)燒毀線圈的技術故障。為解決這個問題，專利號為00225894.3的發(fā)明公開了一種交流脈沖電磁閥，實現(xiàn)了大電流啟動、小電流保持的功能。但是還存在一些不足一是電流的突然變化，使電磁閥產(chǎn)生很大的噪聲和振動；二是提供給電磁線圈的電流仍是脈動的，其大小受輸入電壓變化的影響，電磁線圈的保持吸力隨輸入電壓的變化而變化，一旦輸入電壓波動或外界因素影響，電磁鐵隨時都有跌落的危險，可靠性較差。本發(fā)明的目的在于公開一種輸入電壓變化范圍寬，并且既可輸入交流又可輸入直流，能為電磁閥線圈提供強勁的起動直流電流和恒定的保持電流，電磁閥工作振動小，噪聲低，運行平穩(wěn)，安全可靠，運行費用低廉的高頻脈寬調(diào)制控制器以及裝有這種高頻脈寬調(diào)制控制器的電磁閥。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的技術解決方案是一種電磁閥高頻脈寬調(diào)制控制器，具有外殼、電源線或接線柱、電路板，其特殊之處在于所說的電路板由AC整流濾波電路或DC變向濾波電路、保持電流形成電路和定時開關電路所組成。
本發(fā)明的技術解決方案是一種電磁閥，包括閥體、設在閥體內(nèi)的活塞套、活塞、閥芯、設在活塞套上方的套筒、電磁線圈、護罩、設在套筒內(nèi)的銜鐵、連接銜鐵和閥芯的閥桿、設在閥體或護罩上的電控制器，其特殊之處在于電控制器制成具有AC整流濾波電路或DC變向濾波電路、保持電流形成電路高頻脈寬調(diào)制控制器。
本發(fā)明的技術解決方案中的AC整流濾波電路或DC變向濾波電路，可以由保險管FU、濾波器L2，整流橋BR及濾波電容C1所組成。
本發(fā)明的技術解決方案中的保持電流形成電路可以由集穩(wěn)壓控制、高壓源、過熱、過流保護于一體的IC1及其VD1、VD2、R1、R2、C2等外圍元件所組成的脈寬調(diào)制電路、設有N2、N3、N4三路輸出的變壓器T及其VD3～VD6、C3～C6、L1等外圍元件所組成的供電電路、IC4、IC3及其R3～R5、R9、C7等外圍元件所組成的穩(wěn)壓電路所組成。
本發(fā)明的技術解決方案中的定時開關電路可以由1C2及其R6、R7、R11、R10、VD9、VD10、C8等外圍元件所組成的電壓比較電路、由IC5及其R12、VD7等外圍元件所組成的開關電路、由VD8、R8所組成的防抖動電路所組成。
本發(fā)明由于采用了以上技術解決方案，具有以下優(yōu)點一是輸入電壓的范圍寬，在150V～265V之間變動時，對輸出到電磁線圈的電流沒有影響；二是既能給電磁線圈提供強勁的起動直流電流，又能提供恒定的較小的維持直流，大大提高了電磁閥運行的可靠性；三是使電磁閥在運行時，振動小、噪聲低、能耗少，運行費用低。


附圖1為本發(fā)明電磁閥高頻脈寬調(diào)制控制器的電路結(jié)構(gòu)圖，附圖2為本發(fā)明一種具有高頻脈寬調(diào)制控制器的電磁閥的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實施例方式下面結(jié)合附圖對本發(fā)明作進一步的說明，實施例一，如附圖1、2所示，一種電磁閥高頻脈寬調(diào)制控制器，具有外殼[2]、電源線或接線柱[13]、電路板[4]，在電路板[4]上依次設置有AC整流濾波電路或DC變向濾波電路[15]、保持電流形成電路[16]和定時開關電路[17]。實施例2如附圖2、1所示一種具有高頻脈寬調(diào)制控制器的電磁閥，包括閥體[12]、設在閥體[12]內(nèi)的活塞套[8]、活塞[9]、閥芯[11]、設在閥芯[11]上的套芯螺母[10]，設在活塞套[8]上方的套筒[5]、電磁線圈L3、護罩[3]、設在套筒[5]內(nèi)的衍鐵[6]、連接銜鐵[6]和閥芯螺母[10]的閥桿[7]，在閥體[12]或護罩[3]上設有電磁閥高頻脈寬調(diào)制控制器[1]。高頻脈寬調(diào)制控制器[1]的結(jié)構(gòu)與實施例1完全相同。下面詳細描述其電路結(jié)構(gòu)及工作原理AC整流濾波電路或DC變向濾波電路[15]由保險管FU、濾波器L2、整流橋BR及濾波電容C1所組成。AC220V或DC220V電流經(jīng)整流或變向轉(zhuǎn)變?yōu)?20～300V的直流電流，整流橋BR輸出為兩路，一路供給保持電流形成電路[16]，另一路向電磁閥的電磁線圈L3供給起動電流。保持電流形成電路[16]由集穩(wěn)壓控制、高壓源、過熱、過流保護于一體的IC1及其外圍元件所組成的脈寬調(diào)制電路、設有N2、N3、N4三路輸出的變壓器T及其外圍元件所組成的供電電路、IC4、IC3及其外圍元件所組成的穩(wěn)壓電路所組成。在上述脈寬調(diào)制電路中，IC1的D端與變壓器T的初級下端相連接，IC1的S端與BR的下輸出端相連，IC1的C端與光電耦合器IC4相連，在C端與S端之間依次設有R2和C2，在IC1的D端與T的初級線圈的上端之間對接有VD1、VD2，VD1并聯(lián)有R1。由IC1產(chǎn)生100KHz的脈寬信號控制開關管的導通，產(chǎn)生高頻電流，經(jīng)變壓器T向后級供電。由VD1、VD2、R1組成的脈沖吸收回路保護IC1不過壓擊穿。在上述供電電路中，N1的上端接BR的上輸出端，N3輸出端連接由VD4、C4、L1、C6組成的整流濾波器后，向定時開關電路提供12V直流電源，N4輸出端連接由VD3、C3、VD6組成的整流濾波器向電磁線圈L3提供保持電流，N2輸出端連接由VD5、C5組成的整流濾波器后通過光電耦合器IC4向IC1提供控制信號，實現(xiàn)穩(wěn)壓控制。在上述穩(wěn)壓電路中，IC4的集電極接VD5、C5組成的整流濾波器，IC4發(fā)射極接IC1的C端，IC3的正極接BR的下輸出端，同時通過R9、R5接L1的右端，R4與C7串聯(lián)后與R5并聯(lián)，IC3的負極通過R3、光電耦合器IC4接L1的左端，同時與R4、C7的共公點相連。其穩(wěn)壓原理是當RV輸出升高時，IC3導通加大，IC4導通隨之加大，IC1輸出隨之變小，RV輸出變低。當RV輸出減小時，控制過程相反。定時開關電路[17]由IC2、R6～R8、R10～R12、VD7～VD10、IC5所組成，IC2的腳1、2、3、5分別通過R6、R7、導線、R11接L1的右端，VD9與R6并聯(lián)，同時IC2的腳1、2、4、5分別通過C8、R10、導線、VD10接BR的下輸出端，同時腳2、腳5之間設有R8、VD8組成的防抖動電路，腳5還通過R12接IC5的C端，IC5的D端接電磁線圈L3的下端，VD7與L3并聯(lián)。IC2為電壓比較器，通電時IC4在正相輸入為1/2Vcc，反相輸入為低電平時IC2的5腳輸出高電平使IC5導通，200V～300V直流電經(jīng)電磁線圈L3、IC5形成回路，L3產(chǎn)生很大的吸力吸引銜鐵[6]上升，銜鐵[6]通過閥桿[7]帶動活塞[9]上移，從而使大閥芯[11]打開，起動電磁閥，隨著銜鐵[6]的繼續(xù)上升、大閥芯[11]的不斷開啟，作用在大閥芯[11]的介質(zhì)壓力也越來越小，此時，RV電源經(jīng)R6向C8充電，當C8兩端電壓超過1/2Vcc時，IC2反相輸入端電壓高于正相輸入端電壓而輸出低電平，IC5關斷，電磁線圈L3脫離200V～300V電源，轉(zhuǎn)為由VD6提供40～50V直流供電，用較小的吸力使銜鐵[6]穩(wěn)定在頂端位置，使大閥芯[11]保持在打開狀態(tài)。本發(fā)明的電磁閥高頻脈寬調(diào)制器，可以裝在電磁閥上，也可以裝在除電磁閥以外的地方，如控制室等。它可以與各種電磁閥配套使用。本發(fā)明電路結(jié)構(gòu)中的IC1可以為TOP系列脈寬調(diào)制電源厚膜，如TOP223Y，IC2可以采用LM339電壓比較器，IC3可以采用TL431精密穩(wěn)壓器，IC4可以采用TL817或TL621光電耦合器，IC5可以采用IPC60場效應管。本發(fā)明經(jīng)過實驗運行，具有起動強勁，保持可靠，振動小、噪聲低、效率高、能耗少等優(yōu)良特點，完全達到了發(fā)明之目的。
權利要求
1.一種電磁閥高頻脈寬調(diào)制控制器，具有外殼[2]、電源線或接線柱[13]、電路板[4]，其特征在于所說的電路板[4]由AC整流濾波電路或DC變向濾波電路[15]、保持電流形成電路[16]、定時開關電路[17]所組成。
2.一種電磁閥，包括閥體[12]、設在閥體[12]內(nèi)的活塞套[8]、活塞[9]、閥芯[11]、設在閥芯[11]上的套芯螺母[10]、設在活塞套[8]上方的套筒[5]、電磁線圈L3、護罩[3]、設在套筒[5]內(nèi)的銜鐵[6]、連接銜鐵[6]和閥芯螺母[10]的閥桿[7]、設在閥體[12]或護罩[3]上的電控制器[1]，其特征在于所說的電控制器[1]，制成具有AC整流濾波電路或DC變向濾波電路[15]、保持電流形成電路[16]、定時開關電路[17]的高頻脈寬調(diào)制控制器。
3.根據(jù)權利要求1、2所述的一種電磁閥高頻脈寬調(diào)制控制器及其電磁閥，其特征在于所說的AC整流濾波電路或DC變向濾波電路[15]，由保險管FU、濾波器L2、整流橋BR及濾波電容C1所組成。
4.根據(jù)權利要求1、2所述的一種電磁閥高頻脈寬調(diào)制控制器及電磁閥，其特征在于所說的保持電流形成電路[16]，由集穩(wěn)壓控制、高壓源、過熱、過流保護于一體的IC1及其VD1、VD2、R1、R2、C2等外圍元件所組成的脈寬調(diào)制電路、設有N2、N3、N4三路輸出的變壓器T及其外圍元件VD3～VD6、C3～C6、L1所組成的供電電路、IC4、IC3及其外圍元件R3～R5、R9、C7所組成的穩(wěn)壓電路所組成。
5.根據(jù)權利要求1、2所述的一種電磁閥高頻脈寬調(diào)制控制器及其電磁閥，其特征在于所說的定時開關電路，由IC2及其外圍元件R6、R7、R11、R10、VD9、VD10、C8等所組成的電壓比較電路、IC5及其外圍元件R12、VD7所組成的開關電路、VD8、R8所組成的防抖動電路所組成。
6.根據(jù)權利要求4所述的一種電磁閥高頻脈寬調(diào)制控制器及其電磁閥，其特征在于所說的脈寬調(diào)制電路中，IC1的D端與變壓器T的初級下端相連，其C端與光電耦合器IC4相連，在其C端與S端之間依次設有R2、C2，在其D端與T的初級線圈N1的上端之間對接有VD1、VD2，VD1并聯(lián)有R1。
7.根據(jù)權利要求4所述的一種電磁閥高頻脈寬調(diào)制控制器及其電磁閥，其特征在于所說的供電電路中，N3輸出端連接有由VD4、C4、L1、C6組成的整流濾波器，N4輸出端連接有由VD3、C3、VD6組成的整流濾波器，N2輸出端連接有由VD5、C5組成的整流濾波器。
8.根據(jù)權利要求4所述的一種電磁閥高頻脈寬調(diào)制控制器及其電磁閥，其特征在于所說的穩(wěn)壓電路中，IC4的集電極接VD5、C5組成的整流濾波器，IC4的發(fā)射極接IC1的C端，IC3的正極接BR的下輸出端，同時通過R9、R5接L1的右端，R4與C7串聯(lián)后與R5并聯(lián)，1C3的負極通過R3、光電耦合器IC4接L1的左端，同時與R4、C7的共公點相連。
9.根據(jù)權利要求5所述的一種電磁閥高頻脈寬調(diào)制控制器及其電磁閥，其特征在于所說的電壓比較電路中，IC2的腳1、2、3、5分別通過R6、R7、導線、R11后，與L1的右端相連，VD9與R6并聯(lián)，同時IC2的腳1、2、4、5分別通過C8、R10、導線、VD10后，與BR下輸出端相連，所說的開關電路中，IC5的S端接BR下輸出端，其D端接電磁線圈L3的下端，其C端通過R12接IC2的腳5，所說的防抖動電路中，VD8、R8串聯(lián)在IC2的腳2與腳5之間。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種電磁閥高頻脈寬調(diào)制控制器及其電磁閥，其特征在于電磁閥高頻脈寬調(diào)制器，由AC整流濾波電路或DC變向濾波電路、脈寬調(diào)制電路、供電電路、穩(wěn)壓電路、電壓比較電路、防抖動電路和開關電路等電路所組成。它具有輸入電壓范圍寬，能給電磁線圈提供純凈的直流電源，能確保電磁閥起動強勁，保持可靠，振動小，噪聲低，效率高，能耗少等優(yōu)點，使電磁閥的使用性能得到顯著提高。
文檔編號F16K31/06GK1621722SQ200310110600
公開日2005年6月1日 申請日期2003年11月26日 優(yōu)先權日2003年11月26日
發(fā)明者宋國才, 諶金才, 王生文 申請人:湖南省安化縣特種電磁閥有限責任公司