一種測量開關(guān)瞬時(shí)動(dòng)態(tài)電流的單線圈自鎖閥驅(qū)動(dòng)電路的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及單線圈自鎖閥的驅(qū)動(dòng)測試電路領(lǐng)域，具體地說是指一種測量開關(guān)瞬時(shí)動(dòng)態(tài)電流的單線圈自鎖閥驅(qū)動(dòng)電路。
【背景技術(shù)】
[0002]單線圈自鎖閥是一種自保持工作狀態(tài)的單線圈電磁閥，通過對(duì)自鎖閥線圈通入正反方向電流進(jìn)行通斷控制，目前一般是以繼電器為主要部件的驅(qū)動(dòng)電路，這種電路原理簡單，利用繼電器的開關(guān)將電源直接引入電路，其驅(qū)動(dòng)的性能難以保證，驅(qū)動(dòng)電流的測量通過對(duì)外部電源電流的間接采集，很難對(duì)開關(guān)瞬時(shí)動(dòng)態(tài)電流的變化進(jìn)行準(zhǔn)確的測試。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0003]本實(shí)用新型為了克服以上問題，公開了一種測量開關(guān)瞬時(shí)動(dòng)態(tài)電流的單線圈自鎖閥驅(qū)動(dòng)電路，包括正向驅(qū)動(dòng)通道模塊、反向驅(qū)動(dòng)通道模塊、測量電路模塊和輸出單元模塊；
[0004]正向驅(qū)動(dòng)通道模塊和反向驅(qū)動(dòng)通道模塊結(jié)構(gòu)相同，均包括控制信號(hào)隔離電路、基準(zhǔn)電壓比較電路、保護(hù)電路、耦合電路和驅(qū)動(dòng)電路；
[0005]正向驅(qū)動(dòng)通道模塊中，控制信號(hào)隔離電路連接開閥指令輸入端，將開閥控制信號(hào)進(jìn)行光電隔離后，接入基準(zhǔn)電壓比較電路，同時(shí)輸出給反向驅(qū)動(dòng)通道模塊的保護(hù)電路；基準(zhǔn)電壓比較電路將信號(hào)進(jìn)行比較后傳遞給驅(qū)動(dòng)電路；同時(shí)反向驅(qū)動(dòng)通道模塊的保護(hù)電路輸出信號(hào)傳遞給耦合電路；經(jīng)耦合電路作用后傳遞給驅(qū)動(dòng)電路，驅(qū)動(dòng)電路將信號(hào)經(jīng)過三極管的作用后輸出正向閥門驅(qū)動(dòng)信號(hào)，正向閥門驅(qū)動(dòng)信號(hào)輸出電流傳遞給測量電路模塊，進(jìn)而輸送給輸出單元模塊；
[0006]反向驅(qū)動(dòng)通道模塊的控制信號(hào)隔離電路，連接關(guān)閥指令輸入端，將關(guān)閥控制信號(hào)進(jìn)行光電隔離后，接入基準(zhǔn)電壓比較電路，同時(shí)輸出給正向驅(qū)動(dòng)通道模塊的保護(hù)電路；基準(zhǔn)電壓比較電路將信號(hào)進(jìn)行比較后傳遞給驅(qū)動(dòng)電路；同時(shí)正向驅(qū)動(dòng)通道模塊的保護(hù)電路輸出信號(hào)傳遞給耦合電路；經(jīng)耦合電路作用后傳遞給驅(qū)動(dòng)電路；驅(qū)動(dòng)電路將信號(hào)經(jīng)過三極管的作用后輸出反向閥門驅(qū)動(dòng)信號(hào)，反向閥門驅(qū)動(dòng)信號(hào)輸出電流傳遞給測量電路模塊，輸送給輸出單元模塊。
[0007]本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)在于:
[0008](I)本實(shí)用新型一種測量開關(guān)瞬時(shí)動(dòng)態(tài)電流的單線圈自鎖閥驅(qū)動(dòng)電路，采用光電隔離式設(shè)計(jì)，解決了控制信號(hào)和驅(qū)動(dòng)電路的干擾問題，增加了系統(tǒng)的穩(wěn)定性。
[0009](2)本實(shí)用新型一種測量開關(guān)瞬時(shí)動(dòng)態(tài)電流的單線圈自鎖閥驅(qū)動(dòng)電路，輸出電流部分設(shè)計(jì)了二極管的電流釋放電路，由大功率的電阻和反向連接的快速導(dǎo)通二極管組成其接口電路，消除了電路關(guān)閥時(shí)產(chǎn)生的反電動(dòng)勢，減小了對(duì)產(chǎn)品的不利影響。
[0010](3)本實(shí)用新型一種測量開關(guān)瞬時(shí)動(dòng)態(tài)電流的單線圈自鎖閥驅(qū)動(dòng)電路，設(shè)計(jì)了開關(guān)瞬時(shí)動(dòng)態(tài)電流信號(hào)采集的電路，配合外圍的采集單元對(duì)單線圈自鎖閥動(dòng)態(tài)曲線進(jìn)行同步測量。
[0011](4本實(shí)用新型一種測量開關(guān)瞬時(shí)動(dòng)態(tài)電流的單線圈自鎖閥驅(qū)動(dòng)電路，對(duì)開關(guān)線圈指令同時(shí)有效，在非正常狀態(tài)下進(jìn)行保護(hù)，可防止控制信號(hào)輸入不當(dāng)引起的電路損壞。
[0012](5)本實(shí)用新型一種測量開關(guān)瞬時(shí)動(dòng)態(tài)電流的單線圈自鎖閥驅(qū)動(dòng)電路，工作性能安全可靠，采用常規(guī)元器件設(shè)計(jì)，產(chǎn)品生產(chǎn)成本低，可廣泛應(yīng)用于工業(yè)、航空和航天中各類自鎖閥和電磁閥的性能測試。
【附圖說明】
[0013]圖1是本實(shí)用新型一種測量開關(guān)瞬時(shí)動(dòng)態(tài)電流的單線圈自鎖閥驅(qū)動(dòng)電路的示意圖；
[0014]圖2是本實(shí)用新型控制信號(hào)隔離電路示意圖；
[0015]圖3是本實(shí)用新型基準(zhǔn)電壓比較電路示意圖；
[0016]圖4是本實(shí)用新型保護(hù)電路示意圖；
[0017]圖5是本實(shí)用新型耦合電路示意圖；
[0018]圖6a是本實(shí)用新型正向驅(qū)動(dòng)通道模塊的驅(qū)動(dòng)電路示意圖；
[0019]圖6b是本實(shí)用新型反向驅(qū)動(dòng)通道模塊的驅(qū)動(dòng)電路示意圖；
[0020]圖7是本實(shí)用新型測量電路模塊示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0021 ] 以下配合說明書附圖對(duì)電路實(shí)施方式進(jìn)行詳細(xì)介紹。
[0022]本實(shí)用新型一種測量開關(guān)瞬時(shí)動(dòng)態(tài)電流的單線圈自鎖閥驅(qū)動(dòng)電路，如圖1所示:由正向驅(qū)動(dòng)通道模塊、反向驅(qū)動(dòng)通道模塊、測量電路模塊和輸出單元模塊組成；
[0023]正向驅(qū)動(dòng)通道模塊和反向驅(qū)動(dòng)通道模塊結(jié)構(gòu)相同，均包括控制信號(hào)隔離電路、基準(zhǔn)電壓比較電路、保護(hù)電路、耦合電路和驅(qū)動(dòng)電路五部分；
[0024]正向驅(qū)動(dòng)通道模塊的控制信號(hào)隔離電路，連接開閥指令輸入端，輸入開閥控制信號(hào)進(jìn)行光電隔離后，得到開閥信號(hào)隔離輸出OPEN_A信號(hào)，接入基準(zhǔn)電壓比較電路，同時(shí)輸出給反向驅(qū)動(dòng)通道模塊的保護(hù)電路；基準(zhǔn)電壓比較電路將信號(hào)進(jìn)行比較后，得到開閥信號(hào)比較輸出OPEN_B信號(hào)傳遞給驅(qū)動(dòng)電路；同時(shí)反向驅(qū)動(dòng)通道模塊的保護(hù)電路將開閥信號(hào)隔離輸出OPEN_A信號(hào)傳遞給耦合電路；經(jīng)耦合電路作用后得到開閥信號(hào)耦合輸出OPEN_C信號(hào)傳遞給驅(qū)動(dòng)電路；驅(qū)動(dòng)電路將開閥信號(hào)比較輸出端OPEN_B信號(hào)和開閥信號(hào)耦合輸出OPEN_C信號(hào)經(jīng)過三極管的作用后輸出正向閥門驅(qū)動(dòng)信號(hào)，正向閥門驅(qū)動(dòng)信號(hào)輸出電流從驅(qū)動(dòng)輸出信號(hào)正端OUT+信號(hào)到驅(qū)動(dòng)輸出信號(hào)負(fù)端OUT-A ;然后傳遞給測量電路模塊，輸送給輸出單兀申旲塊。
[0025]反向驅(qū)動(dòng)通道模塊的控制信號(hào)隔離電路，連接關(guān)閥指令輸入端，輸入關(guān)閥控制信號(hào)進(jìn)行光電隔離后，得到關(guān)閥信號(hào)隔離輸出CLOSE_A信號(hào)，接入基準(zhǔn)電壓比較電路，同時(shí)輸出給正向驅(qū)動(dòng)通道模塊的保護(hù)電路；基準(zhǔn)電壓比較電路將信號(hào)進(jìn)行比較后，得到關(guān)閥信號(hào)比較輸出端CLOSE_B信號(hào)傳遞給驅(qū)動(dòng)電路；同時(shí)正向驅(qū)動(dòng)通道模塊的保護(hù)電路將關(guān)閥信號(hào)隔離輸出CLOSE_A信號(hào)傳遞給耦合電路；經(jīng)耦合電路作用后得到關(guān)閥信號(hào)耦合輸出CLOSE_C信號(hào)傳遞給驅(qū)動(dòng)電路；驅(qū)動(dòng)電路將關(guān)閥信號(hào)比較輸出端01^_8信號(hào)和關(guān)閥信號(hào)耦合輸出CLOSE_C信號(hào)經(jīng)過三極管的作用后輸出反向閥門驅(qū)動(dòng)信號(hào)，反向閥門驅(qū)動(dòng)信號(hào)輸出電流是從驅(qū)動(dòng)輸出信號(hào)負(fù)端OUT-A信號(hào)到驅(qū)動(dòng)輸出信號(hào)正端OUT+信號(hào)；然后傳遞給測量電路模塊，輸送給輸出單元模塊。
[0026]控制信號(hào)隔離電路采用2個(gè)型號(hào)為TLP521的光電隔離器，如圖2所示，分別為光電隔離器Ul和光電隔離器U2，其中正向驅(qū)動(dòng)通道模塊的控制信號(hào)隔離電路選用光電隔離器Ul ;反向驅(qū)動(dòng)通道模塊的控制信號(hào)隔離電路選用光電隔離器U2 ;
[0027]光電隔離器Ul和光電隔離器U2分別連接開閥指令輸入端和關(guān)閥指令輸入端，將輸入信號(hào)經(jīng)過光電隔離后得到開閥信號(hào)隔離輸出0ΡΕΝ_Α信號(hào)和關(guān)閥信號(hào)隔離輸出CL0SE_A信號(hào)并傳遞給基準(zhǔn)電壓比較電路；
[0028]光電隔離器Ul和光電隔離器U2具體為:
[0029]正向驅(qū)動(dòng)通道模塊中，開閥指令輸入端通過510 Ω的電阻Rl連接到光電隔離器Ul的I管腳，2管腳連接輸入信號(hào)地，4管腳上拉到12V電源，3管腳為開閥信號(hào)隔離輸出0ΡΕΝ_A信號(hào)。當(dāng)開閥指令輸入端輸入5V信號(hào)時(shí)，0ΡΕΝ_Α信號(hào)端輸出12V信號(hào)。
[0030]反向驅(qū)動(dòng)通道模塊中，關(guān)閥指令輸入端通過510 Ω的電阻R14連接到光電隔離器U2的I管腳，光電隔離器U2的2管腳連接輸入信號(hào)地，4管腳上拉到12V電源，3管腳為關(guān)閥信號(hào)隔離輸出CL0SE_A信號(hào)。當(dāng)關(guān)閥指令輸入端輸入5V信號(hào)時(shí)，CL0SE_A輸出12V信號(hào)。
[0031]基準(zhǔn)電壓比較電路，保護(hù)電路和耦合電路均是采用型號(hào)為LM139的比較器，分別為比較器U3和比較器U4 ;其中正向驅(qū)動(dòng)通道模塊的基準(zhǔn)電壓比較電路，保護(hù)電路和耦合電路選用比較器U3;反向驅(qū)動(dòng)通道模塊的基準(zhǔn)電壓比較電路，保護(hù)電路和耦合電路選用比較器U4 ；
[0032]基準(zhǔn)電壓比較電路，如圖3所示，是將經(jīng)過隔離處理后的開閥信號(hào)隔離輸出0PEN_A信號(hào)和關(guān)閥信號(hào)隔離輸出CL0SE_A信號(hào)分別引入比較器U3和比較器U4的6管腳、7管腳；經(jīng)過基準(zhǔn)電壓比較電路進(jìn)行比較，正向驅(qū)動(dòng)通道模塊的基準(zhǔn)電壓比較電路輸出開閥信號(hào)比較輸出端0PEN_B信號(hào)，反向驅(qū)動(dòng)通道模塊的基準(zhǔn)電壓比較電路輸出關(guān)閥信號(hào)比較輸出端CL0SE_B 信號(hào)。
[0033]比較器U3和比較器U4的具體連接為:
[0034]正向驅(qū)動(dòng)通道模塊中，開閥信號(hào)隔離輸出0PEN_A信號(hào)接入比較器U3的7管腳，3管腳上拉到12V電源，6管腳連接比較電壓1，記為BIJIA01，BIJIA01為6V電壓信號(hào)，12管腳連接GND。比較器U3的I管腳為開閥信號(hào)比較輸出端0PEN_B，當(dāng)0PEN_A電平大于6V時(shí)，0PEN_B輸出高電平12V信號(hào)；
[0035]反向驅(qū)動(dòng)通道模塊中，關(guān)閥信號(hào)隔離輸出CL0SE_A信號(hào)接入比較器U4的7管腳，3管腳上拉到12V電源，比較器U4的6管腳連接比較電壓2，記為BIJIA02，BIJIA02為6V電壓信號(hào)，12管腳連接GND。比較器U4的I管腳為關(guān)閥信號(hào)比較輸出端CL0SE_B，當(dāng)CL0SE_A電平大于6V時(shí)，CL0SE_B輸出高電平12V信號(hào)。
[0036]保護(hù)電路，如圖4所示，將開閥信號(hào)隔離輸出0PEN_A、關(guān)閥信號(hào)隔離輸出CL0SE_A信號(hào)分別引入比較器U3和比較器U4的8管腳；將比較電壓BI JIAOl、比較電壓BIJIA02信號(hào)分別引入比較器U3和比較器U4的9管腳；得到低電平0PEN_BA0HU保護(hù)信號(hào)和CL0SE_BAOHU保護(hù)信號(hào)；
[0037]比較器U3和比較器U4具體連接為:正向驅(qū)動(dòng)通道模塊中，比較器U3的9管腳為比較電壓BIJIA01端，與6管腳相連，同時(shí)與12管腳GND之間并聯(lián)IK Ω電阻R6 ;同時(shí)通過IK Ω電阻R5連接12V電源；比較電壓BIJIA01為12V電源經(jīng)過IK Ω電阻R6和IK