一種智能調(diào)節(jié)閥門的驅(qū)動保護電路的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及電機智能調(diào)節(jié)閥的驅(qū)動控制技術(shù)領(lǐng)域，特別是一種智能調(diào)節(jié)閥門的驅(qū)動保護電路。
【背景技術(shù)】
[0002]智能調(diào)節(jié)閥門是應(yīng)用于控制空氣進入引擎的一道可控調(diào)節(jié)閥門，氣體進入進氣管后會和汽油混合成可燃混合氣，從而燃燒做功。智能調(diào)節(jié)閥門是當(dāng)今電噴車發(fā)動機系統(tǒng)的最重要部件，因此行業(yè)內(nèi)不僅對智能調(diào)節(jié)閥門的耐久性、可靠性、穩(wěn)定性、耐高溫環(huán)境性能要求嚴格，同時還要實現(xiàn)負載的過流、開路、短路保護。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本實用新型要解決的技術(shù)問題為:通過利用智能全橋控制芯片和角度傳感器芯片對智能調(diào)節(jié)閥門及其驅(qū)動電機進行驅(qū)動控制，實現(xiàn)電機的正轉(zhuǎn)和翻轉(zhuǎn)，同時實現(xiàn)對當(dāng)前閥門開合角度和當(dāng)前電機工作電流的實時檢測，避免由負載短路、過流、開路帶來的問題。
[0004]本實用新型采取的技術(shù)手段為:一種智能調(diào)節(jié)閥門的驅(qū)動保護電路，包括處理器、電機模塊、H橋驅(qū)動模塊、開度采集模塊、電流檢測模塊以及診斷模塊；
[0005]H橋驅(qū)動模塊包括控制輸入端、電機驅(qū)動信號輸出端、驅(qū)動狀態(tài)信號輸出端和反饋電流信號輸出端；開度采集模塊包括可采集智能調(diào)節(jié)閥門開度的角度傳感器；
[0006]H橋驅(qū)動模塊的控制輸入端連接處理器，電機驅(qū)動信號輸出端連接電機模塊，驅(qū)動狀態(tài)信號輸出端連接診斷模塊的輸入端，反饋電流信號輸出端連接電流檢測模塊的輸入端；開度采集模塊、診斷模塊以及電流檢測模塊的輸出端分別連接處理器。
[0007]本實用新型的H橋驅(qū)動模塊可采用現(xiàn)有智能全橋控制芯片，角度傳感器為現(xiàn)有產(chǎn)品，處理器也采用現(xiàn)有微處理器芯片。在應(yīng)用時，處理器通過控制輸入端使能H橋驅(qū)動模塊，從而產(chǎn)生驅(qū)動功率傳遞至負載中的電機模塊，驅(qū)動電機的正反轉(zhuǎn)運行。同時，H橋驅(qū)動模塊將驅(qū)動電流信號輸出至電流檢測模塊，將驅(qū)動狀態(tài)信號輸出至診斷模塊；電流檢測模塊將反饋電流輸出至處理器，診斷模塊將驅(qū)動狀態(tài)信號轉(zhuǎn)換成開關(guān)信號輸出至處理器，開度采集模塊中的角度傳感器采集智能調(diào)節(jié)閥門的開度，并將采集到的開度信號轉(zhuǎn)換為模擬電壓信號傳輸至處理器，處理器根據(jù)上述接收到的各反饋信號即可實現(xiàn)電機工作電流檢測、閥門開度檢測、自身故障檢測以及負載短路、過流、開路檢測。
[0008]進一步的，本實用新型還包括電源濾波模塊，電源濾波模塊連接H橋驅(qū)動模塊。電源濾波模塊可濾除電機在正轉(zhuǎn)或反轉(zhuǎn)產(chǎn)生的瞬間脈沖以及電機感性負載產(chǎn)生的高頻脈沖干擾，起到保護作用。
[0009]優(yōu)選的，本實用新型中H橋驅(qū)動模塊采用H橋驅(qū)動芯片MC33931。
[0010]優(yōu)選的，本實用新型中開度采集模塊中的角度傳感器采用角度傳感器芯片MLX90360。
[0011]本實用新型的有益效果為:利用智能全橋控制芯片和角度傳感器芯片對智能調(diào)節(jié)閥門進行驅(qū)動控制，在控制過程中實時采集閥門的開度以及電機電流大小，可迅速準(zhǔn)確的實現(xiàn)閥門的開度控制，同時對各種故障能夠?qū)崿F(xiàn)即時檢測即時保護，提高了智能調(diào)節(jié)閥門的控制精度以及工作可靠性。
【附圖說明】
[0012]圖1所示為本實用新型結(jié)構(gòu)框圖；
[0013]圖2所示為本實用新型中H橋驅(qū)動模塊、電流檢測模塊2、診斷模塊1、電源濾波模塊3以及有刷電機電路原理結(jié)構(gòu)圖；
[0014]圖3所示為本實用新型中開度采集模塊電路原理結(jié)構(gòu)圖。
【具體實施方式】
[0015]以下結(jié)合附圖和具體實施例進一步描述。
[0016]如圖1所示，本實用新型的智能調(diào)節(jié)閥門的驅(qū)動保護電路，包括處理器模塊、電機模塊、H橋驅(qū)動模塊、開度采集模塊、電流檢測模塊以及診斷模塊橋驅(qū)動模塊包括控制輸入端、電機驅(qū)動信號輸出端、驅(qū)動狀態(tài)信號輸出端和反饋電流信號輸出端；開度米集模塊包括可采集智能調(diào)節(jié)閥門開度的角度傳感器出橋驅(qū)動模塊的控制輸入端連接處理器模塊，電機驅(qū)動信號輸出端連接電機模塊，驅(qū)動狀態(tài)信號輸出端連接診斷模塊的輸入端，反饋電流信號輸出端連接電流檢測模塊的輸入端；開度采集模塊、診斷模塊以及電流檢測模塊的輸出端分別連接處理器。還包括電源濾波模塊，電源濾波模塊連接H橋驅(qū)動模塊，用于濾除電機在正轉(zhuǎn)或反轉(zhuǎn)產(chǎn)生的瞬間脈沖以及電機感性負載產(chǎn)生的高頻脈沖干擾，起到保護作用。
[0017]本實用新型的H橋驅(qū)動模塊可采用現(xiàn)有智能全橋控制芯片，角度傳感器和處理器也可采用芯片。在應(yīng)用時，處理器通過控制輸入端時能H橋驅(qū)動模塊，從而產(chǎn)生驅(qū)動功率傳遞至負載中的電機模塊，驅(qū)動電機的正反轉(zhuǎn)運行。同時，H橋驅(qū)動模塊將驅(qū)動電流信號輸出至電流檢測模塊，將驅(qū)動狀態(tài)信號輸出至診斷模塊；電流檢測模塊將反饋電流輸出至處理器，診斷模塊將驅(qū)動狀態(tài)信號轉(zhuǎn)換成開關(guān)信號輸出至處理器，開度采集模塊中的角度傳感器采集電機模塊中智能調(diào)節(jié)閥門的開度，并將采集到的開度信號轉(zhuǎn)換為模擬電壓信號傳輸至處理器，處理器根據(jù)上述接收到的反饋信號即可實現(xiàn)電機工作電流檢測、閥門開度檢測、自身故障檢測以及負載短路、過流、開路檢測。
實施例
[0018]結(jié)合圖2和圖3，本實施例中H橋驅(qū)動模塊采用H橋驅(qū)動芯片MC33931，即Ul ;開度采集模塊中的角度傳感器U3采用角度傳感器芯片MLX90360。
[0019]電機模塊中的電機U2為有刷電機，驅(qū)動保護電路主要包括I個處理器、4個電阻、I個電解電容、2個磁珠和10個陶瓷電容、2個TVS管、I個H橋驅(qū)動芯片、I個角度傳感器。
[0020]電源濾波模塊3為+12V電源分別與第一電解電容El的I引腳和第三陶瓷電容C3的I引腳連接，第三陶瓷電容C3的I引腳與Ul的7、8、25、26引腳連接，第一電解電容El的2引腳和第三陶瓷電容C3的2引腳連接地線。
[0021]H橋驅(qū)動模塊中，+12V電源和Ul的29引腳、31引腳、32引腳、35引腳分別與處理器管腳相連，Ul的10引腳和11引腳與電機模塊U2的I引腳相連，Ul的22引腳和23引腳與電機模塊U2的2引腳相連。
[0022]診斷模塊I中，Ul的32引腳分別與第一電阻2引腳和處理器引腳相連，第一電阻I引腳與5V_a電源相連。
[0023]電流檢測模塊2中，Ul的3引腳分別與第三陶瓷電容C3的2引腳和第二電阻R2的2引腳相連，第三陶瓷電容C3的I引腳和第二電阻R2的I引腳與底線相連。
[0024]開度檢測模塊中，5V_a電源分別與第五陶瓷電容C5的2引腳、第七陶瓷電容C7的2引腳和第三電阻R3的I引腳相連，第三電阻R2的2引腳與第一磁珠BI的I引腳相連，第一磁珠BI的2引腳分別與第六陶瓷電容C6的2引腳、TVSl的I引腳和U3的I引腳相連，U3的7引腳與第四陶瓷電容C4的2引腳相連，U3的5引腳分別與TVS2的I引腳、第八陶瓷電容C8的2引腳和第二磁珠B2的I引腳相連，第二磁珠B2的2引腳和第四電阻R4的I弓丨腳相連，第四電阻R4的2引腳分別與第九陶瓷電容C9的2引腳和第十陶瓷電容ClO的2引腳相連，其它引腳全部與地線相連。
[0025]上述TVS管采用型號為MMBZ27VALT，R2為0.1%電阻，陶瓷電容為0.luF，R3和R4為0805/10歐姆電阻，有刷電機U2為德昌#600 (12V)，輸入電源為9-16V直流電壓源。
[0026]在應(yīng)用時，當(dāng)H橋驅(qū)動模塊輸出開路時，處理器使能H橋驅(qū)動模塊，控制H橋驅(qū)動模塊驅(qū)動電機，實時檢測診斷模塊反饋信號、開度采集模塊反饋信號、電流檢測模塊反饋電壓信號，若出現(xiàn)開度采集模塊反饋信號、電流檢測模塊反饋電壓信號保持不變，則處理器診斷為負載開路故障；
[0027]當(dāng)H橋驅(qū)動模塊輸出短路，處理器使能H橋驅(qū)動模塊，控制H橋驅(qū)動模塊驅(qū)動電機，實時檢測診斷模塊反饋信號、開度采集模塊反饋信號、電流檢測模塊反饋電壓信號，若出現(xiàn)開度采集模塊反饋信號保持不變、電流檢測模塊反饋電壓信號超過閥值，則處理器診斷為負載短路故障；
[0028]當(dāng)H橋驅(qū)動模塊過溫，處理器使能H橋驅(qū)動模塊，控制H橋驅(qū)動模塊驅(qū)動電機，實時檢測診斷模塊反饋信號、開度采集模塊反饋信號、電流檢測模塊反饋電壓信號，若出現(xiàn)開度采集模塊反饋信號保持不變、檢測診斷模塊反饋信號為高電平，則處理器診斷為過溫保護故障；處理器即可作出預(yù)警。
【主權(quán)項】
1.一種智能調(diào)節(jié)閥門的驅(qū)動保護電路，其特征是，包括處理器、電機模塊、H橋驅(qū)動模塊、開度采集模塊、電流檢測模塊以及診斷模塊； H橋驅(qū)動模塊包括控制輸入端、電機驅(qū)動信號輸出端、驅(qū)動狀態(tài)信號輸出端和反饋電流信號輸出端；開度采集模塊包括可采集智能調(diào)節(jié)閥門開度的角度傳感器； H橋驅(qū)動模塊的控制輸入端連接處理器，電機驅(qū)動信號輸出端連接電機模塊，驅(qū)動狀態(tài)信號輸出端連接診斷模塊的輸入端，反饋電流信號輸出端連接電流檢測模塊的輸入端；開度采集模塊、診斷模塊以及電流檢測模塊的輸出端分別連接處理器。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的智能調(diào)節(jié)閥門的驅(qū)動保護電路，其特征是，還包括電源濾波模塊，電源濾波模塊連接H橋驅(qū)動模塊。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的智能調(diào)節(jié)閥門的驅(qū)動保護電路，其特征是，H橋驅(qū)動模塊采用H橋驅(qū)動芯片MC33931。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的智能調(diào)節(jié)閥門的驅(qū)動保護電路，其特征是，開度采集模塊中的角度傳感器采用角度傳感器芯片MLX90360。
【專利摘要】本實用新型公開一種智能調(diào)節(jié)閥門的驅(qū)動保護電路，其包括處理器模塊、電機模塊、H橋驅(qū)動模塊、開度采集模塊、電流檢測模塊以及診斷模塊；H橋驅(qū)動模塊包括控制輸入端、電機驅(qū)動信號輸出端、驅(qū)動狀態(tài)信號輸出端和反饋電流信號輸出端；開度采集模塊包括可采集智能調(diào)節(jié)閥門開度的角度傳感器；H橋驅(qū)動模塊的控制輸入端連接處理器模塊，電機驅(qū)動信號輸出端連接電機模塊，驅(qū)動狀態(tài)信號輸出端連接診斷模塊的輸入端，反饋電流信號輸出端連接電流檢測模塊的輸入端；開度采集模塊、診斷模塊以及電流檢測模塊的輸出端分別連接處理器。本實用新型可實現(xiàn)對當(dāng)前閥門開合角度和電機工作電流的實時檢測，避免由負載短路、過流、開路帶來的問題。
【IPC分類】F02D41/02
【公開號】CN204738878
【申請?zhí)枴緾N201520359860
【發(fā)明人】胡萬訓(xùn), 吳平
【申請人】南京奧聯(lián)汽車電子電器股份有限公司
【公開日】2015年11月4日
【申請日】2015年5月29日