專利名稱：電磁線圈驅(qū)動(dòng)電路的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
電磁線圈驅(qū)動(dòng)電路
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型有關(guān)一種電磁線圈驅(qū)動(dòng)電路，尤指一種用于電磁閥及電磁繼電 器的電^t線圏驅(qū)動(dòng)電路。背景4支術(shù)
現(xiàn)有技術(shù)中通過外加電壓實(shí)現(xiàn)電磁閥或繼電器的工作，其工作方式為在電 磁閥或繼電器的線圏兩端加上電壓以產(chǎn)生磁力控制電磁閥的運(yùn)動(dòng)，電磁線圈的 的工作電壓需控制在一定水平，若電磁線圈工作電壓值較高，容易產(chǎn)生較多熱 量，升高電磁閥或繼電器的工作環(huán)境溫度，進(jìn)而影響電磁閥及其周圍部件的穩(wěn) 定性及使用壽命，因此人們采用多種方法以便降低電磁閥的工作電流，進(jìn)而減 少電;茲閥工作時(shí)產(chǎn)生的熱量。
前述降低電流及減少工作熱量的方法包括在電磁闊控制元件中加入處理 器單元，通過處理器單元控制電;茲閥控制元件的工作電壓；或編輯專門的控制 軟件代碼控制電磁閥的工作狀態(tài)；或增加專用單獨(dú)控制開關(guān)以便控制電磁閥。 前述方法中需要增加專用的元器件，即增大了設(shè)計(jì)難度及制造成本。
因此，有必要提供一種結(jié)構(gòu)筒單且制造成本低的電磁線圈驅(qū)動(dòng)電路。
實(shí)用新型內(nèi)容
本實(shí)用新型的主要目的是提供一種結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單且制造成本低的電磁線圈驅(qū) 動(dòng)電路。
為達(dá)上述目的，本實(shí)用新型提供一種電磁線圈驅(qū)動(dòng)電路，其中主要包括一 個(gè)比較器電路及負(fù)反饋電路；所述比較器電路具有一個(gè)第一運(yùn)放，其具有正、 反相輸入端，正、負(fù)電源端及信號(hào)輸出端，第一運(yùn)放的正相輸入端輸入電壓， 反相輸入端延遲輸入電壓，輸出信號(hào)端連接至負(fù)反饋電路；負(fù)反饋電路具有第 二運(yùn)放及場(chǎng)效應(yīng)管，場(chǎng)效應(yīng)管具有G極、S極、D極，第二運(yùn)放亦具有正、反相 輸入端，正、負(fù)電源端及信號(hào)輸出端，第二運(yùn)放的反相輸入端與前述第一運(yùn)放 的輸出信號(hào)端相連，所述場(chǎng)效應(yīng)管的G極連接第二運(yùn)放的信號(hào)輸出端，S極與工 作電壓相連，D極串聯(lián)電阻及第二運(yùn)放的正相輸入端，D極還連接至電磁閥。
相較于現(xiàn)有技術(shù)，本實(shí)用新型電磁線圈驅(qū)動(dòng)電路具有如下功效結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，無需芯片控制或程序驅(qū)動(dòng)，其成本較低，并且簡(jiǎn)單結(jié)構(gòu)易于維護(hù)；且節(jié)約了能 耗，提高了工作效率。

圖l是本實(shí)用新型電磁線圈驅(qū)動(dòng)電路的電路圖。 圖2是本實(shí)用新型電磁線圈驅(qū)動(dòng)電路脈沖信號(hào)圖。
具體實(shí)施方式
請(qǐng)參考圖1及圖2所示，本實(shí)用新型電磁線圏驅(qū)動(dòng)電路主要包括用于前級(jí)比 較的比較電路部分以及一個(gè)中間保持輸出電壓平衡的負(fù)反饋電路部分。
電磁閥具有一個(gè)額定電壓及一個(gè)維持電壓，但是額定電壓易產(chǎn)生較多熱 量，因此本電路可先輸出一個(gè)額定電壓供電磁閥啟動(dòng)，待電磁閥啟動(dòng)后，再轉(zhuǎn) 入維持電壓，以較低電壓維持電磁閥工作，實(shí)現(xiàn)低功耗的效果。
所述比較電路包括一個(gè)第一運(yùn)放U1A，其具有正相輸入端3、負(fù)相輸入端2、 正電源端、負(fù)電源端及信號(hào)輸出端l,其中正相輸入端3通過電阻R8與電磁線圈 驅(qū)動(dòng)電路的輸入電壓V—t相接，正相輸入端3與電阻R8之間連接電阻R9的一端， 電阻R9的另一端接地，電阻R8與電阻R9之間的電壓為V^即第一運(yùn)力丈U1A的正 相輸入端3的電壓為Vw。運(yùn)放的負(fù)相輸入端2通過電阻R13與前述輸入電壓V一t 相連，負(fù)相輸入端2與電阻R13之間連接有電容C4的一端，電容C4的另一端接地， 電阻R 13及電容C4之間的電壓為Vp，即第 一運(yùn)放U 1A的反相輸入端的電壓為V卜。 第一運(yùn)放U1A的信號(hào)輸出端1先后連接電阻R7、 R6,然后接地。輸入電壓Vt一 還連接有電阻R5，電阻R5與前述電阻R8、電阻R13都是以并if關(guān)方式連接至輸入 電壓Vi,t,電阻R5的另一端連接于電阻R6與電阻R7之間，其接點(diǎn)為處的電壓為 V2-。電阻R6及電阻R7之間還與電容C6的一端相連，電容C6的另一端接地，即電 容C6與電阻R6并if關(guān)。
所述負(fù)反饋電路主要包括一個(gè)第二運(yùn)放U 1 B及一個(gè)場(chǎng)效應(yīng)管M1,所述第二 運(yùn)放U1B具有正相輸入端5、負(fù)相輸入端6、正電源端、負(fù)電源端及信號(hào)輸出端7， 場(chǎng)效應(yīng)管M1具有G極、S極、D極。第二運(yùn)放U1B正電源端具有一個(gè)工作電壓，第 二運(yùn)放U1B的反相輸入端6連接至前述電阻R6電阻R7之間，即反相輸入端6處的 電壓為V2-，正相輸入端5連接至電阻R3，進(jìn)一步連接至整個(gè)電磁閥驅(qū)動(dòng)電路的 輸出端V,，即連接至電石茲閥；電阻R2的一端連接至電阻R3及正相輸入端5之間，
5電阻R2的另一端接地，電阻R2及電阻R3之間的電壓為V2+,即第二運(yùn)放正相輸入 端5的電壓為L(zhǎng)。第二運(yùn)放U1B的輸出端通過電阻R89連接至場(chǎng)效應(yīng)管M1的G極， 場(chǎng)效應(yīng)管M1的S極與工作電壓相接，場(chǎng)效應(yīng)管的D極與整個(gè)電磁閥驅(qū)動(dòng)電路的輸 出端V。uT相連，即與電磁閥相連。
第一運(yùn)放U1A、第二運(yùn)放U1B及一個(gè)場(chǎng)效應(yīng)管M1的工作電壓相等，為Vn。電 阻R3、 R6、 R7、 R9相等，電阻R2、 R5、 R8阻值相等且約為電阻R6、 R7、 R3的一 半。
當(dāng)輸入電壓Vi，t為O時(shí)，電路中無信號(hào)輸入，亦無輸出。 當(dāng)輸入電壓V一、t為預(yù)設(shè)值時(shí)，V，t電壓分別通過下述路線分配
1. 通過電阻R8、 R9串聯(lián)接地，則正相輸入端3的電壓Vi+為電阻R9上的電 壓負(fù)載，其因?yàn)殡娮鑂9〉R8，所以電壓V^數(shù)值大于0. 5* Vinput，且小于 輸入電壓V，t,所述電壓Vi+為參考電壓；
2. 通過電阻R13、電容C4接地，因?yàn)殡娙軨4在加壓初期有充電的過程， 其充電延遲時(shí)間為T1,則電阻R 13及電容C4之間的電壓V卜為0;
3. 通過電阻R5、電容C6接地，原理同上，電壓V^為0。
所以第一運(yùn)放U1A的正相輸入端電壓Vi+大于V卜，則第一運(yùn)放U1 A的輸出端的 電壓V。uT為工作電壓V^，工作電壓Vn通過電阻R6及電阻R7接地，因?yàn)殡娮鑂6、 R7的阻值相等，則電阻R6及電阻R7之間的電壓V2-為0. 5* VW1。因?yàn)檩斎腚妷篤一t 輸入瞬間，第二運(yùn)放U1B的信號(hào)輸出端7尚未輸出信號(hào)，此時(shí)Vcs的電壓差為-Vn， 因?yàn)殡娮鑂91較小，且所選擇的場(chǎng)效應(yīng)管Ml在Ves為-V^時(shí)，其等效電阻也較小， 所以此時(shí)電磁閥的工作電壓為較高的V^，即為額定電壓，該信號(hào)為高信號(hào)。
當(dāng)電容C4、 C6充電完成后，即充電時(shí)間T1后，輸入電壓V一t不再加在電容 上，則V—t電壓分別通過下述路線分配
1. 第一運(yùn)放UlA的正相輸入端3的電壓Vi+不變，為大于O. 5* Vinput,且小
input 5
2. 第一運(yùn)放UlA的反相輸入端2的電壓Vp等于電阻R13上的電壓，即等于 V—t,所以正相輸入端3的電壓V^小于反相輸入端2的電壓VH即V隨 為0;
3. 電阻R6、 R7并4關(guān)，其并聯(lián)阻值為R6、 R7的一半，即約等于電阻R5，輸
入電壓V，,通過電阻R5傳至電阻前述并聯(lián)電阻，則電壓V一約為4.第二運(yùn)放U1B的正相輸入端5的電壓V2+等于電阻R2上的電壓，即等于
V0UT/3;
因?yàn)閂。uT/3〉0. 5*Vinput，即V2+〉V2"所以第二運(yùn)放U1B的信號(hào)輸出端7有電壓輸 出，此時(shí)Ves的電壓差變小，根據(jù)場(chǎng)效應(yīng)管M1的工作特性，場(chǎng)效應(yīng)管M1的負(fù)載變 大，即V,變小，進(jìn)而第二運(yùn)放UlB的正相輸入端5的電壓V2+變小，以此形成一 個(gè)負(fù)反饋電路，實(shí)現(xiàn)V2+與V2-的電壓相等，此時(shí)第二運(yùn)放U1B的信號(hào)輸出端7產(chǎn)生
一個(gè)補(bǔ)償電壓，此時(shí)電路穩(wěn)定，則V。s的電壓差穩(wěn)定并小于V^即V。ut小于Vw工，
稱作低電壓，且V。uT在充電延遲時(shí)間Tl之后形成，又稱為延遲后電壓，這時(shí)電 磁閥處于穩(wěn)定工作狀態(tài)，且電壓值較低，不易引起電磁閥的發(fā)熱，降低了功耗。 此驅(qū)動(dòng)回動(dòng)分前后兩個(gè)階段給放大回路提供參考電壓，使放大回路結(jié)合 MOS管控制電磁閥自動(dòng)實(shí)現(xiàn)啟動(dòng)、保持和關(guān)閉三種電壓狀態(tài)。這樣電磁線圈即 可實(shí)現(xiàn)高壓?jiǎn)?dòng)，低壓保持工作和關(guān)閉。解決了電磁閥啟動(dòng)問題，發(fā)熱問題， 并降低了能耗。
型的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，且無需程序驅(qū)動(dòng)，其成本較低，并且筒單結(jié)構(gòu)易于維護(hù)。在其 他實(shí)施例中，亦可變化電容C4、 C6的大小或R13、 R5的電阻實(shí)現(xiàn)T1階段的時(shí)間 長(zhǎng)短。
權(quán)利要求1.一種電磁線圈驅(qū)動(dòng)電路，其特征在于主要包括一個(gè)比較器電路及負(fù)反饋電路；所述比較器電路具有一個(gè)第一運(yùn)放U1A，其具有正、反相輸入端(3、2)，正、負(fù)電源端及信號(hào)輸出端(1)，第一運(yùn)放U1A的正相輸入端(3)輸入電壓，反相輸入端(2)延遲輸入電壓，輸出信號(hào)端(1)連接至負(fù)反饋電路；負(fù)反饋電路具有第二運(yùn)放U1B及場(chǎng)效應(yīng)管M1，場(chǎng)效應(yīng)管M1具有G極、S極、D極，第二運(yùn)放U1B亦具有正、反相輸入端(5、6)，正、負(fù)電源端及信號(hào)輸出端(7)，第二運(yùn)放U1B的反相輸入端(6)與前述第一運(yùn)放U1A的輸出信號(hào)端(1)相連，所述場(chǎng)效應(yīng)管M1的G極連接第二運(yùn)放U1B的信號(hào)輸出端(7)，S極與工作電壓相連，D極串聯(lián)電阻R3及第二運(yùn)放U1B的正相輸入端(5)，D極還連接至電磁閥。
2. 如權(quán)利要求l所述的電磁線圈驅(qū)動(dòng)電路，其特征在于電磁線圈驅(qū)動(dòng)電 路的電源輸入(V,J同時(shí)連接至一個(gè)電容C4及第一運(yùn)放U1A的反相輸入端 (2),所述電容C4接地。
3. 如權(quán)利要求2所述的電磁線圈驅(qū)動(dòng)電路，其特征在于電阻R3及第二 運(yùn)放U1B的正相輸入端(5)之間與電阻R2的一端相連，電阻R2的另一端接 地。
4. 如權(quán)利要求3所述的電磁線圈驅(qū)動(dòng)電路，其特征在于電石茲線圈驅(qū)動(dòng)電 路的電源輸入(V—t)串連至一個(gè)電阻R5及電容C6 ,并通過電容C6接地。
5. 如權(quán)利要求4所述的電磁線圈驅(qū)動(dòng)電路，其特征在于第一運(yùn)放U1A的 信號(hào)輸出端(l)串連電阻R7及電阻R6 ,并通過電阻R6接地。
6. 如權(quán)利要求5所述的電磁線圈驅(qū)動(dòng)電路，其特征在于電容C6與電阻 R6并聯(lián)。
7. 如權(quán)利要求6所述的電磁線圈驅(qū)動(dòng)電路，其特征在于所述電阻R5的 一端連接電源輸入(V，t),另一端連接至負(fù)反饋電路中第二運(yùn)放U1B的反相 輸入端(6)。
8. 如權(quán)利要求7所述的電磁線圈驅(qū)動(dòng)電路，其特征在于場(chǎng)效應(yīng)管Ml的 工作電壓通過電阻R91傳導(dǎo)至場(chǎng)效應(yīng)管Ml的S極；第一運(yùn)》文U1A、第二運(yùn)》文U1B及一個(gè)場(chǎng)效應(yīng)管M1的工作電壓相等。
9. 如權(quán)利要求8所述的電磁線圈驅(qū)動(dòng)電路，其特征在于電阻R3、 R6、 R7、 R9相等，電阻R2、 R5、 R8阻值相等。
10. 如權(quán)利要求9所述的電磁線圈驅(qū)動(dòng)電路，其特征在于電阻R2、 R5、 R8 阻值為電阻R6、 R7、 R3的一半。
專利摘要一種電磁線圈驅(qū)動(dòng)電路，其中主要包括一個(gè)比較器電路及負(fù)反饋電路；所述比較器電路具有一個(gè)第一運(yùn)放，其具有正、反相輸入端，正、負(fù)電源端及信號(hào)輸出端，第一運(yùn)放的正相輸入端輸入電壓，反相輸入端延遲輸入電壓，輸出信號(hào)端連接至負(fù)反饋電路；負(fù)反饋電路具有第二運(yùn)放及場(chǎng)效應(yīng)管，場(chǎng)效應(yīng)管具有G極、S極、D極，第二運(yùn)放亦具有正、反相輸入端，正、負(fù)電源端及信號(hào)輸出端，第二運(yùn)放的反相輸入端與前述第一運(yùn)放的輸出信號(hào)端相連，所述場(chǎng)效應(yīng)管的G極連接第二運(yùn)放的信號(hào)輸出端，S極與工作電壓相連，D極串聯(lián)電阻及第二運(yùn)放的正相輸入端，D極還連接至電磁閥。其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，易于維護(hù)；無需芯片控制或程序驅(qū)動(dòng)，成本較低；且節(jié)約能耗，提高工作效率。
文檔編號(hào)H01F7/08GK201369204SQ200920038559
公開日2009年12月23日 申請(qǐng)日期2009年1月6日 優(yōu)先權(quán)日2009年1月6日
發(fā)明者趙紅軍 申請(qǐng)人:安泰汽車電氣系統(tǒng)(昆山)有限公司;安泰電業(yè)股份有限公司