一種柴油機數(shù)字式調速控制器的制造方法
【技術領域】
[0001] 本實用新型設及一種柴油機調速裝置，屬于控制器領域，具體設及一種柴油機數(shù) 字式調速控制器。
【背景技術】
[0002] 目前，柴油發(fā)電機組通常采用模擬式調速控制器。模擬式調速控制器主要存在W 下問題：1、由于采用較多的分離元件多，所W造成功耗大、可靠性降低；2、在傳統(tǒng)的模擬型 調速控制器中，通常采用電位器旋鈕的方式進行轉速設定，因此，最終影響到轉速的控制精 度，難W實現(xiàn)速度精確控制；3、通常采用PID參數(shù)固定的控制方法，在柴油機不同的運行區(qū) 間和運行狀態(tài)下，不能實現(xiàn)變參數(shù)控制。 【實用新型內容】
[0003] 本實用新型所要解決的技術問題是提供了一種結構緊湊、低功耗、高精度、速度控 制性能好、安全性高、使用方便的柴油機數(shù)字式調速控制器。
[0004] 本實用新型的技術方案如下： 陽0化]一種柴油機數(shù)字式調速控制器，其包括調速驅動主電路、整形電路、用于分段PID控制的核屯、處理器和觸摸液晶顯示屏；所述整形電路的輸入信號為轉速傳感器信號，其輸 出信號為方波轉速信號，所述整形電路的輸出端接核屯、處理器的外部中斷管腳，所述核屯、 處理器的觸摸液晶顯示屏接口與觸摸液晶顯示屏相連接；所述核屯、處理器的PWM輸出腳輸 出的信號接入調速驅動主電路，所述調速驅動主電路的調速輸出端子TS輸出調節(jié)柴油機 油口的電壓。
[0006] 進一步的，所述調速驅動主電路包括光電隔離驅動電路、驅動電流采集電路、驅動 電壓采集電路及其外圍驅動電路元件；所述核屯、處理器的PWM輸出腳接入光電隔離驅動電 路，所述光電隔離驅動電路的輸出端輸出控制改變柴油機油口大小的驅動電壓，所述驅動 電壓由外部的調速輸出端子TS采集；所述驅動電流采集電路和驅動電壓采集電路分別采 集光電隔離驅動電路輸出的電流信號和電壓信號，所述驅動電流采集電路和驅動電壓采集 電路的采集輸出端接核屯、處理器的A/D管腳。
[0007] 進一步的，所述調速驅動主電路的外圍驅動電路元件包括絕緣柵雙極型晶體管 IGBT、電阻Rk、二極管D2和濾波電容Cl;所述光電隔離驅動電路的輸出端接絕緣柵雙極型 晶體管IGBT的柵極，所述絕緣柵雙極型晶體管IGBT的發(fā)射極經(jīng)濾波電容Cl接地，所述絕 緣柵雙極型晶體管IGBT的集電極反向接二極管D2后經(jīng)電阻Rk接地，所述驅動電流采集電 路的輸入端并聯(lián)在電阻Rk兩端的節(jié)點C和節(jié)點d上，所述驅動電壓采集電路的輸入端連接 絕緣柵雙極型晶體管IGBT的集電極作為的節(jié)點a和地作為的節(jié)點b;實際上，不一定只有 絕緣柵雙極型晶體管IGBT能夠用在此處，只要是全控型開關型電力電子器件都可W。運里 只所W選用絕緣柵雙極型晶體管IGBT是由于該類型開關型器件具有驅動電流大，功率損 耗小的優(yōu)點。所述驅動電流采集電路和驅動電壓采集電路的輸入信號是PWM輸出腳依次經(jīng) 過光電隔離驅動電路。 陽OO引進一步的，所述光電隔離驅動電路包括電阻Rl~R13、電源隔離模塊U1、光禪U2、NPN型S極管T1-T3、PNP型S極管T4、比較器U3和穩(wěn)壓管D3 ;
[0009] 所述電阻R2和電阻R3串聯(lián)后并接在所述PWM輸出腳的N腳和M腳上，所述PWM 輸出腳的M腳接地；所述NPN型S極管Tl的基極接電阻R2和電阻R3的節(jié)點，所述NPN型 =極管Tl的發(fā)射極接地，所述NPN型=極管Tl的集電極接光禪U2的陰極，所述光禪U2的 陽極接電源隔離模塊Ul的電源端，所述光禪U2的集電極接電源VPP2，所述光禪U2的集電 極接入NPN型=極管T2的基極，所述光禪U2的集電極依次經(jīng)電阻R7、R8和穩(wěn)壓管D3接 入NPN型S極管T2的發(fā)射極；所述電源VPP2依次經(jīng)電阻R6、R5和R4后接入比較器U3的 負輸入端，所述電阻R5和R4的節(jié)點接地，所述電阻R6和R5的節(jié)點接入比較器U3的正輸 入端，所述比較器U3的輸出端接電阻R7和R8的節(jié)點；所述NPN型=極管T2的集電極經(jīng)電 阻R9分別接入NPN型S極管T3和PNP型S極管T4的基極，所述NPN型S極管T3的發(fā)射 極接PNP型=極管T4的發(fā)射極，所述PNP型=極管T4的集電極經(jīng)電阻R12接地，所述電阻 Rll和電阻R13串聯(lián)后并接在NPN型S極管T3的發(fā)射極和集電極之間，所述電阻Rll和電 阻R13的節(jié)點接所述絕緣柵雙極型晶體管IGBT的柵極，所述電阻Rll和電阻R13的節(jié)點輸 出作為所述光電隔離驅動電路1-1的輸出信號，所述絕緣柵雙極型晶體管IGBT的集電極； 所述NPN型S極管T3的集電極外接勵磁電源輸入端子J15,所述電阻RlO并聯(lián)在NPN型S 極管T3的基極和集電極之間。
[0010] 進一步的，所述驅動電流采集電路包括電阻R18-R24、電位器PR3-PR4、運算放大 器U8-U11、線性光禪U12和電容C4-C6 ;所述驅動電流采集電路的輸入端節(jié)點C經(jīng)電阻R18 接其輸入端節(jié)點山所述輸入端節(jié)點d接地；所述電阻R19和電容C4串聯(lián)后并聯(lián)接在電阻 R18兩端，所述電阻R19和電容C4的節(jié)點經(jīng)電阻R20接入運算放大器U8的正輸入端，所述 運算放大器U8的負輸入端經(jīng)電阻R21接地，所述電位器PR3的固定端并聯(lián)在運算放大器U8 的負輸入端和輸出端，所述電位器PR3的滑動端接運算放大器U8的負極；所述運算放大器 U8的輸出端經(jīng)電阻R22接入運算放大器U9的負輸入端，所述運算放大器U9的負輸入端接 地，所述運算放大器U9的正輸出端接線性光禪U12的4腳，所述線性光禪U12的3腳接地， 其2腳接電源VPP2,所述運算放大器U9的輸出端經(jīng)電阻R23接線性光禪U12的1腳；所述 電容巧并聯(lián)在運算放大器U9的負輸入端和輸出端；所述線性光禪U12的6腳接運算放大器 UlO的負輸入端，所述運算放大器UlO的正輸入端接地，所述運算放大器UlO的輸出端接運 算放大器Ull的正輸入端，所述運算放大器Ull的負輸入端經(jīng)電阻R24接地，所述電阻R24 和電容C6均并聯(lián)在運算放大器UlO的負輸入端和輸出端，所述電位器PR4的固定端并聯(lián)在 運算放大器Ull的負輸入端和輸出端，所述電位器PR4的滑動端接運算放大器Ull的負輸 入端；所述線性光禪U12的型號為HCNR200,所述運算放大器U8-U11的型號為LM324。 W11] 進一步的，所述驅動電壓采集電路包括電阻R13-R17、電位器PR1-PR2、運算放大 器U4-U6、線性光禪U7和電容C1-C3 ;所述驅動電壓采集電路的輸入端節(jié)點a依次經(jīng)電阻R13和R14接入運算放大器U4的負輸入端，所述驅動電壓采集電路的輸入端節(jié)點b接地， 所述運算放大器U4的負輸入端接地，所述電容Cl一端接入電阻R13和R14的節(jié)點，其另一 端接地，所述電位器PRl的固定端并聯(lián)在電容Cl兩端，所述電位器PRl的滑動端接入電阻 R13和R14間的節(jié)點；所述運算放大器U4的正輸入端接線性光禪U7的4腳，所述線性光禪 U7的的3腳接地，其2腳接電源VPP2,所述運算放大器U4的輸出端經(jīng)電阻R15接線性光禪U7的1腳，所述電容C2并聯(lián)在運算放大器U4的負輸入端和其輸出端，所述線性光禪U7的 6腳接入運算放大器呪的負輸入端，所述運算放大器呪的正輸入端接地，所述運算放大器 呪的輸出端接運算放大器U6的正輸入端，所述電阻R16和電容C3均并聯(lián)接在運算放大器 呪的負輸入端和輸出端，所述運算放大器U6的負輸入端經(jīng)電阻R17接地，所述電位器PR2 的固定端并聯(lián)在運算放大器U6的負輸入端和其輸出端，所述電位器PR2的滑動端接運算放 大器U6的負輸入端，所述運算放大器U6的輸出端接入A/D管腳；所述線性光禪U7的型號 為HCNR200 ;所述運算放大器U4-U6的型號為LM324。
[0012] 進一步的，所述整形電路包括二極管D1、電阻R18、R27、R36、R37、R41、R44、電容 C14、C15、C30和比較器IC3 ;所述轉速傳感器信號作為整形電路的輸入信號，所述整形電路 的輸入端子A經(jīng)電阻R37和電阻R18接電源Vcpu3. 3,其輸入端子B依次經(jīng)電阻R36、二極 管Dl和電阻R41接電源Vcpu3. 3,所述二極管Dl和電阻R41的節(jié)點接入比較器IC3的正 輸入端，所述電阻R37和電阻R18的節(jié)點接入比較器IC3的負輸入端；所述輸入端子B經(jīng)電 容C30接地；所述比較器IC3的輸出端接入外部中斷管腳；所述比較器IC3的輸出端經(jīng)電阻 R44接電源Vcpu3. 3 ;所述電阻R27的一端接在所述二極管Dl和電阻R41的節(jié)點上，所述電 阻R27的另一端接輸入端子B，所述電容C14并聯(lián)在電阻R27兩端，所述電容C15并聯(lián)在電 阻R37兩端。
[0013] 進一步的，所述核屯、處理器3選用STM32型ARM忍片。
[0014] 本實用新型的有益效果如下：
[001引 （1)本實用新型采用低功耗的核屯、處理器集成了觸摸液晶顯示屏接口，該接口內 含驅動和響應接口，同時集成了PWM控制器、A/D轉換器等內部資源，簡化了數(shù)字式調速控 制器的外圍電路，通過PWM輸出腳、A/D管腳、外部中斷管腳連接外部電路，同時核屯、處理器 采用了 3. 3V供電的低功耗結