專利名稱：電磁線圈驅(qū)動電路的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明有關(guān)一種電磁線圈驅(qū)動電路，尤指一種用于電磁閥及電磁繼電器的電磁線
圈驅(qū)動電路。背景技術(shù)：
現(xiàn)有技術(shù)中通過外加電壓實現(xiàn)電磁閥或繼電器的工作，其工作方式為在電磁閥或 繼電器的線圈兩端加上電壓以產(chǎn)生磁力控制電磁閥的運(yùn)動，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)而減少電磁閥工作時產(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閥控制元件中加入處理器單 元，通過處理器單元控制電磁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)計難度及制造成本。 因此，有必要提供一種結(jié)構(gòu)簡單且制造成本低的電磁線圈驅(qū)動電路。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的主要目的是提供在于提供一種結(jié)構(gòu)簡單且制造成本低的電磁線圈驅(qū)動 電路。 為達(dá)上述目的，本發(fā)明提供一種電磁線圈驅(qū)動電路，其中主要包括一個比較器電 路及負(fù)反饋電路，比較器電路輸出信號至負(fù)反饋電路，當(dāng)比較器電路輸出信號前，負(fù)反饋電 路的工作電壓直接輸出于電磁閥；當(dāng)比較器輸出信號至負(fù)反饋電路時，負(fù)反饋電路通過其 內(nèi)部的分壓電路降低輸出至電磁閥的輸出電壓。 相較于現(xiàn)有技術(shù)，本發(fā)明電磁線圈驅(qū)動電路具有如下功效結(jié)構(gòu)簡單，且無需芯片 控制或程序驅(qū)動，其成本較低，并且簡單結(jié)構(gòu)易于維護(hù)；且節(jié)約了能耗，提高了工作效率。


圖1是本發(fā)明電磁線圈驅(qū)動電路的電路圖。
圖2是本發(fā)明電磁線圈驅(qū)動電路脈沖信號圖。
具體實施方式
請參考圖l及圖2所示，本發(fā)明電磁線圈驅(qū)動電路主要包括用于前級比較的比較 電路部分以及一個中間保持輸出電壓平衡的負(fù)反饋電路部分。 電磁閥具有一個額定電壓及一個維持電壓，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額定電壓供電磁閥啟動，待電磁閥啟動后，再轉(zhuǎn)入維持電壓，以較低電 壓維持電磁閥工作，實現(xiàn)低功耗的效果。
所述比較電路包括一個第一運(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)電源端及信號輸出端1，其中正相輸入端3通過電阻R8與電磁線圈驅(qū)動電路的輸入電 壓Vinput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V1+，即第一運(yùn)放U1A的正相輸入端3的電壓為V1+。運(yùn)放的負(fù) 相輸入端2通過電阻R13與前述輸入電壓Vinput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R13及電容C4之間的電壓為V卜，即第一運(yùn)放 U1A的反相輸入端的電壓為。第一運(yùn)放U1A的信號輸出端1先后連接電阻R7、 R6，然后 接地。輸入電壓Vi,t還連接有電阻R5，電阻R 5與前述電阻R8、電阻R13都是以并聯(lián)方式 連接至輸入電壓Vinput，電阻R5的另一端連接于電阻R6與電阻R7之間，其接點為處的電壓 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并聯(lián)。 所述負(fù)反饋電路主要包括一個第二運(yùn)放U1B及一個場效應(yīng)管Ml，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)電源端及信號輸出端7，場效應(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)一步連接至整個電磁閥驅(qū)動電路的輸出端V。，即連接至電磁閥；電阻R2的一端連 接至電阻R3及正相輸入端5之間，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V2+。第二運(yùn)放U1B的輸出端通過電阻R89連接至場 效應(yīng)管M1的G極，場效應(yīng)管M1的S極與工作電壓相接，場效應(yīng)管的D極與整個電磁閥驅(qū)動 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及一個場效應(yīng)管M1的工作電壓相等，為V『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Vinput為0時，電路中無信號輸入，亦無輸出。 當(dāng)輸入電壓Vinput為預(yù)設(shè)值時，Vinput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，
其因為電阻R9 > R8，所以電壓V1+數(shù)值大于0. 5*Vinput且小于輸入電壓Vi,t，所述電壓V1+
為參考電壓； 2.通過電阻R13、電容C4接地，因為電容C4在加壓初期有充電的過程，其充電延 遲時間為T1 ，則電阻Rl3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V2—為0。 所以第一運(yùn)放U1A的正相輸入端電壓V1+大于V卜，則第一運(yùn)放U1A的輸出端的電 壓V。UT為工作電壓VW1 ，工作電壓VW1通過電阻R6及電阻R7接地，因為電阻R6 、 R7的阻值相 等，則電阻R6及電阻R7之間的電壓V2—為0. 5*VW1 。因為輸入電壓Vinput輸入瞬間，第二運(yùn) 放U1B的信號輸出端7尚未輸出信號，此時Ves的電壓差為_VW1，因為電阻R91較小，且所選 擇的場效應(yīng)管Ml在Vw為-V^時，其等效電阻也較小，所以此時電磁閥的工作電壓為較高的 V^，即為額定電壓，該信號為高信號。 當(dāng)電容C4、 C6充電完成后，即充電時間Tl后，輸入電壓Vinput不再加在電容上，則 Vinput電壓分別通過下述路線分配 1.第一運(yùn)放U1A的正相輸入端3的電壓V1+不變，為大于0. 5*VinDUt，且小于VinDUt ;
2.第一運(yùn)放U1A的反相輸入端2的電壓V卜等于電阻R13上的電壓，即等于Vinput， 所以正相輸入端3的電壓V1+小于反相輸入端2的電壓，即V。UT為0 ;
3.電阻R6、R7并聯(lián)，其并聯(lián)阻值為R6、R7的一半，即約等于電阻R5，輸入電壓Vi,t 通過電阻R5傳至電阻前述并聯(lián)電阻，則電壓V2—約為0. 5*Vinput ; 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V。UT/3 ;
因為V。UT/3 > 0. 5*Vinput，即V2+ > V2—，所以第二運(yùn)放U1B的信號輸出端7有電壓輸 出，此時Vw的電壓差變小，根據(jù)場效應(yīng)管M1的工作特性，場效應(yīng)管M1的負(fù)載變大，即V。uT變 小，進(jìn)而第二運(yùn)放U1B的正相輸入端5的電壓V2+變小，以此形成一個負(fù)反饋電路，實現(xiàn)V2+ 與V2—的電壓相等，此時第二運(yùn)放U1B的信號輸出端7產(chǎn)生一個補(bǔ)償電壓，此時電路穩(wěn)定，則 Ves的電壓差穩(wěn)定并小于VW1，即V。UT小于V^，稱作低電壓，且V。UT在充電延遲時間Tl之后形 成，又稱為延遲后電壓，這時電磁閥處于穩(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)動回動分前后兩個階段給放大回路提供參考電壓，使放大回路結(jié)合MOS管控 制電磁閥自動實現(xiàn)啟動、保持和關(guān)閉三種電壓狀態(tài)。這樣電磁線圈即可實現(xiàn)高壓啟動，低壓 保持工作和關(guān)閉。解決了電磁閥啟動問題，發(fā)熱問題，并降低了能耗。 相對于現(xiàn)有技術(shù)中采用芯片處理電信號以獲得較低的工作電壓，本發(fā)明的結(jié)構(gòu)簡 單，且無需程序驅(qū)動，其成本較低，并且簡單結(jié)構(gòu)易于維護(hù)。在其他實施例中，亦可變化電容 C4、 C6的大小或R13、 R5的電阻實現(xiàn)Tl階段的時間長短。
權(quán)利要求
一種電磁線圈驅(qū)動電路，其特征在于主要包括一個比較器電路及負(fù)反饋電路，比較器電路輸出信號至負(fù)反饋電路，當(dāng)比較器電路輸出信號前，負(fù)反饋電路的工作電壓直接輸出于電磁閥；當(dāng)比較器輸出信號至負(fù)反饋電路時，負(fù)反饋電路通過其內(nèi)部的分壓電路降低輸出至電磁閥的輸出電壓。
2. 如權(quán)利要求1所述的電磁線圈驅(qū)動電路，其特征在于所述比較器電路具有一個 第一運(yùn)放(U1A)，其具有正、反相輸入端(3、2)，正、負(fù)電源端及信號輸出端(l)，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)及場效應(yīng)管(Ml)，場效應(yīng)管(Ml)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)的輸出信號端(1)相連，所述場效 應(yīng)管(Ml)的G極連接第二運(yùn)放(U1B)的信號輸出端(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。
3. 如權(quán)利要求2所述的電磁線圈驅(qū)動電路，其特征在于電磁線圈驅(qū)動電路的電源輸 入(Vinput)同時連接至一個電容(C4)及第一運(yùn)放(U1A)的反相輸入端(2)，所述電容(C4) 接地。
4. 如權(quán)利要求3所述的電磁線圈驅(qū)動電路，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。
5. 如權(quán)利要求4所述的電磁線圈驅(qū)動電路，其特征在于電磁線圈驅(qū)動電路的電源輸 入(Vinput)串連至一個電阻(R5)及電容(C6)，并通過電容(C6)接地。
6. 如權(quán)利要求5述的電磁線圈驅(qū)動電路，其特征在于第一運(yùn)放(U1A)的信號輸出端 (1)串連電阻(R7)及電阻(R6)，并通過電阻(R6)接地；電容(C6)與電阻(R6)并聯(lián)。
7. 如權(quán)利要求6述的電磁線圈驅(qū)動電路，其特征在于所述電阻(R5)的一端連接電源 輸入(Vi,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)動電路，其特征在于場效應(yīng)管(Ml)的工作電壓通 過電阻(R91)傳導(dǎo)至場效應(yīng)管(Ml)的S極；第一運(yùn)放U1A、第二運(yùn)放U1B及一個場效應(yīng)管 Ml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)動電路，其特征在于電阻R2、 R5、 R8阻值為電阻 R6、R7、R3的一半。
全文摘要
一種電磁線圈驅(qū)動電路，其中主要包括一個比較器電路及負(fù)反饋電路，比較器電路輸出信號至負(fù)反饋電路，當(dāng)比較器電路輸出信號前，負(fù)反饋電路的工作電壓直接輸出于電磁閥；當(dāng)比較器輸出信號至負(fù)反饋電路時，負(fù)反饋電路通過其內(nèi)部的分壓電路降低輸出至電磁閥的輸出電壓。相較于現(xiàn)有技術(shù)，本發(fā)明電磁線圈驅(qū)動電路具有如下功效結(jié)構(gòu)簡單，且無需芯片控制或程序驅(qū)動，其成本較低，并且簡單結(jié)構(gòu)易于維護(hù)；且節(jié)約了能耗，提高了工作效率。
文檔編號H01F7/18GK101770844SQ20091002914
公開日2010年7月7日 申請日期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