一種機電一體化設備的保護電磁鐵驅(qū)動電路的制作方法
【專利摘要】本實用新型公開了一種機電一體化設備的保護電磁鐵驅(qū)動電路，包括電磁鐵L1、二極管D1、MOS管M1、第一電阻R1、第二電阻R2、第三電阻R3、第四電阻R4、第五電阻R5、第一電容C1、第二電解電容C2、晶閘管SCR、穩(wěn)壓管Z1、三極管T2及PWM發(fā)生器。本實用新型通過牽引出力電磁鐵強弱信號的變換驅(qū)動，在不改變功率的情況下可以改善傳統(tǒng)驅(qū)動的低效率，力氣可以提高20-30％；同時提供一種經(jīng)測試相當可靠的綜合保護方式，保護現(xiàn)場出現(xiàn)短路、碰線，約束限位檢測出故障、或者干擾引起的控制不當?shù)纫鸬碾娐窡龤Ъ捌浠馂碾[患。
【專利說明】—種機電一體化設備的保護電磁鐵驅(qū)動電路

【技術領域】
[0001]本實用新型涉及電磁鐵驅(qū)動電路，具體涉及一種機電一體化設備的保護電磁鐵驅(qū)動電路。

【背景技術】
[0002]隨著制造加工業(yè)升級要求和勞動力成本的提高，要求的自動化加工設備越來越多，而這些機電一體化設備中，要取代人工完成各種各樣的動作，都少不了各種各樣的牽引出力電磁鐵。如在繡花機、花樣機和鞋面機系統(tǒng)中，布置于現(xiàn)場機臺上的出力電磁鐵就有很多:機頭跳針電磁鐵、剪線電磁鐵、扣線電磁鐵、勾線電磁鐵、夾線電磁鐵、面線張力調(diào)節(jié)電磁鐵、等等。由于牽引出力電磁鐵存在著驅(qū)動的特殊性，通常在動作初始由于存在著較大的氣隙和初始較大的靜摩擦力去，需要較高的驅(qū)動功率。但如果保持這個大功率驅(qū)動，又可能燒毀該牽引出力電磁鐵，同時，如果由于控制不當、或者限位檢測出故障、安裝于現(xiàn)場的牽引出力電磁鐵出現(xiàn)碰線短路等等，都有可能引起電路燒毀，甚至引起火災。因此對這些機電一體化設備中牽引出力電磁鐵的驅(qū)動動作綜合保護就變得很有必要，可以大以增強系統(tǒng)的可靠性。
實用新型內(nèi)容
[0003]本實用新型針對上述問題，提供一種機電一體化設備的保護電磁鐵驅(qū)動電路。
[0004]本實用新型解決上述問題所采用的技術方案是:一種機電一體化設備的保護電磁鐵驅(qū)動電路，包括電磁鐵L1、二極管Dl、MOS管Ml、第一電阻R1、第二電阻R2、第三電阻R3、第四電阻R4、第五電阻R5、第一電容Cl、第二電解電容C2、晶閘管SCR、穩(wěn)壓管Z1、三極管T2及PWM發(fā)生器；所述二極管Dl兩端跨接在電磁鐵LI的兩端；所述二極管Dl負極連接高電平VH ;所述MOS管Ml的源極連接二極管Dl的正極；所述MOS管Ml的漏極分別連接第一電阻Rl和第三電阻R3 ;所述MOS管Ml的柵極連接晶閘管SCR陽極；所述晶閘管SCR門極分別連接第三電阻R3和第一電容Cl ;所述第一電容Cl另一端連接第一電阻Rl并接地；所述晶閘管SCR陰極連接地；所述穩(wěn)壓管Zl正極接地，負極分別連接晶閘管SCR陽極和三極管T2集電極；所述三極管T2發(fā)射機連接地；所述三極管T2基極分別連接第五電阻R5和第二電解電容C2的負極；所述第四電阻R4 —端連接三極管T2集電極，另一端和第五電阻R5分別連接高電平VH ;所述第二電阻R2 —端連接第二電解電容C2正極，另一端連接PWM發(fā)生器；所述PWM發(fā)生器另一端連接輸入信號。
[0005]進一步地，所述三極管T2為NPN型的三極管T2。
[0006]更進一步地，所述MOS管Ml為N溝道型的MOS管Ml。
[0007]更進一步地，所述PWM發(fā)生器為用以產(chǎn)生脈沖信號驅(qū)動電磁鐵LI動作的PWM發(fā)生器。
[0008]更進一步地，所述晶閘管SCR為在電磁鐵出現(xiàn)短路等故障現(xiàn)象發(fā)生時，導通晶閘管SCR，使MOS管Ml不導通的晶閘管SCR。
[0009]本實用新型的優(yōu)點:
[0010]本實用新型通過牽引出力電磁鐵強弱信號的變換驅(qū)動，在不改變功率的情況下可以改善傳統(tǒng)驅(qū)動的低效率，力氣可以提高20-30% ;同時提供一種經(jīng)測試相當可靠的綜合保護方式，保護現(xiàn)場出現(xiàn)短路、碰線，約束限位檢測出故障、或者干擾引起的控制不當?shù)纫鸬碾娐窡龤Ъ捌浠馂碾[患。
[0011]除了上面所描述的目的、特征和優(yōu)點之外，本實用新型還有其它的目的、特征和優(yōu)點。下面將參照圖，對本實用新型作進一步詳細的說明。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0012]構(gòu)成本申請的一部分的附圖用來提供對本實用新型的進一步理解，本實用新型的示意性實施例及其說明用于解釋本實用新型，并不構(gòu)成對本實用新型的不當限定。
[0013]圖1是本實用新型實施例的一種機電一體化設備的保護電磁鐵驅(qū)動電路圖；
[0014]圖2是本實用新型實施例的一種機電一體化設備的保護電磁鐵驅(qū)動電路脈寬調(diào)制信號處理圖；
[0015]圖3是本實用新型實施例的一種機電一體化設備的保護電磁鐵驅(qū)動電路短路故障信號處理圖。

【具體實施方式】
[0016]為了使本實用新型的目的、技術方案及優(yōu)點更加清楚明白，以下結(jié)合附圖及實施例，對本實用新型進行進一步詳細說明。應當理解，此處所描述的具體實施例僅僅用以解釋本實用新型，并不用于限定本實用新型。
[0017]圖1示出了本實用新型實施例的一種陶瓷內(nèi)襯油管的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0018]參考圖1，如圖1所示的一種機電一體化設備的保護電磁鐵驅(qū)動電路，包括電磁鐵L1、二極管D1、M0S管Ml、第一電阻R1、第二電阻R2、第三電阻R3、第四電阻R4、第五電阻R5、第一電容Cl、第二電解電容C2、晶閘管SCR、穩(wěn)壓管Z1、三極管T2及PWM發(fā)生器；所述二極管Dl兩端跨接在電磁鐵LI的兩端；所述二極管Dl負極連接高電平VH ;所述MOS管Ml的源極連接二極管Dl的正極；所述MOS管Ml的漏極分別連接第一電阻Rl和第三電阻R3 ;所述MOS管Ml的柵極連接晶閘管SCR陽極；所述晶閘管SCR門極分別連接第三電阻R3和第一電容Cl ;所述第一電容Cl另一端連接第一電阻Rl并接地；所述晶閘管SCR陰極連接地；所述穩(wěn)壓管Zl正極接地，負極分別連接晶閘管SCR陽極和三極管T2集電極；所述三極管T2發(fā)射機連接地；所述三極管T2基極分別連接第五電阻R5和第二電解電容C2的負極；所述第四電阻R4 —端連接三極管T2集電極，另一端和第五電阻R5分別連接高電平VH ;所述第二電阻R2 —端連接第二電解電容C2正極，另一端連接PWM發(fā)生器；所述PWM發(fā)生器另一端連接輸入信號。
[0019]所述三極管T2為NPN型的三極管T2。
[0020]所述MOS管Ml為N溝道型的MOS管Ml。
[0021]所述PWM發(fā)生器為用以產(chǎn)生脈沖信號驅(qū)動電磁鐵LI動作的PWM發(fā)生器。
[0022]所述晶閘管SCR為在電磁鐵出現(xiàn)短路等故障現(xiàn)象發(fā)生時，導通晶閘管SCR，使MOS管Ml不導通的晶閘管SCR。
[0023]本實用新型的原理:
[0024]參考圖2和圖3，本實用新型高效地利用牽引出力電磁鐵，讓其動作更有力跟利索，通過電子線路對動作信號進行再處理，通過PWM〔脈沖寬度調(diào)制〕技術在開始動作時刻使用強脈沖，在動作后保持時使用弱脈沖以減少功耗。同時綜合保護驅(qū)動動作電磁鐵，在主控CPU〔中央處理器〕發(fā)出電磁鐵的動作信號時，先通過單穩(wěn)態(tài)進行動作時間的最大限時，再經(jīng)過PWM和微分電路驅(qū)動電磁鐵功率放大電路，同時，在輸出端利用一個采樣小電阻監(jiān)視驅(qū)動電路，如果采樣電阻上電流異常出現(xiàn)了足夠大，就可以觸發(fā)保護可控晶閘管，以關閉功率電路，保護設備處于安全狀態(tài)。利用PWM的高速調(diào)制模式，在故障消除后又可以立即再投入。
[0025]當主控命令發(fā)出牽引出力電磁鐵動作時，首先經(jīng)過PWM發(fā)生器集成電路形成一個強勵脈沖，強勵脈沖時間可以按電磁鐵動作時間來鎮(zhèn)定，通常為20-100毫秒，如圖2 ;在強勵脈沖后是降壓的PWM〔脈沖寬度調(diào)制〕驅(qū)動；圖2中，t0是強勵時間，tl是安全動作的最大時間
[0026]為了保證系統(tǒng)可靠性，防止因為各種控制不當或時序出亂引起的脈沖死鎖，在驅(qū)動功率電路前加入微分處理，該微分電路一方面使變化的PWM可以較長時間的通過，限時堵住不變的出錯固定信號；另一方面起到了控制低電壓〔如3-5V〕和驅(qū)動高電壓〔如24-48V)的隔離作用；
[0027]脈沖驅(qū)動通過一個功率MOSFET管，接通現(xiàn)場的電磁鐵。如果現(xiàn)場電磁鐵出現(xiàn)布線短路等故障現(xiàn)象，則功率管就會出現(xiàn)大電流im，大電流通過小功率電阻產(chǎn)生壓降Vg，當其壓降大于可控晶閘管的導通電壓〔一般1-2V〕時，觸發(fā)導通可控晶閘管，封鎖功率MOSFET管，起到保護作用，同時，在PWM的低電平時解除故障封鎖，PWM的再次高電平時再嘗試導通，顯然只要故障及時解除，電路又可馬上恢復正常。
[0028]本實用新型通過牽引出力電磁鐵強弱信號的變換驅(qū)動，在不改變功率的情況下可以改善傳統(tǒng)驅(qū)動的低效率，力氣可以提高20-30% ;同時提供一種經(jīng)測試相當可靠的綜合保護方式，保護現(xiàn)場出現(xiàn)短路、碰線，約束限位檢測出故障、或者干擾引起的控制不當?shù)纫鸬碾娐窡龤Ъ捌浠馂碾[患。
[0029]以上所述僅為本實用新型的較佳實施例，并不用以限制本實用新型，凡在本實用新型的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進等，均應包含在本實用新型的保護范圍之內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種機電一體化設備的保護電磁鐵驅(qū)動電路，其特征在于，包括電磁鐵L1、二極管DUMOS管Ml、第一電阻R1、第二電阻R2、第三電阻R3、第四電阻R4、第五電阻R5、第一電容C1、第二電解電容C2、晶閘管SCR、穩(wěn)壓管Z1、三極管T2及PWM發(fā)生器；所述二極管D1兩端跨接在電磁鐵L1的兩端；所述二極管D1負極連接高電平VH ;所述MOS管Ml的源極連接二極管D1的正極；所述MOS管Ml的漏極分別連接第一電阻R1和第三電阻R3 ;所述MOS管Ml的柵極連接晶閘管SCR陽極；所述晶閘管SCR門極分別連接第三電阻R3和第一電容C1 ;所述第一電容C1另一端連接第一電阻R1并接地；所述晶閘管SCR陰極連接地；所述穩(wěn)壓管Z1正極接地，負極分別連接晶閘管SCR陽極和三極管T2集電極；所述三極管T2發(fā)射極連接地；所述三極管T2基極分別連接第五電阻R5和第二電解電容C2的負極；所述第四電阻R4 一端連接三極管T2集電極，另一端和第五電阻R5分別連接高電平VH ;所述第二電阻R2一端連接第二電解電容C2正極，另一端連接PWM發(fā)生器；所述PWM發(fā)生器另一端連接輸入信號。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的機電一體化設備的保護電磁鐵驅(qū)動電路，其特征在于，所述三極管T2為NPN型的三極管T2。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的機電一體化設備的保護電磁鐵驅(qū)動電路，其特征在于，所述MOS管Ml為N溝道型的MOS管Ml。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的機電一體化設備的保護電磁鐵驅(qū)動電路，其特征在于，所述PWM發(fā)生器為用以產(chǎn)生脈沖信號驅(qū)動電磁鐵L1動作的PWM發(fā)生器。
5.根據(jù)權(quán)利要求1-4任一所述的機電一體化設備的保護電磁鐵驅(qū)動電路，其特征在于，所述晶閘管SCR為在電磁鐵出現(xiàn)短路等故障現(xiàn)象發(fā)生時，導通晶閘管SCR，使MOS管Ml不導通的晶閘管SCR。
【文檔編號】H01F7/18GK204257314SQ201420614991
【公開日】2015年4月8日 申請日期:2014年10月23日 優(yōu)先權(quán)日:2014年10月23日
【發(fā)明者】胡金高, 孫敏, 陳熙亮, 周胡平, 高由先, 李為國 申請人:福州天虹電腦科技有限公司