專利名稱：磁流變阻尼器的新型電流控制器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種磁流變阻尼器的新型電流控制器。背景技 術(shù)現(xiàn)有的流變阻尼器的電流控制器的電流響應(yīng)時間慢，達不穩(wěn)態(tài)的時間時，不能夠提供恒定持續(xù)電流；輸出電流的精度低，待機功耗大，效率低。發(fā)明內(nèi)容本實用新型的目的是提供一種具有低功耗，高效率的智能電流控制系統(tǒng)的磁流變阻尼器的新型電流控制器。上述的目的通過以下的技術(shù)方案實現(xiàn)一種磁流變阻尼器的新型電流控制器，其組成包括殼體，所述的殼體內(nèi)裝有芯片MSP430，所述的芯片MSP430連接脈沖調(diào)控控制芯片SG3525，所述的脈沖調(diào)控控制芯片SG3525電路連接PWM驅(qū)動芯片EXB841，所述的PWM驅(qū)動芯片EXB841連接BUCK主電路IGBT，所述的BUCK主電路IGBT連接電流互感器ACS712，所述的電流互感器ACS712連接放大電路運放LM324，所述的放大電路運放LM324連接所述的芯片MSP430，所述的芯片MSP430連接磁流變阻尼器。所述的磁流變阻尼器的新型電流控制器，所述的磁流變阻尼器包括缸體，所述的缸體內(nèi)裝有活塞，活塞桿穿過所述的活塞并延伸到所述的缸體外端，勵磁線圈纏繞在所述的活塞外，所述的勵磁線圈連接所述的芯片MSP430。所述的磁流變阻尼器的新型電流控制器，所述的脈沖調(diào)控控制芯片SG3525電路包括電流反饋電路、PWM脈寬調(diào)制電路、驅(qū)動電路、單片機電路。有益效果I.本實用新型能夠提供連續(xù)可調(diào)，穩(wěn)定，高精度的可控恒定電流，使磁流變阻尼器按照輸入勵磁線圈中的電流大小來調(diào)節(jié)輸出阻尼力。本實用新型采用新型的PWM BUCK轉(zhuǎn)換電路，通過對開關(guān)管的PWM控制調(diào)節(jié)電流，比傳統(tǒng)電流控制器具有功耗低，轉(zhuǎn)換效率高，抗干擾性能強。本實用新型的流變阻尼器的電流控制器的電流響應(yīng)時間比較快，達到穩(wěn)態(tài)的時間在5毫秒左右，可提供O 2A的恒定持續(xù)電流；輸出電流的精度達到1%，輸出電壓紋波在2%以內(nèi)，主要芯片均采用低功耗型，待機功耗小，效率達到93%。


附圖I是本產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)示意圖。附圖2是本產(chǎn)品的磁流變阻尼器的結(jié)構(gòu)示意圖。附圖3是附圖I的零電壓轉(zhuǎn)換PWM變換電路圖。附圖4是附圖I的PWM脈寬調(diào)制電路圖。附圖5是附圖I的驅(qū)動電路圖。附圖6是附圖I的電流反饋電路圖。附圖7是附圖I的單片機電路圖。[0023]附圖8是附圖I的5v和3. 3v的轉(zhuǎn)換電路圖。電路圖中相同符號具有連接關(guān)系。
具體實施方式
實施例I :—種磁流變阻尼器的新型電流控制器，其組成包括殼體I所述的殼體內(nèi)裝有芯片2型號MSP430，所述的芯片MSP430連接脈沖調(diào)控控制芯片3型號SG3525，所述的脈沖調(diào)控控制芯片SG3525電路連接PWM驅(qū)動芯片4型號EXB841，所述的PWM驅(qū)動芯片EXB841連接BUCK主電路IGBT5，所述的BUCK主電路IGBT連接電流互感器6型號ACS712，所述的電流互感器ACS712連接放大電路運放7型號LM324，所述的放大電路運放LM324連接所述的芯片MSP430，所述的芯片MSP430連接磁流變阻尼器。實施例2 ·實施例I所述的磁流變阻尼器的新型電流控制器，所述的磁流變阻尼器包括缸體8，所述的缸體內(nèi)裝有活塞9，活塞桿10穿過所述的活塞并延伸到所述的缸體外端，勵磁線圈11纏繞在所述的活塞外，所述的勵磁線圈連接所述的芯片MSP430。實施例3 實施例I所述的磁流變阻尼器的新型電流控制器，所述的脈沖調(diào)控控制芯片SG3525電路包括電流反饋電路、PWM脈寬調(diào)制電路、驅(qū)動電路、單片機電路。實施例4 實施例I或2或3流變阻尼器的新型電流控制器，附圖3是零電壓轉(zhuǎn)換PWM變換電路，它采用輔助諧振網(wǎng)絡(luò)與主功率開關(guān)器件并聯(lián)，主開關(guān)管工作軟開關(guān)狀態(tài)下并未增加耐壓水平和電流應(yīng)力。諧振網(wǎng)絡(luò)不存在較大的環(huán)流能量，從而降低了電路的導(dǎo)通損耗。電路不存在開通損耗，并且關(guān)斷的損耗也得到了相應(yīng)的降低。此外，電路可以工作在很寬的輸入電壓和輸出負載變化條件下。電路結(jié)構(gòu)如圖3示，其中直流輸入電源Uin，濾波電容Cl濾波電感LI，主開關(guān)管SI，續(xù)流二極管VD構(gòu)成基本的Buck電路；VDs是主開關(guān)管SI的反并聯(lián)二極管，S2是輔助開關(guān)管，Cr是諧振電容和Lr是諧振電感，VDl為輔助二極管，諧振網(wǎng)絡(luò)由S2、Cr、Lr、VDl組成。電路的仿真參數(shù)設(shè)計如下輸入電壓Ui=IOOV,濾波電感Ll=50uH，濾波電容Cl=20uF，諧振電感Lr=IOuH,諧振電容Cr=IOnF,負載Rl=5 Ω，開關(guān)頻率f=40KHZ，占空比Sl=40%, S2=20%，主開關(guān)管與輔助開關(guān)選擇的是型號為IRGPC50S的IGBT。實施例5 實施例I或2或3流變阻尼器的新型電流控制器，控制電路的麗脈寬調(diào)制電路，統(tǒng)選用PWM專用芯片SG3525輸出兩路PWM信號。該脈寬調(diào)制控制芯片SG3525具有欠壓鎖定、系統(tǒng)故障關(guān)閉、軟起動延時PWM驅(qū)動等功能的芯片?？刂葡到y(tǒng)的電路圖如附4示，采用雙閉環(huán)控制電路來實現(xiàn)輸出電壓穩(wěn)定。負載的電壓經(jīng)Rl取樣反饋到SG3525的引腳I端(誤差放大器反向輸入端)；單片機ADuC812采集Rl取樣電壓，通過軟件進行PID調(diào)節(jié)，D/A轉(zhuǎn)換后反饋到SG3525的引腳2端(誤差放大器同向輸入端)；SG3525的引腳1、2的電壓通過芯片內(nèi)部誤差放大器比較并輸出誤差電壓，誤差電壓通過比較器與鋸齒波進行比較，11腳輸出一個脈寬可變的PWM脈沖來調(diào)節(jié)DC-DC變換電路，最終實現(xiàn)輸出電壓穩(wěn)定、可調(diào)。驅(qū)動電路的計中選取的開關(guān)器件為IGBT，型號為IXGH40N60A，額定耐壓為600v，其集電極最大電流為75A，能夠滿足系統(tǒng)要求。對IGBT的驅(qū)動采用集成驅(qū)動芯片EXB841，驅(qū)動電路設(shè)計如附5示。電流反饋電路的統(tǒng)通過霍爾傳感器將磁流變阻尼器勵磁線圈中流過的電流采樣出來，轉(zhuǎn)換成電壓的形式，再輸入到放大電路中去?；魻杺鞲衅骺梢越虞敵鰹V波電感中的輸出電流。放大電路中，R1=R2，R3=R4，放大倍數(shù) A=R3/R1+1。取 R1=R2=1KQ, R3=R4=20KQ。電壓型電流傳感器的電流變換比為1:100，磁流變阻尼器中流過的電流在(Tl. 5A，因此放大倍數(shù)應(yīng)該為20倍。經(jīng)過放大后的信號送入MSP430單片機的ADC中進行轉(zhuǎn)后，經(jīng)過計算分析后再反饋給SG3525輸出相應(yīng)的PWM波。采用電流反饋進行控制具有動態(tài)反應(yīng)速度快的特點。如附圖7單片機電路30它具有處理能力強，運行速度快，功耗低等優(yōu)點，并有12位AD轉(zhuǎn)換器ADC 12，性能價格比很高。另外，該系列單片機在超低功耗和功能集成等方面·有著顯著的優(yōu)勢。附圖7為5v和3. 3v的轉(zhuǎn)換電路。利用ADG3304進行電平轉(zhuǎn)換電路如附8示。匹配電路采用ADI公司的電平轉(zhuǎn)換芯片ADG3304。該芯片為雙向電平轉(zhuǎn)換芯片，工作電壓
I.15V 5. 5V，靜態(tài)動作電流小于ΙμΑ。并且，ADG3304無電平轉(zhuǎn)換方向控制引腳，可以不需經(jīng)方向選擇直接進行電平轉(zhuǎn)換。
權(quán)利要求1.一種磁流變阻尼器的新型電流控制器，其組成包括殼體，其特征是所述的殼體內(nèi)裝有芯片MSP430，所述的芯片MSP430連接脈沖調(diào)控控制芯片SG3525，所述的脈沖調(diào)控控制芯片SG3525電路連接PWM驅(qū)動芯片EXB841，所述的PWM驅(qū)動芯片EXB841連接BUCK主電路IGBT，所述的BUCK主電路IGBT連接電流互感器ACS712，所述的電流互感器ACS712連接放大電路運放LM324，所述的放大電路運放LM324連接所述的芯片MSP430，所述的芯片MSP430連接磁流變阻尼器。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的磁流變阻尼器的新型電流控制器，其特征是所述的磁流變阻尼器包括缸體，所述的缸體內(nèi)裝有活塞，活塞桿穿過所述的活塞并延伸到所述的缸體外端，勵磁線圈纏繞在所述的活塞外，所述的勵磁線圈連接所述的芯片MSP430。
3.根據(jù)權(quán)利要求I或2所述的磁流變阻尼器的新型電流控制器，其特征是所述的脈沖調(diào)控控制芯片SG3525電路包括電流反饋電路、PWM脈寬調(diào)制電路、驅(qū)動電路、單片機電路。
專利摘要磁流變阻尼器的新型電流控制器。現(xiàn)有的流變阻尼器的電流控制器的電流響應(yīng)時間慢，達不穩(wěn)態(tài)的時間不能夠提供恒定持續(xù)電流；輸出電流的精度低，待機功耗大，效率低。本產(chǎn)品組成包括殼體(1)殼體內(nèi)裝有芯片(2)型號MSP430，芯片MSP430連接脈沖調(diào)控控制芯片(3)型號SG3525，脈沖調(diào)控控制芯片SG3525電路連接PWM驅(qū)動芯片(4)型號EXB841，PWM驅(qū)動芯片EXB841連接BUCK主電路IGBT(5)，BUCK主電路IGBT連接電流互感器(6)型號ACS712，電流互感器ACS712連接放大電路運放(7)型號LM324，放大電路運放LM324連接芯片MSP430，芯片MSP430連接磁流變阻尼器。本實用新型用于電流控制器。
文檔編號H02M3/155GK202690866SQ20122036001
公開日2013年1月23日 申請日期2012年7月24日 優(yōu)先權(quán)日2012年7月24日
發(fā)明者趙曉研, 王朋, 王越明, 趙巖 申請人:黑龍江科技學(xué)院