电磁阀驱动电路(完整资料).doc

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设计文件

（项目任务书）

一、设计题目

电磁阀驱动电路系统设计全程解决方案

二、关键词和网络热点词

1．关键词

电磁阀驱动光电耦合……

2．网络热点词

电动开关………..

三、设计任务

设计一个简单的电池阀驱动电路，通过按钮开关控制市场上的12V常闭电池阀打开和闭合。

基本要求：

1）电路供电为24V；

2）电磁阀工作电压为12V；

3）带有光电耦合控制电路；

4）用发光二极管来区别、显示电磁阀的开关开关状态

四、设计方案

1.电路设计的总体思路

电磁阀驱动电路是各种气阀、油阀、水阀工作的首要条件，其作用是通过适当的电路设计，使电池阀能够按时打开或半打开，有需要控制阀以几分之几的规律打开之类

的要求，应设计较精密的的驱动电路。我做的只是一个简单的驱动常闭电池阀全打开的简单驱动电路。通过光电耦合器控制三极管的导通，进而控制电磁阀的打开与闭合。电磁阀导通的同时，与之并联的LED灯也随之亮。来指示电磁阀正在工作。我们选用大功率管TIP122来控制电路的导通、截止，而且这里必须用大功率管，因为电磁阀导通时电流特别大。考虑到电磁阀断开时会有大股电流回流，这时则需要设置回流回路，防止烧坏元器件，我们这里采用大功率二极管1N4007与电磁阀形成回流回路来消弱逆流电流的冲击。具体的电路图如下图1所示：

图1

2、系统组成：

在设计整个电路前，我们应该先有个整体构思，建立一个整体框架，然后根据设计要求再逐步细化、设计每一个模块的具体电路，及工作原理。最后将各部分有机的连接到一起，形成一个完整的电路系统。完成项目任务。系统框图如下图2所示：

图2 系统框图

电磁阀驱动电路整个系统主要分两个部分：

第一个部分：光电耦合器控制电路。我们都知道光电耦合器随着输入端电流的增加，其内部发光二极管的亮度也会增强，紧随着光电耦合器的输出电流就会跟着增大。光电耦合器一般由三部分组成：光的发射、光的接受、及信号放大。输入的电信号驱动发光二极管（LED），使之发出一定波长的光，被光探测器接受而产生光电流，再进一步放大后输出。这就完成了电-光-电的转换，从而起到输入、输出、隔离的作用。而我们本电

路只需要小电流，故我们加了两个10K限流电阻，产生足以驱动或打开后面的三极管的电流即可。具体电路见图3，其中J1接口外接24V正电源给系统供电。

图3 开关电路原理图

第二部分：电磁阀驱动部分。由前级电路控制三极管开关，当三极管导通后，发光二级管亮，电池阀开关打开。1K电位器的作用是调试电路。因具体的电池阀驱动电压有一定的浮动值，不同规格的电池阀精度不同，一旦调试好了，完全可以用定阻代替，这样便可以实现电池阀开关打开与LED灯亮同步进行，这里的二极管1N4007的作用是与电磁阀形成回流回路来消弱逆流电流的冲击具体电路图如下图4所示，其中J2接口接电磁阀。

图4 驱动电路原理图

经过实物测试，本设计具有能够驱动电磁阀正常的关断功能，满足设计目的，符合设计要求。

五、电路板布线图（PCB版图）、实物图、元器件清单

1 .PCB绘制过程

执行【文件】→【新建】→【Project】命令，将新工程项目命名为“电磁阀驱动电路”，并向其中添加原理图文件和PCB文件，如图5所示。在原理图编辑环境中，绘制如图1所示的整体电路。

图5 项目工程

绘制完成整体电路后，执行【工程】→【Compile Document 电磁阀驱动电路.SchDoc】命令，查看“Messages”对话框，如图6所示，显示原理图编译无错误。

图6 “Messages”对话框

执行【设计】→【Update PCB Document 电磁阀驱动电路.PcbDoc】命令，弹出“工作顺序更改”对话框，如图7所示。

图7原理图编译后的“Messages”对话框

单击【生效更改】按钮，完成状态检测，如图8所示。

图8 完成状态检测

全部通过检测后，单击【执行更改】按钮，即可完成更改，如图9所示，并在PCB编辑环境下，自动生成PCB图，如图10所示。

图9 完成状态更改

执行【设计】→【板子形状】→【根据板子外形生成线条】

在PCB板上放置四个直径为2mm的通孔，作为固定孔。放

图15 放置通孔后

执行【自动布线】→【全部】命令，弹出“Situs布线策略”对话框，单击“Situs布线策略”对话框中【编辑规则】按钮，弹出“PCB规则及约束编辑器”对话框，将“GND”网路中线宽设置为50mil，“VCC”网路中线宽设置为40mil，其他线宽设置为30mil，优先权依次减弱，如图16所示。

, 图16 “PCB规则及约束编辑器”对话框返回“Situs布线策略”对话框，单击【Route All】按钮，即可自动布线，完成自动布线后，如图17所示。

命令或单击命令栏中的“敷铜”图标，为PCB敷铜，弹出“多边形敷铜”对话框，参数设置如图19所示。

图19 “多边形敷铜”对话框

设置好参数后，单击【确定】按钮，选择四点，使所画矩形覆盖整个PCB，右键单击退出，顶层敷铜之后如图20所示。

铜”操作之前，应先切换到底层图层。底层敷铜之后，如图21

图21 底层敷铜后

电磁阀驱动电路PCB实例进本绘制完毕，下面查看3D视图，执行【查看】→【切换到3维显示】命令，执行结果如图22所示。

图22 3维显示

2、实物图见下图23

图23 硬件实物图3、元器件清单

构成本电路的材料清单如表1所示。

表1 元器件清单

序号名称

元件规

格

数

量

元件编号

1 电阻1kΩ

2 R

3 R5

2 电阻10K 2 R1 R5

3 二极管1N4007 1 D1

4 电阻3K 1 R4

5 连接端子SIP2 2 J1 J2

6 发光二极

管

LED 1 D2

7 光电耦合

器

PC817C 1 U1

六、关于该电路的视频讲解

视频讲解文件见本包附带的相应文件夹。

七、配套习题、注意事项

习题

（1）pc817是什么芯片？

答：一种常用的光电耦合器

（2）电路仿真时没有电磁阀怎么办？

答：可以用继电器代替，他们的原理差不多。

（3）图中1K电位器是否可以换成定值电阻？

答：不可以，仿真时用的是继电器，与实际的电磁阀有

一定的区别，加一个电位器方便电路调试。

注意事项

（1）当电路各部分设计完毕后，需对各部分进行适当的连接，并考虑器件间相互的影响。

（2）设计完成后要对电路进行噪声分析、频率分析等测试。

（3）电路图连接完成后，可以在protues软件上进行仿真，仿真时可以用继电器代替电磁阀，他们的工作原理差不多。这样可以初步确定电路的工作特性及是否可以完成相应的设计要求。

备注：软件工具为Altium designer16

比例电磁阀驱动电源软件设计

比例电磁阀驱动电源软件设计

比例电磁阀驱动电源软件设计

分类号：TP 2 编号：BY 15 5033 10/11/2 14-0703 沈阳化工大学 本科毕业论文 题目：比例电磁阀驱动电源软件设计 院系：信息工程学院 专业：电气工程及其自动化 班级：0703 学生姓名：XXXX 指导教师：XXXX

论文提交日期：2011年6月27日论文答辩日期：2011年6月28日

毕业设计（论文）任务书 电气工程及其自动化专业电气0703班学生：XXX

摘要 本文以国外比例阀电源控制器的功能和技术参数为参考，致力于将外部标准输入信号转换成PWM电压信号,通过控制驱动PWM电压的占空比，实现控制主电路的大信号;通过闭环设计，补偿线圈的温升影响，使比例电磁阀的电流稳定，保持比例阀的开度不变，达到提高流量的控制精度的目的；同时，通过增加频率可调环节，选择适用于比例阀的最优脉动性。由于控制途径是采用电流闭环控制,保证了电流的稳定性。经过仿真与实验分析，完成了单片机控制器的设计。 在硬件电路设计方面，根据本设计控制对象的特点，本文采用了STC12C5A60S2为核心控制器件在使用特殊功能寄存器功能下的PWM驱动电路方案，将理论计算和面包板调试相结合的方法,实现了主电路和驱动控制电路的参数研究，完成了控制主电路,PID调节电路和电流反馈控制电路的设计工作。其中工作主电路部分主要使用单片机直接输出PWM控制信号。 本文设计最后进行了实际测试，实验结果表明本文所设计的电路基本都能满足控制要求，对电磁阀平稳、宽范围内的流量控制有着明显的作用。 关键词：电磁阀；单片机；PWM；PID

电磁阀驱动电路

设计文件 （项目任务书） 一、设计题目 电磁阀驱动电路系统设计全程解决方案 二、关键词和网络热点词 1．关键词 电磁阀驱动光电耦合…… 2．网络热点词 电动开关……….. 三、设计任务 设计一个简单的电池阀驱动电路，通过按钮开关控制市场上的12V常闭电池阀打开和闭合。 基本要求： 1）电路供电为24V； 2）电磁阀工作电压为12V； 3）带有光电耦合控制电路； 4）用发光二极管来区别、显示电磁阀的开关开关状态 四、设计方案 1.电路设计的总体思路 电磁阀驱动电路是各种气阀、油阀、水阀工作的首要条件，其作用是通过适当的电路设计，使电池阀能够按时打开或半打开，有需要控制阀以几分之几的规律打 开之类的要求，应设计较精密的的驱动电路。我做的只是一个简单的驱动常闭电池 阀全打开的简单驱动电路。通过光电耦合器控制三极管的导通，进而控制电磁阀的 打开与闭合。电磁阀导通的同时，与之并联的LED灯也随之亮。来指示电磁阀正 在工作。我们选用大功率管TIP122来控制电路的导通、截止，而且这里必须用大 功率管，因为电磁阀导通时电流特别大。考虑到电磁阀断开时会有大股电流回流，这时则需要设置回流回路，防止烧坏元器件，我们这里采用大功率二极管1N4007 与电磁阀形成回流回路来消弱逆流电流的冲击。具体的电路图如下图1所示：

2、系统组成：

在设计整个电路前，我们应该先有个整体构思，建立一个整体框架，然后根据设计要求再逐步细化、设计每一个模块的具体电路，及工作原理。最后将各部分有机的连接到一起，形成一个完整的电路系统。完成项目任务。系统框图如下图2所示： 图2 系统框图 电磁阀驱动电路整个系统主要分两个部分： 第一个部分：光电耦合器控制电路。我们都知道光电耦合器随着输入端电流的增加，其内部发光二极管的亮度也会增强，紧随着光电耦合器的输出电流就会跟着增大。光电耦合器一般由三部分组成：光的发射、光的接受、及信号放大。输入的电信号驱动发光二极管（LED），使之发出一定波长的光，被光探测器接受而产生光电流，再进一步放大后输出。这就完成了电-光-电的转换，从而起到输入、输出、隔离的作用。而我们本电路只需要小电流，故我们加了两个10K限流电阻，产生足以驱动或打开后面的三极管的电流即可。具体电路见图3，其中J1接口外接24V正电源给系统供电。 图3 开关电路原理图

电磁阀控制电路

电磁阀控制电路 （1）试制作一个电磁阀控制电路 一个参考设计的电磁阀控制电路和印制电路板图[68]如图6.3.8和6.3.9所示，印制电路板的实际尺寸约为65mm×40mm。霍耳传感器U1和小磁铁等构成了铁片检测电路。“555”时基集成电路U2和电位器RP1、电阻器R4、电容器C2等构成了典型单稳态触发电路。交流固态继电器SSR和压敏电阻器RV、限流电阻器R5等构成了交流无触点开关电路，它的负载是一个交流电磁阀。电源变压器T和硅全桥QD，固定式三端集成稳压器U3、滤波电容器C5等构成了电源电路，将220V 交流变换成平滑的9V直流，供控制电路使用。 图6.3.8 电磁阀控制电路电原理图 图6.3.9 电磁阀控制电路印制电路板图 当无铁片插入时，霍耳传感器U1受小磁铁磁力线的作用，其输出端第3脚处于低电平，发光二极管D1亮，晶体三极管Q1截止，与其集电极相接的时基集成电路U2的低电平触发端第2脚通过电阻器R3接电源正极，单稳态电路处于复位状态。此时，U2内部导通的放电三极管（第7脚）将电容器C2短路，U2输出端第3脚为低电平，发光二极管D2不亮，交流固态继电器SSR因无控制电流而处于截止状态，电磁阀无电不吸动，处在闭阀状态。当将铁片投入专门的投票口时，铁片沿着滑槽迅速下滑，在通过检测电路时，小磁铁与U1之间的磁力线被铁片暂时短路，使U1第3脚输出高电平脉冲，经Q1反相后作为U2的触发脉冲。于是，单稳态电路翻转进入暂稳态，U2的第3脚输出高电平，D2发光；同时SSR导通，使控制电磁阀得电自动开阀。这时，U2内部放电三极管截止，延时电路中的C2通过R P和R4开始充电，并使U2的阀值输入端（高电平触发端）第6脚电位不断上升。当。两端充电电压大于号V DD时，单稳态电路复位，U2的第3脚又恢复为低电平，D2熄灭，SSR截止，电磁阀断电关闭。与此同时，U2内部放电三极管导通，C2经第7脚快速放电，电路又恢复到常态。 322

两位五通电磁阀工作原理几种控制方式

两位五通电磁阀工作原理几种控制方式 两位五通电磁阀通常与双作用气动执行机构配套使用，两位是两个位置可控：开-关，五通是有五个通道通气，其中1个与气源连接，两个与双作用气缸的外部气室的进出气口连接，两个与内部气室的进出气口接连，具体的工作原理可参照双作用气动执行机构工作原理。 气动执行机构的几种控制方式 一、引言 气动马达作为一种执行机构，在工业生产和工业控制中起着很重要的作用。气动马达使用空气取代电力和液压来产生动力，可以实现无级变速，可瞬间启动、停滞和换向，具有自动冷却功能，无电火花，可在易燃易爆，如含有化学、易燃性或挥发性等物质湿热和多尘的环境下运行，如矿区、隧道、油漆厂、化学工厂、石化、生物科技、药厂、晶圆、半导体、光纤、兵工厂、船舶、养殖等行业用于驱动，因用空气作为动力，容易获得，用后空气可以直接排入大气无污染，压缩空气还可以进行集中供给和远距离控制。 二、气动阀门执行器工作原理 利用压缩空气推动执行器内多组组合气动活塞运动，传力给横梁和内曲线轨道的特性，带动空芯主轴作旋转运动，压缩空气气盘输至各缸，改变进出气位置以改变主轴旋转方向，根据负载（阀门）所需旋转扭矩的要求，可调整气缸组合数目，带动负载（阀门）工作。 三、气动阀门执行器的控制方式 由于现在的控制方式和手段越来越多，在实际工业生常和工业控制中，用来控制气动执行机构的方法也很多，常用的有以下几种。 （一）基于单片机开发的智能显示仪控制 智能显示仪是用来监测阀门工作状态，并控制阀门执行期工作的仪器，它通过两路位置传感器监视阀门的工作状态，判断阀门是处于开阀还是关阀状态，通过编程记录阀门开关的数字，并且有两路与阀门开度对应的4～20mA输出及两足常开常闭输出触点。通过这些输出信号，控制阀门的开关动作。根据系统的要求，可将智能阀门显示仪从硬件上分为3部分来设计：模拟部分、数字部分、按键/显示部分。 1、模拟电路部分主要包括电源、模拟量输入电路、模拟量输出电路三部分。 电源部分供给整个电路能量，包括模拟电路、数字电路和显示的能源供应。为了实现阀门开读的远程控制，需要将阀门的开度信息传送给其他的控制仪表，同时控制仪表能从远方制定阀门为某一开度，系统需要1路4～20mA的模拟量输入信号

IRF540驱动电磁阀电路分析

IRF540 MOS管应用 VDSS=100V RDS<0.077 ID=22A VGS(th)=4V VGS=10. RDS接近0.007 ID=11A 负载电流小的情况下可以5V驱动IRF540，IN4007 MOS管内部等效，100/10W（可用2W）功率电阻， 电磁阀驱动电路原理图 ABS压力调节器的4个常开进油电磁阀的最大起动电流约为3.6 A;4个常闭出油电磁阀最大起动电流约为2.4 A。而L9349的工作电压4.5～32 V，两路通道内阻0.2Ω，最大负载电流3A；另两路内阻0.3Ω，最大负载电流5A，恰好能满足ABS常开和常闭电磁阀的驱动电流要求，而且较低的导通内阻又能保证低功耗，因此L9349非常适合进行ABS电磁阀的驱动控制。电磁阀驱动电路原理图见图。

电磁阀驱动电路原理图 在图中，每片L9349能驱动4个电磁阀工作，属于典型的低端驱动。通过Vs端口给芯片提供12V供电电压；当给输入端IN1～IN4 PWM控制信号，就能方便地控制输出端以驱动4路电磁阀工作，OUT1和OUT2端口的最大驱动能力为5A，应该连接ABS的常闭电磁阀；OUT3和OUT4端口最大驱动能力为3A，应连接ABS常开电磁阀，不可接反；EN 端口为使能端，能通过MCU快速关闭芯片；L9349的数字地和模拟地分开，提高了驱动模块的抗干扰能力。

24V电磁阀驱动电路 8 推荐

说明： 驱动24V直流电磁阀的驱动电路：，此电路已经在实际应用中，稳定，可靠。 此电路虽然在现场已经稳定运行很久，但有不合理的地方，不知道大家有没有发现。 ---2007-07-24 此电路驱动24V的电磁阀，电流只能在2A左右，不能太大，因为 Vgs 只有5V，IRF540没有达到完全的导通状态，如果要增大电流得重新设计驱动电路，使Vgs在10V左右才能充分发挥IRF540的驱动能力。这么久了都没人提出这问题，还是出来补充下，以免大家误解 ---2007-09-07 欢迎大家交流探讨！ -------------------------------- 最新更新 2008.04.16 ----------------------------------- 重新设计了驱动电路，已经在实际电路可靠工作，供参考！（如果浏览器不能看到全图，请把图片保存到你的电脑即可）

电磁阀驱动电路(完整资料).doc

【最新整理，下载后即可编辑】 设计文件 （项目任务书） 一、设计题目 电磁阀驱动电路系统设计全程解决方案 二、关键词和网络热点词 1．关键词 电磁阀驱动光电耦合…… 2．网络热点词 电动开关……….. 三、设计任务 设计一个简单的电池阀驱动电路，通过按钮开关控制市场上的12V常闭电池阀打开和闭合。 基本要求： 1）电路供电为24V； 2）电磁阀工作电压为12V； 3）带有光电耦合控制电路； 4）用发光二极管来区别、显示电磁阀的开关开关状态 四、设计方案 1.电路设计的总体思路 电磁阀驱动电路是各种气阀、油阀、水阀工作的首要条件，其作用是通过适当的电路设计，使电池阀能够按时打开或半打开，有需要控制阀以几分之几的规律打开之类

的要求，应设计较精密的的驱动电路。我做的只是一个简单的驱动常闭电池阀全打开的简单驱动电路。通过光电耦合器控制三极管的导通，进而控制电磁阀的打开与闭合。电磁阀导通的同时，与之并联的LED灯也随之亮。来指示电磁阀正在工作。我们选用大功率管TIP122来控制电路的导通、截止，而且这里必须用大功率管，因为电磁阀导通时电流特别大。考虑到电磁阀断开时会有大股电流回流，这时则需要设置回流回路，防止烧坏元器件，我们这里采用大功率二极管1N4007与电磁阀形成回流回路来消弱逆流电流的冲击。具体的电路图如下图1所示：

图1

2、系统组成： 在设计整个电路前，我们应该先有个整体构思，建立一个整体框架，然后根据设计要求再逐步细化、设计每一个模块的具体电路，及工作原理。最后将各部分有机的连接到一起，形成一个完整的电路系统。完成项目任务。系统框图如下图2所示： 图2 系统框图 电磁阀驱动电路整个系统主要分两个部分： 第一个部分：光电耦合器控制电路。我们都知道光电耦合器随着输入端电流的增加，其内部发光二极管的亮度也会增强，紧随着光电耦合器的输出电流就会跟着增大。光电耦合器一般由三部分组成：光的发射、光的接受、及信号放大。输入的电信号驱动发光二极管（LED），使之发出一定波长的光，被光探测器接受而产生光电流，再进一步放大后输出。这就完成了电-光-电的转换，从而起到输入、输出、隔离的作用。而我们本电

电磁控制换向阀的工作原理

电磁控制换向阀的工作原理 电气转化组件将电讯号转化为气动讯号，电气讯号输入控制了气动输出。最常用的电-气转换组件是电磁阀(Solenoid actuated valves) 。电磁阀既是电器控制部分和气动执行部分的接口，也是和气源系统的接口。电磁阀接受命令去释放，停止或改变压缩空气的流向，在电-气动控制中，电磁阀可以实现的功能有：气动执行组件动作的方向控制，ON/OFF开关量控制，OR/NOT/AND 逻辑控制。在电磁阀家族中，最重要的是电磁控制换向阀(Solenoid actuated directional control valves) 。 电磁控制换向阀的工作原理 在气动回路中，电磁控制换向阀的作用是控制气流通道的通、断或改变压缩空气的流动方向。主要工作原理是利用电磁线圈产生的电磁力的作用，推动阀芯切换，实现气流的换向。按电磁控制部分对换向阀推动方式的不同，可以分为直动式电磁阀和先导式电磁阀。直动式电磁阀直接利用电磁力推动阀芯换向，而先导式换向阀则利用电磁先导阀输出的先导气压推动阀芯换向。 图4.2a表示3/2(三路二位)直动式电磁阀(常断型)结构的简单剖面图及工作原理。线圈通电时，静铁芯产生电磁力，阀芯受到电磁力作用向上移动，密封垫抬起，使1、2接通，2、3断开，阀处于进气状态，可以控制气缸动作。当断电时，阀芯靠弹簧力的作用恢复原状，即1、2断，2、3通，阀处于排气状态。

图4.2b表示5/2(五路二位)直动式电磁阀(常断型)结构的简单剖面图及工作原理。起始状态，1，2进气﹔4，5排气﹔线圈通电时，静铁芯产生电磁力，使先导阀动作，压缩空气通过气路进入阀先导活塞使活塞启动，在活塞中间，密封圆面打开通道，1，4进气，2，3排气﹔当断电时，先导阀在弹簧作用下复位，恢复到原 来的状态。 阀的功能：(Function) 电磁阀的菜单示它的电-气转换复杂性。阀的功能由两个数字表示：M和N，称为M路N位电磁阀，“N位”表示换向阀的切换位置，也表示阀的状态。阀的位置数目就是N的数值，如二位阀有两个位置选择亦即有两种状态，三位阀则有三个位置选择亦即有三种不同的状态。“M路”表示阀对外接口的通路，包括进气口，出气口和排气口，通路的数目便是M的数值，如二路阀，三路阀等。图4.1a例子中的阀为3/2直动式电磁阀，念作“三路二位阀” ，表示该阀有两个位，即“通”和“断” 两个状态，有三个气口，分别为1：进气口， 2：出气口，3：排气口。

占空比控制电磁阀

项目五Project 信号与控制电路 项目描述 占空比在汽车电子控制中是比较常用的控制方式，如电磁阀控制，电机转速控制，理解占空比调制和控制原理对电路设计和维修都有很重要的帮助。本项目通过向同学们介绍占空比的定义和控制特点，在实训中观测波形和控制负载的变化来理解和掌握占空比控制技术。 学习任务一占空比控制电磁阀 学习目标 ◎知识目标 （1）理解占空比调制原理。 （2）理解电磁阀控制原理和方式。 ◎技能目标 （1）初步掌握占空比控制负载的电路连接特点 （2）初步掌握占空比控制电磁阀的波形分析。 ◎素质目标 （1）规范课堂6S管理。 （2）养成团队协作的好习惯。 （3）养成独立思考问题的好习惯。 建议完成本学习任务的时间为4课时。 学习任务导入 在维修厂一位老师傅搞不清楚占空比控制是怎么回事，你能够回答他吗 学习内容

占空比，在一串理想的脉冲周期序列中（如方波），正脉冲的持续时间与脉冲总周期的比值。 如图5-1所示，例如：脉冲宽度1μs ，信号周期4μs 的脉冲序列占空比为。 在成语中有句话：三天打渔，两天晒网，如果以五天为一个周期，“打渔“的占空比则为。 在汽车电子电路中，通常要求控制的负载功率要变化，即是要改变加在负载两端的电压和流经负载的电流要变化，以满足不同的工况。要实现这种控制方式有两种方法，改变电路电阻（在电路中串联电阻）或控制占空比的方法来实现。 我们根据欧姆定律可知，在电路中串联入电阻可以改变负载的电压和电流，从而改变了负载的功率，但此时电阻会产生分压，流过的电流肯定会有很大的功率损耗，早期汽车空调鼓风机的控制方式就是采用这种串电阻的方式。 通过控制占空比可在无功率损失的情况下对电流进行控制。占空比信号类似转向灯的控制信号，转向灯每次点亮约半秒钟，然后熄灭约半秒钟，这称作一个周期。转向灯控制信号和占空比信号的不同在于： 信号频率，即电压切换的速率：占空比信号的频率比转向灯控制信号的频率高很多。 电流通、断时间的比例：占空比信号的通、断（高、底）时间可变。 占空比电路模型如图5-2所示，占空比信号由电子电路快速控制电流而产生，分正极端控制与负极端控制，两者只是控制波形相反。在实际应用中多采用负极端控制方式。 电磁阀工作原理 占空比控制电磁阀 什么是占空比 占空比控制的特点 电磁阀的检测 占空比控制电磁阀电 路结构与波形分析 占空比控制电磁阀在 汽车上的应用与检修 引导问题1 什么是占空比 获取信息 引导问题2 占空比有何特点 图5-1 占空比波形

高速电磁阀驱动电路设计及试验分析

2005136 高速电磁阀驱动电路设计及试验分析 宋　军,李书泽,李孝禄,乔信起,黄　震 (上海交通大学内燃机研究所,上海　200030) [摘要]　分析了3种电磁阀驱动方式的特点,并基于HEU I 喷油器对PWM 控制方式进行了试验和分析。试验表明,提高线圈电压有助于实现电磁阀快速开启,开启脉冲和PWM 占空比决定了不同阶段电流的大小,三者的有机调节,可以实现理想的电流波形。试验结果为整机的柔性控制提供了可靠依据。 关键词:高速电磁阀,驱动电路,喷油器,PWM Design and Experimental Analysis of Drive Circuit for High 2speed Solenoid Valve Song Jun ,Li Shuze ,Li Xiaolu ,Q iao Xinqi &H uang Zhen Instit ute of Internal Combustion Engi ne ,S hanghai Jiaotong U niversity ,S hanghai 200030 [Abstract]　The features of three types of drive circuits are presented and a PWM drive circuit for HEU I injector is designed ,tested and analyzed.The result indicates that increasing the voltage exerted on the winding is conducive to quick response of solenoid ,and the opening pulse and PWM pulse duty factor determine the mag 2nitude of current in different phases.This provides a reliable foundation for flexible control of the engine. K eyw ords :High 2speed solenoid valve ,Drive circuit ,Injector ,PWM 原稿收到日期为2004年8月17日,修改稿收到日期为2004年11月15日。 1　前言 电控共轨式燃油喷射系统能通过高速电磁阀实现对喷油量、喷油正时和喷油速率的精确控制,是最有发展前途的燃油喷射系统。在共轨系统中,为了实现电磁阀快速准确地开启与关闭,除了电磁阀本身精密的制作工艺外,还需要设计一个高效的驱动电路。 2　高速电磁阀的驱动特性 高速电磁阀是发动机电控喷射系统中的一个关键部件,微处理器ECU 通过控制它的吸合和释放来控制喷油时刻及喷油持续时间,以满足不同工况下的喷射要求,电磁阀的动态响应特性直接影响着整个系统的主要性能指标。由于共轨式燃油喷射系统每次喷射的时间很短,电磁铁必须能在很短的时间 内产生很强的吸力来克服复位弹簧的拉力,电磁阀 的快速响应特性为实现最小喷油量和预喷射提供了系统硬件保证。 由公式F =K (IW )2S /δ2 ×9.8×10-8(F 为 电磁吸引力;K 为常数;I 为线圈电流;W 为线圈匝数;S 为铁芯截面积;δ为气隙大小)可知[1],电磁吸力与电磁阀线圈中的电流的平方成正比,要使电磁铁产生足够的吸力必须加大线圈中的电流。而要使线圈电流在短时间内迅速增大,就要求d i/d t 为一个较大的数值。因为电磁线圈在电路形式上为一个几欧的电阻R 和一个几毫亨的电感L 的串连,当施加外电压U 时,线圈中的电流变化规律满足电压平衡方程U =i R +L d i/d t 。在电磁阀结构参数一定的情况下,尽可能提高驱动能量输入,即增大外加电压U 值,可以得到较高的d i/d t ,实现电磁阀的快速开启。但大电流通过线圈必然会造成发热现象,为了避免电磁阀线圈过热,当阀门开启后应迅速将线圈电流下降到一个较小的数值。因为在电磁铁 2005年(第27卷)第5期 汽　车　工　程 Automotive Engineering 2005(Vol.27)No.5