一种新型高速电磁阀驱动电路.pdf

F i e l d A p p l i c a t i o n s 应用指南 中国矿业大学（北京）机电与信息工程学院 郑 萍 李广荣 郑云 刘鲜芳 一种新型高速电磁阀驱动电路 摘 要：本文详述了高速电磁阀 （HSV）驱动电路的原理，利用高压侧栅级驱动与PWM实现了电磁阀的快开、快闭及 电流平稳控制。该驱动电路具有开闭效果好、功耗低、控制信号频率适应范围广，可驱动高压线路。电磁阀的开 启电流、保持电流大小、PWM信号频率和占空比均可调节等优点，并给出了驱动电路的参数选择方法。 关键词：电磁阀；栅级驱动；PWM 工作原理 一个的快速开关的驱动电路,对于进一 现，如图2所示。开始时S1、S2同时闭 随着微电子技术的飞速发展，以 步提高工控系统的性能具有重大的意 合使电流迅速增大，电磁阀快速开启； 机、电、液三位一体为特征的高速数字 义。本文所探讨的驱动高速电磁阀具 一定时间后S2断开，电流下降，随后 控制系统进入了前所未有的发展，高 有快开、快闭特点，其开闭频率能达到 S2在PWM控制下维持小电流工作，使 A p p l F 速数字开关阀 （HSV）是该技术成功应 毫秒级。基本原理图如图1所示，驱动 电磁阀保持开启状态。S1、S2同时断开 i i c e a l t d i 用的一个典范。以HSV为核心的执行 电路由高压侧开关S1、低压侧开关S2 后，电磁阀线圈中的电流经由两个超 o n s 器具有快速响应、低成本、抗污染的特 和两个超快恢复二极管构成。控制信 快恢复二极管D2、D1迅速降为0，电 点，其应用范围和领域正在不断地扩 号控制开关S1、S2的开闭，从而实现 磁阀迅速关闭 （如图3所示）。 展。在现代高压开关设备和工业控制 对电磁阀开闭的控制。电磁阀的开启 系统中，电磁阀的响应时间直接影响 可以通过加大电流来加快开启速度， 电路设计与调试 着整个系统的性能。影响电磁阀的性 电磁阀开启后小电流即可维持其开启 高速电磁阀的驱动电路由提供高、 能除了阀本身的特性外，驱动电路也 状态。 低压侧栅级驱动的开关电路和提供低 是一个重要的环节。因此，分析与设计 对于电流的控制可通过开关S2实 压侧驱动控制信号的控制电路构成。 图1 高速电磁阀驱动原理图