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氣體閥驅(qū)動(dòng)電路的制作方法

文檔序號(hào):10719898閱讀:297來源:國(guó)知局
氣體閥驅(qū)動(dòng)電路的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種氣體閥驅(qū)動(dòng)電路,包括雙Boost模塊、電源管理模塊、高邊驅(qū)動(dòng)及開關(guān)管模塊、低邊驅(qū)動(dòng)及開關(guān)管模塊、電流信號(hào)采集模塊、滯回電壓比較器和微控制器;電源管理模塊與雙Boost模塊連接;高邊驅(qū)動(dòng)及開關(guān)管模塊與雙Boost模塊連接,低邊驅(qū)動(dòng)及開關(guān)管模塊與電流信號(hào)采集模塊連接;電流信號(hào)采集模塊與滯回電壓比較器的反相端連接;微控制器分別與滯回電壓比較器的正相端和輸出端、電源管理模塊、高邊驅(qū)動(dòng)及開關(guān)管模塊、低邊驅(qū)動(dòng)及開關(guān)管模塊連接。本發(fā)明的可靠性高、抗干擾能力強(qiáng),且通用性好。
【專利說明】
氣體閥驅(qū)動(dòng)電路
技術(shù)領(lǐng)域
[0001] 本發(fā)明屬于氣體機(jī)或雙燃料機(jī),具體涉及一種氣體閥驅(qū)動(dòng)電路。
【背景技術(shù)】
[0002] 以天然氣為燃料的氣體機(jī)或雙燃料發(fā)動(dòng)機(jī)的熱效率與柴油機(jī)相當(dāng),不僅可以降低 燃料成本,還可以有效降低污染物排放,尤其是顆粒排放。與重油等劣質(zhì)液體燃料相比,氣 體燃料更容易霧化蒸發(fā)形成可燃混合氣,燃燒中顆粒物排放顯著減少,NOx排放減少90%, 顆粒物排放幾乎全部消除,而且氣體燃料中不含硫元素,尾氣中幾乎不含SOx成分。因此,船 用柴油機(jī)燃用氣體燃料只需采用機(jī)內(nèi)凈化方法,控制燃燒溫度,減少NOx排放,即可滿足國(guó) 際海事組織所規(guī)定的2016年第三階段排放法規(guī)(頂0 Tier III)。氣體機(jī)和雙燃料發(fā)動(dòng)機(jī)以 其燃料靈活性、經(jīng)濟(jì)性和排放性能好等優(yōu)點(diǎn)將成為滿足今后嚴(yán)格排放法規(guī)和經(jīng)濟(jì)性要求的 重要技術(shù)措施之一。氣體噴射閥是氣體機(jī)或雙燃料發(fā)動(dòng)機(jī)的關(guān)鍵部件,其驅(qū)動(dòng)電路的好壞 將直接影響氣體機(jī)或雙燃料發(fā)動(dòng)機(jī)的動(dòng)力性能、經(jīng)濟(jì)性能及排放性能。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003] 本發(fā)明的目的是提供一種可靠性高、抗干擾能力強(qiáng),且通用性好的氣體閥驅(qū)動(dòng)電 路。
[0004] 本發(fā)明所述的氣體閥驅(qū)動(dòng)電路,包括雙Boost模塊、電源管理模塊、高邊驅(qū)動(dòng)及開 關(guān)管模塊、低邊驅(qū)動(dòng)及開關(guān)管模塊、電流信號(hào)采集模塊、滯回電壓比較器和微控制器;
[0005] 所述電源管理模塊與Boo s t模塊連接,電源管理模塊控制雙Boo s t模塊產(chǎn)生的電壓 在24V~150V范圍內(nèi)可調(diào),用于控制電流上升時(shí)間以及為驅(qū)動(dòng)電流提供電壓源;電源管理模 塊還用于控制電源上電和掉電時(shí)序,以協(xié)調(diào)各模塊工作;
[0006] 所述高邊驅(qū)動(dòng)及開關(guān)管模塊和低邊驅(qū)動(dòng)及開關(guān)管模塊用于控制電流值以及感性 負(fù)載的續(xù)流,該高邊驅(qū)動(dòng)及開關(guān)管模塊與雙Boost模塊連接,低邊驅(qū)動(dòng)及開關(guān)管模塊與電流 信號(hào)采集模塊連接;
[0007] 所述電流信號(hào)采集模塊將采集的電流信號(hào)轉(zhuǎn)換為電壓信號(hào)并輸入到滯回電壓比 較器的反相端,該電流信號(hào)采集模塊與滯回電壓比較器的反相端連接;
[0008] 所述微控制器用于輸出滯回電壓比較器的正相端所需的參考電壓,產(chǎn)生高邊驅(qū)動(dòng) 及開關(guān)管模塊與低邊驅(qū)動(dòng)及開關(guān)管模塊所需的驅(qū)動(dòng)信號(hào),并對(duì)整個(gè)氣體閥驅(qū)動(dòng)電路的關(guān)鍵 數(shù)據(jù)進(jìn)行監(jiān)控,該微控制器分別與滯回電壓比較器的正相端和輸出端、電源管理模塊、高邊 驅(qū)動(dòng)及開關(guān)管模塊、低邊驅(qū)動(dòng)及開關(guān)管模塊連接;
[0009] 所述滯回電壓比較器將反相端的電壓信號(hào)與正相端的參考電壓進(jìn)行對(duì)比,并產(chǎn)生 微控制器所需的開關(guān)信號(hào)。
[0010] 進(jìn)一步,所述高邊驅(qū)動(dòng)及開關(guān)管模塊采用自舉懸浮驅(qū)動(dòng),其包括高邊驅(qū)動(dòng)和高邊 開關(guān)管Q1;
[0011] 所述高邊驅(qū)動(dòng)包括芯片U1、電阻R1、電阻R2、電阻R3、電阻R4、電容C1、電容C2、二極 管D1、二極管D2和二極管D3;
[0012] 所述芯片U1的1腳經(jīng)電容C2與芯片U1的4腳連接,芯片U1的2腳經(jīng)電阻R4與芯片U1 的4腳連接,芯片U1的5腳經(jīng)電阻R3與芯片U1的6腳連接,芯片U1的5腳還經(jīng)電容C1與芯片U1 的8腳連接,二極管D2與電容C1并聯(lián);芯片U1的7腳分別與二極管D3的負(fù)極連接,且二極管D3 的正極與高邊開關(guān)管Q1的柵極連接;所述電阻R2與二極管D3并聯(lián);芯片U1的8腳經(jīng)二極管 D1、電阻R1與芯片U1的1腳連接;電阻R1和電容C2的連接點(diǎn)接電源VCC,電阻R4與電容C2的連 接點(diǎn)接地。
[0013] 進(jìn)一步,所述雙Boost模塊包括芯片U2、第一 Boost升壓支路和第二Boost升壓支 路;
[0014] 所述第一Boost升壓支路由電感LI、mos管Q3、電阻Rsnsi、二極管D4和電容Cciut組成, mos管Q3的柵極與芯片U2的PGATE1腳連接,mos管Q3的漏極經(jīng)電感L1與VIN連接,mos管Q3的漏 極還經(jīng)二極管D4、電容Cqut接地;mos管Q3的源極經(jīng)電阻Rsnsi接地,且電阻Rsnsi與mos管Q3源極 相連接的一端還接芯片U2的Psensei+腳,電阻Rsnsi的另一端還接芯片U2的Psensei-腳;
[0015] 所述第二Boost升壓支路由電感L2、mos管Q4、電阻Rsns2、二極管D5和Cciut組成,mos 管Q4的柵極與芯片U2的Pgate2腳連接,mos管Q4的漏極經(jīng)電感L2與Vin連接,mos管Q4的漏極還 經(jīng)二極管D5、電容Cciut接地,mos管Q3的源極經(jīng)電阻Rsns2接地,且電阻Rsns2與mos管Q4的源極相 連接的一端還接芯片U2的PSENSE2+腳,電阻RSNS2的另一端還接芯片U2的PSENSE2-腳;
[0016]所述第一Boost升壓支路與第二Boost升壓支路的工作存在180°相位差,第一 Boost升壓支路中的mos管Q3導(dǎo)通為電感L1蓄能時(shí),第二Boost升壓支路中的mos管Q4關(guān)斷, 將電感L2存儲(chǔ)的能量通過二極管D5向C QUT充電;工作180°相位后,第二Boost升壓支路中的 mos管Q4導(dǎo)通為電感L2蓄能,第一 Boost升壓支路的mos管Q3關(guān)斷,將電感L1存儲(chǔ)的能量通過 二極管D4向Cciut充電。
[0017]進(jìn)一步,所述電流信號(hào)采集模塊包括芯片U3、電容CBYP、電容&和電阻Rf ;
[0018] 所述芯片U3的P1腳經(jīng)電容Cbyp后接地,芯片U3的P2腳接地,芯片U3的P3腳經(jīng)電阻 Rf、電容CF接地,芯片U3的P4與氣體閥的IP+端連接,芯片U3的P5腳與氣體閥的IP-端連接,采 集流經(jīng)氣體閥的電流信號(hào),實(shí)現(xiàn)正向、反向電流信號(hào)采集。
[0019] 所述滯回電壓比較器包括電壓比較器U4、電阻R5、電阻R6和電阻R7,所述電壓比較 器U4的正相端經(jīng)電阻R5接電源VCC,電壓比較器U4的正相端還經(jīng)電阻R6接地,電壓比較器U4 的正相端還經(jīng)電阻R7后電壓比較器U4的輸出端連接。
[0020] 本發(fā)明具有以下優(yōu)點(diǎn):
[0021] (1)輸出電流可根據(jù)要求靈活可調(diào),并且控制電流上升時(shí)間以及控制P/Η電流的電 壓源在24V~150V范圍內(nèi)可調(diào),可滿足絕大多數(shù)氣體機(jī)與雙燃料機(jī)氣體噴射高速電磁閥的 驅(qū)動(dòng)要求;
[0022] (2)采用雙通道兩相升壓電路,可滿足升壓速度與功率使用要求;
[0023] (3)高邊驅(qū)動(dòng)采用先進(jìn)的自舉懸浮驅(qū)動(dòng),結(jié)合局部電路參數(shù)的優(yōu)化設(shè)計(jì),有效地防 止了電路在工作過程中由于Latch-Up和Latch-Off等故障導(dǎo)致的電流波形異常,大大提高 了驅(qū)動(dòng)電路的工作可靠性;
[0024] (4)電流信號(hào)采集采用了高精度的電流互感器,采集精度高,抗干擾能力強(qiáng);
[0025] (5)采用了帶滯回區(qū)間的電壓比較器,采集到的電流信號(hào)與參考電壓信號(hào)對(duì)比之 后,產(chǎn)生控制高邊驅(qū)動(dòng)的開關(guān)信號(hào),從而控制驅(qū)動(dòng)電流,電流的紋波值可通過調(diào)節(jié)滯回區(qū)間 進(jìn)tx控制;
[0026] (6)2個(gè)或者2個(gè)以上的氣體噴射閥工作存在重疊角,為了滿足該要求,設(shè)計(jì)了獨(dú)立 的高邊驅(qū)動(dòng)信號(hào)控制電路,能給你有效降低CPU的負(fù)荷;
[0027] (7)通過電源管理模塊能夠很好控制上電/掉電時(shí)序,有效降低了低邊開關(guān)管損壞 的風(fēng)險(xiǎn)。
【附圖說明】
[0028]圖1為本發(fā)明的原理框圖;
[0029] 圖2為圖1中高邊驅(qū)動(dòng)及開關(guān)管模塊、氣體閥及低邊驅(qū)動(dòng)及開關(guān)管模塊的連接電路 圖;
[0030] 圖3為圖1中雙Boost模塊的電路圖;
[0031]圖4為圖1中電流信號(hào)采集模塊的電路圖;
[0032]圖5為圖1中的滯回電壓比較器電路圖;
[0033]圖6為圖5中的滯回區(qū)間工作示意圖;
[0034]圖7為本發(fā)明中上電/掉電時(shí)序圖;
[0035]其中:1、雙Boost模塊,2、電源管理模塊,3、高邊驅(qū)動(dòng)及開關(guān)管模塊,3a、高邊驅(qū)動(dòng), 4、氣體閥,5、低邊驅(qū)動(dòng)及開關(guān)管模塊,5a、低邊驅(qū)動(dòng),6、電流信號(hào)采集模塊,7、滯回電壓比較 器,8、微控制器。
【具體實(shí)施方式】
[0036]下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說明。
[0037]如圖1所示的氣體閥驅(qū)動(dòng)電路,包括雙Boos t模塊1、電源管理模塊2、高邊驅(qū)動(dòng)及開 關(guān)管模塊3、低邊驅(qū)動(dòng)及開關(guān)管模塊5、電流信號(hào)采集模塊6、滯回電壓比較器7和微控制器8。 電源管理模塊2控制雙Boost模塊1產(chǎn)生的電壓在24V~150V范圍內(nèi)可調(diào),用于控制電流上升 時(shí)間以及為驅(qū)動(dòng)電流提供電壓源。電源管理模塊2具有控制電源上電和掉電時(shí)序,可有效協(xié) 調(diào)各模塊電路的工作。所述高邊驅(qū)動(dòng)及開關(guān)管模塊3和低邊驅(qū)動(dòng)及開關(guān)管模塊5用于控制電 流值以及感性負(fù)載的續(xù)流,高邊驅(qū)動(dòng)及開關(guān)管模塊3與低邊驅(qū)動(dòng)及開關(guān)管模塊5的驅(qū)動(dòng)信號(hào) 由微控制器8產(chǎn)生,該高邊驅(qū)動(dòng)及開關(guān)管模塊3與雙Boost模塊1連接,低邊驅(qū)動(dòng)及開關(guān)管模 塊5與電流信號(hào)采集模塊6連接。所述電流信號(hào)采集模塊6將采集的電流信號(hào)轉(zhuǎn)換為電壓信 號(hào)并輸入到滯回電壓比較器7的反相端,該電流信號(hào)采集模塊6與滯回電壓比較器7的反相 端連接。所述微控制器8用于輸出滯回電壓比較器7的正相端所需的參考電壓,產(chǎn)生高邊驅(qū) 動(dòng)及開關(guān)管模塊3與低邊驅(qū)動(dòng)及開關(guān)管模塊5所需的驅(qū)動(dòng)信號(hào),并對(duì)整個(gè)氣體閥驅(qū)動(dòng)電路的 關(guān)鍵數(shù)據(jù)進(jìn)行監(jiān)控,該微控制器8分別與滯回電壓比較器7的正相端和輸出端、電源管理模 塊2、高邊驅(qū)動(dòng)及開關(guān)管模塊3、低邊驅(qū)動(dòng)及開關(guān)管模塊5連接。所述滯回電壓比較器7將反相 端的電壓信號(hào)與正相端的參考電壓進(jìn)行對(duì)比,并產(chǎn)生微控制器8所需的開關(guān)信號(hào),該滯回電 壓比較器7正相端和輸出端與微控制器8連接。
[0038]如圖1所示,使用時(shí),將氣體閥分別與高邊驅(qū)動(dòng)及開關(guān)管模塊3、低邊驅(qū)動(dòng)及開關(guān)管 模塊5連接。
[0039] 如圖2所示,所述高邊驅(qū)動(dòng)及開關(guān)管模塊3采用自舉懸浮驅(qū)動(dòng),其包括高邊驅(qū)動(dòng)和 高邊開關(guān)管Q1。所述高邊驅(qū)動(dòng)包括芯片U1 (IR2125)、電阻R1、電阻R2、電阻R3、電阻R4、電容 C1、電容C2、二極管D1、二極管D2和二極管D3,以上各元器件的連接關(guān)系如下:
[0040] 所述芯片U1的1腳經(jīng)電容C2與芯片U1的4腳連接,芯片U1的2腳經(jīng)電阻R4與芯片U1 的4腳連接,芯片U1的5腳經(jīng)電阻R3與芯片U1的6腳連接,芯片U1的5腳還經(jīng)電容C1與芯片U1 的8腳連接,二極管D2與電容C1并聯(lián);芯片U1的7腳分別與二極管D3的負(fù)極連接,且二極管D3 的正極與高邊開關(guān)管Q1的柵極連接;所述電阻R2與二極管D3并聯(lián);芯片U1的8腳經(jīng)二極管 D1、電阻R1與芯片U1的1腳連接;電阻R1和電容C2的連接點(diǎn)接電源VCC,電阻R4與電容C2的連 接點(diǎn)接地。
[00411 如圖2所示,所述低邊驅(qū)動(dòng)及開關(guān)管模塊5包括低邊驅(qū)動(dòng)5a和低邊開關(guān)管Q2,低邊 開關(guān)管Q2的柵極與低邊驅(qū)動(dòng)5a連接。
[0042]使用時(shí),將低邊開關(guān)管Q2的漏極和高邊開關(guān)管Q1的漏極與氣體閥4連接。高邊驅(qū)動(dòng) 產(chǎn)生斬波前,先打開低邊開關(guān)管Q2,電容C1 (自舉電容)通過電源VCC、電阻R1、二極管D1、電 容C1、氣體閥4、低邊開關(guān)管Q2進(jìn)行充電,當(dāng)電容C1兩端的電壓高于一定值后,高邊驅(qū)動(dòng)電開 始產(chǎn)生斬波,用于驅(qū)動(dòng)高邊開關(guān)管Q1導(dǎo)通。電阻R1的作用是防止電容C1過充,二極管D2的作 用是防止電容C1在過充時(shí)兩端產(chǎn)生負(fù)壓,二極管D3和電阻R2的作用是協(xié)調(diào)高邊開關(guān)管Q1的 導(dǎo)通和關(guān)斷速度。
[0043]如圖3所示,所述雙Boost模塊1用于產(chǎn)生驅(qū)動(dòng)氣體閥4驅(qū)動(dòng)電流所需的電壓源,要 求電壓高(高達(dá)120V)、功率大。雙Boost模塊1包括芯片U2(型號(hào)為L(zhǎng)TC3862)、第一 Boost升壓 支路和第二Boost升壓支路。其中:所述第一Boost升壓支路由電感LI、mos管Q3、電阻Rsnsi、 二極管D4和電容Cqut組成,mos管Q3的柵極與芯片U2的Pgatei腳連接,mos管Q3的漏極經(jīng)電感L1 與Vin連接,mos管Q3的漏極還經(jīng)二極管D4、電容Cqut接地;mos管Q3的源極經(jīng)電阻Rsnsi接地,且 電阻Rsnsi與mos管Q3源極相連接的一端還接芯片U2的Psensei+腳,電阻Rsnsi的另一端還接芯片 U2的Psensei-腳。所述第二Boost升壓支路由電感L2、mos管Q4、電阻Rsns2、二極管05和〇·組 成,mos管Q4的柵極與芯片U2的Pgate2腳連接,mos管Q4的漏極經(jīng)電感L2與Vin連接,mos管Q4的 漏極還經(jīng)二極管D5、電容Cqut接地,mos管Q3的源極經(jīng)電阻Rsns2接地,且電阻Rsns2與mos管Q4的 源極相連接的一端還接芯片U2的PSENSE2+腳,電阻RSNS2的另一端還接芯片U2的PSENSE2-腳。 [0044]所述第一Boost升壓支路與第二Boost升壓支路的工作存在180°相位差,第一 Boost升壓支路中的mos管Q3導(dǎo)通為電感L1蓄能時(shí),第二Boost升壓支路中的mos管Q4關(guān)斷, 將電感L2存儲(chǔ)的能量通過二極管D5向C QUT充電;工作180°相位后,第二Boost升壓支路中的 mos管Q4導(dǎo)通為電感L2蓄能,第一 Boost升壓支路的mos管Q3關(guān)斷,將電感L1存儲(chǔ)的能量通過 二極管D4向CQUT充電。雙Boost模塊1采用雙通道兩相升壓,可滿足氣體閥工作對(duì)高電壓、大 功率的要求。
[0045]如圖2和圖4所示,所述電流信號(hào)采集模塊6包括芯片U3(型號(hào)為ACS758)、電容CBYP、 電容Cf、電阻Rf、電流信號(hào)源(即流經(jīng)圖2所示氣體閥4電流的電流信號(hào))。芯片U3的P1腳經(jīng)電 容Cbyp后接地,芯片U3的P2腳接地,芯片U3的P3腳經(jīng)電阻Rf、電容Cf接地,芯片U3的P4與氣體 閥4的IP+端連接,芯片U3的P5腳與氣體閥4的IP-端連接,采集流經(jīng)氣體閥的電流信號(hào),實(shí)現(xiàn) 正向、反向電流信號(hào)采集。電流互感器的原邊線圈與氣體閥4串聯(lián),當(dāng)驅(qū)動(dòng)電流流過原邊線 圈后,產(chǎn)生一個(gè)對(duì)應(yīng)的磁場(chǎng),內(nèi)部的霍爾轉(zhuǎn)換器將這個(gè)電磁場(chǎng)轉(zhuǎn)換成對(duì)應(yīng)比例的輸出電壓, 轉(zhuǎn)換精度高達(dá)98%。由于原邊線圈與輸出是電氣隔離的結(jié)構(gòu),通過電氣隔離可以有效減少 氣體閥驅(qū)動(dòng)電路產(chǎn)生的干擾帶入信號(hào)采集與反饋電路中,從而有效地提高電流控制的精 度。
[0046] 如圖5和圖6所示,所述滯回電壓比較器7包括電壓比較器U4、電阻R5、電阻R6和電 阻R7,所述電壓比較器U4的正相端經(jīng)電阻R5接電源VCC,電壓比較器U4的正相端還經(jīng)電阻R6 接地,電壓比較器U4的正相端還經(jīng)電阻R7后電壓比較器U4的輸出端連接。
[0047] 反向帶滯回區(qū)間的電壓比較器需要三個(gè)電阻網(wǎng)絡(luò)(電阻R5、電阻R6和電阻R7),當(dāng) 電壓比較器u的反相端Μ直小于正相端Va時(shí),輸出為高電平,低壓閾值VaA
[0049] 當(dāng)VIN > VA時(shí),輸出為低電平,高壓閾值VA2為
[0051] 所以,總的滯回區(qū)間為
[0052] Δ Va=Vai.Va2
[0053] 采用外部的電壓比較器,可有效減少微處理器8的負(fù)荷,為2個(gè)以上氣體閥4工作存 在重疊角奠定基礎(chǔ),同時(shí),設(shè)定滯回區(qū)間,一是有效地降低外部干擾對(duì)驅(qū)動(dòng)電流控制的影 響,二是靈活調(diào)節(jié)驅(qū)動(dòng)電流的紋波。
[0054] 如圖7所示,微控制器8由5V、3.3V、1.5V電源供電,/P0RST是用來控制微控制器的 復(fù)位。本設(shè)計(jì)中,掉電時(shí)序?qū)︱?qū)動(dòng)電路的影響很大,在掉電過程中,如果剛好處在產(chǎn)生驅(qū)動(dòng) 電流的時(shí)間段,并且PORST復(fù)位的時(shí)間較晚,此時(shí)驅(qū)動(dòng)電路工作容易產(chǎn)生紊亂,驅(qū)動(dòng)電流 信號(hào)亂竄,容易導(dǎo)致低邊開關(guān)管Q2損壞。本發(fā)明在5V、3.3V、1.5V即將掉電之前,將PORST 置低,能夠有效控制掉電時(shí)序,從而避免驅(qū)動(dòng)電路出現(xiàn)工作紊亂的情況,有效降低了低邊開 關(guān)管Q2損壞的風(fēng)險(xiǎn)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種氣體閥驅(qū)動(dòng)電路,其特征在于:包括雙Boost模塊(1)、電源管理模塊(2)、高邊驅(qū) 動(dòng)及開關(guān)管模塊(3)、低邊驅(qū)動(dòng)及開關(guān)管模塊(5)、電流信號(hào)采集模塊(6)、滯回電壓比較器 (7)和微控制器(8); 所述電源管理模塊(2 )與Boost模塊(1)連接,電源管理模塊(2 )控制雙Boost模塊(1)產(chǎn) 生的電壓在24V~150V范圍內(nèi)可調(diào),用于控制電流上升時(shí)間以及為驅(qū)動(dòng)電流提供電壓源;電 源管理模塊(2)還用于控制電源上電和掉電時(shí)序,以協(xié)調(diào)各模塊工作; 所述高邊驅(qū)動(dòng)及開關(guān)管模塊(3)和低邊驅(qū)動(dòng)及開關(guān)管模塊(5)用于控制電流值以及感 性負(fù)載的續(xù)流,該高邊驅(qū)動(dòng)及開關(guān)管模塊(3)與雙Boost模塊(1)連接,低邊驅(qū)動(dòng)及開關(guān)管模 塊(5)與電流信號(hào)采集模塊(6)連接; 所述電流信號(hào)采集模塊(6)將采集的電流信號(hào)轉(zhuǎn)換為電壓信號(hào)并輸入到滯回電壓比較 器(7)的反相端,該電流信號(hào)采集模塊(6)與滯回電壓比較器(7)的反相端連接; 所述微控制器(8)用于輸出滯回電壓比較器(7)的正相端所需的參考電壓,產(chǎn)生高邊驅(qū) 動(dòng)及開關(guān)管模塊(3)與低邊驅(qū)動(dòng)及開關(guān)管模塊(5)所需的驅(qū)動(dòng)信號(hào),并對(duì)整個(gè)氣體閥驅(qū)動(dòng)電 路的關(guān)鍵數(shù)據(jù)進(jìn)行監(jiān)控,該微控制器(8)分別與滯回電壓比較器(7)的正相端和輸出端、電 源管理模塊(2)、高邊驅(qū)動(dòng)及開關(guān)管模塊(3)、低邊驅(qū)動(dòng)及開關(guān)管模塊(5)連接; 所述滯回電壓比較器(7)將反相端的電壓信號(hào)與正相端的參考電壓進(jìn)行對(duì)比,并產(chǎn)生 微控制器(8)所需的開關(guān)信號(hào)。2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的氣體閥驅(qū)動(dòng)電路,其特征在于:所述高邊驅(qū)動(dòng)及開關(guān)管模塊 (3)米用自舉懸浮驅(qū)動(dòng),其包括尚邊驅(qū)動(dòng)和尚邊開關(guān)管Q1; 所述高邊驅(qū)動(dòng)包括芯片U1、電阻R1、電阻R2、電阻R3、電阻R4、電容C1、電容C2、二極管 D1、二極管D2和二極管D3; 所述芯片U1的1腳經(jīng)電容C2與芯片U1的4腳連接,芯片U1的2腳經(jīng)電阻R4與芯片U1的4腳 連接,芯片U1的5腳經(jīng)電阻R3與芯片U1的6腳連接,芯片U1的5腳還經(jīng)電容C1與芯片U1的8腳 連接,二極管D2與電容C1并聯(lián);芯片U1的7腳分別與二極管D3的負(fù)極連接,且二極管D3的正 極與高邊開關(guān)管Q1的柵極連接;所述電阻R2與二極管D3并聯(lián);芯片U1的8腳經(jīng)二極管D1、電 阻R1與芯片U1的1腳連接;電阻R1和電容C2的連接點(diǎn)接電源VCC,電阻R4與電容C2的連接點(diǎn) 接地。3. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的氣體閥驅(qū)動(dòng)電路,其特征在于:所述雙Boost模塊(1)包括 芯片U2、第一 Boost升壓支路和第二Boost升壓支路; 所述第一Boost升壓支路由電感LI、mos管Q3、電阻Rsnsi、二極管D4和電容Cciut組成,mos管 Q3的柵極與芯片U2的PGATE1腳連接,mos管Q3的漏極經(jīng)電感L1與VIN連接,mos管Q3的漏極還經(jīng) 二極管D4、電容Cout接地;mos管Q3的源極經(jīng)電阻Rsnsi接地,且電阻Rsnsi與mos管Q3源極相連 接的一端還接芯片U2的Psensei+腳,電阻Rsnsi的另一端還接芯片U2的Psensei-腳; 所述第二Boost升壓支路由電感L2、mos管Q4、電阻Rsns2、二極管05和〇]111·組成,mos管Q4的 柵極與芯片U2的Pgate2腳連接,mos管Q4的漏極經(jīng)電感L2與Vin連接,mos管Q4的漏極還經(jīng)二極 管D5、電容Cciut接地,mos管Q3的源極經(jīng)電阻Rsns2接地,且電阻Rsns2與mos管Q4的源極相連接 的一端還接芯片U2的PSENSE2+腳,電阻RSNS2的另一端還接芯片U2的PSENSE2-腳; 所述第一Boost升壓支路與第二Boost升壓支路的工作存在180°相位差,第一Boost升 壓支路中的mos管Q3導(dǎo)通為電感L1蓄能時(shí),第二Boost升壓支路中的mos管Q4關(guān)斷,將電感L2 存儲(chǔ)的能量通過二極管D5向CQUT充電;工作180°相位后,第二Boost升壓支路中的mos管Q4導(dǎo) 通為電感L2蓄能,第一 Boost升壓支路的mos管Q3關(guān)斷,將電感L1存儲(chǔ)的能量通過二極管D4 向Cciut充電。4. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的氣體閥驅(qū)動(dòng)電路,其特征在于:所述電流信號(hào)采集模塊(6) 包括芯片U3、電容Cbyp、電容Cf和電阻Rf ; 所述芯片U3的P1腳經(jīng)電容Cbyp后接地,芯片U3的P2腳接地,芯片U3的P3腳經(jīng)電阻Rf、電容 CF接地,芯片U3的P4與氣體閥(4 )的IP+端連接,芯片U3的P5腳與氣體閥(4 )的IP-端連接,采 集流經(jīng)氣體閥(4)的電流信號(hào),實(shí)現(xiàn)正向、反向電流信號(hào)采集。5. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的氣體閥驅(qū)動(dòng)電路,其特征在于:所述滯回電壓比較器(7)包 括電壓比較器U4、電阻R5、電阻R6和電阻R7,所述電壓比較器U4的正相端經(jīng)電阻R5接電源 VCC,電壓比較器U4的正相端還經(jīng)電阻R6接地,電壓比較器U4的正相端還經(jīng)電阻R7后電壓比 較器U4的輸出端連接。
【文檔編號(hào)】F16K31/02GK106090383SQ201610743561
【公開日】2016年11月9日
【申請(qǐng)日】2016年8月26日
【發(fā)明人】黃都, 張鵬, 吳競(jìng)
【申請(qǐng)人】重慶紅江機(jī)械有限責(zé)任公司
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