一種流量儀表閥門控制電路的製作方法

2024-02-04 04:19:15

本實用新型涉及閥門控制技術領域，尤其涉及一種流量儀表閥門控制電路。

背景技術：

目前，在流量控制閥的應用中，對於閥門在帶流體壓力關閥後不容易開閥的情況，一般採用雙電壓供電電路的方式，關閥時採用低電壓供電，開閥時採用高電壓供電，實現開閥力大於關閥力加以解決，但是雙電壓供電電路的電路複雜、可靠性相對低、成本高。

技術實現要素：

本實用新型的目的是克服目前採用雙電壓供電電路實現開閥力大於關閥力，雙電壓供電電路的電路複雜、可靠性相對低、成本高的技術問題，提供了一種流量儀表閥門控制電路，其通過開閥、關閥不同迴路的選擇實現開閥力大於關閥力，電路簡單，可靠性高，成本低。

為了解決上述問題，本實用新型採用以下技術方案予以實現：

本實用新型的一種流量儀表閥門控制電路，包括控制器、閥門驅動電路和迴路選擇電路，所述控制器與閥門驅動電路的控制端電連接，所述閥門驅動電路、迴路選擇電路和閥門串聯成一個迴路，迴路選擇電路包括並聯的開閥支路和關閥支路，開閥支路導通時的阻值小於關閥支路導通時的阻值，當閥門驅動電路驅動閥門打開時，開閥支路導通，當閥門驅動電路驅動閥門關閉時，開閥支路不導通、關閥支路導通。

在本技術方案中，控制器控制閥門驅動電路工作。開閥時，閥門驅動電路輸出正向電壓驅動閥門打開，此時開閥支路導通；關閥時，閥門驅動電路輸出反向電壓驅動閥門關閉，此時開閥支路不導通、關閥支路導通。由於開閥支路導通時的阻值小於關閥支路導通時的阻值，所以開閥時，閥門兩端的輸入電壓較大，關閥時，閥門兩端的輸入電壓較小，通過開閥、關閥不同迴路的選擇實現開閥力大於關閥力。

作為優選，所述開閥支路包括二極體D1，所述關閥支路包括電阻R4，閥門驅動電路的第一輸出端與二極體D1陽極和電阻R4一端電連接，閥門的第一輸入端與二極體D1陰極和電阻R4另一端電連接，閥門驅動電路的第二輸出端與閥門的第二輸入端電連接。開閥時，二極體D1導通，由於二極體D1導通時阻值很小，電流主要流經二極體D1，此時整個迴路選擇電路的阻值很小，閥門兩端的輸入電壓較大；關閥時，二極體D1截止，沒有電流通過，電流流經電阻R4形成迴路，此時整個迴路選擇電路的阻值較大，閥門兩端的輸入電壓較小。

作為優選，所述一種流量儀表閥門控制電路還包括電壓鉗位電路，所述電壓鉗位電路與閥門的兩個輸入端電連接。電壓鉗位電路用於在閥門停止動作的瞬間鉗位反向電動勢產生的電壓。

作為優選，所述電壓鉗位電路包括二極體D3、二極體D4、二極體D5和二極體D6，二極體D3陰極與電源Vout、二極體D4陰極電連接，二極體D3陽極與閥門的第一輸入端、二極體D5陰極電連接，二極體D4陽極與閥門的第二輸入端、二極體D6陰極電連接，二極體D5陽極和二極體D6陽極都接地。

作為優選，所述閥門驅動電路包括驅動晶片U1、電阻R3和二極體D2，驅動晶片U1的第一輸出端為閥門驅動電路的第一輸出端，驅動晶片U1的第二輸出端為閥門驅動電路的第二輸出端，驅動晶片U1的驅動電源端與電源Vout電連接，驅動晶片U1的接地端接地，驅動晶片U1的工作電源端與電源Vin2電連接，驅動晶片U1的第一輸入端與電阻R3一端、控制器的第一輸出端電連接，驅動晶片U1的第二輸入端與二極體D2陽極、控制器的第二輸出端電連接，驅動晶片U1的第三輸入端與電阻R3另一端、二極體D2陰極電連接。控制器的第一輸出端用於輸出開閥信號Valve_ON，控制器的第二輸出端用於輸出關閥信號Valve_OFF。

作為優選，所述閥門驅動電路還包括電容C1，電容C1一端與驅動晶片U1的工作電源端電連接，電容C1另一端接地。

作為優選，所述閥門驅動電路還包括電容C2，電容C2一端與驅動晶片U1的驅動電源端電連接，電容C2另一端接地。

作為優選，所述一種流量儀表閥門控制電路還包括閥門供電電路，所述閥門供電電路的輸出端與閥門驅動電路的驅動電源端電連接，閥門供電電路的控制端與控制器電連接。控制器控制閥門供電電路給閥門驅動電路的驅動電源端供電。

作為優選，所述閥門供電電路包括電源Vin1和開關模塊，電源Vin1通過開關模塊與閥門驅動電路的驅動電源端電連接，開關模塊的控制端與控制器電連接。

作為優選，所述開關模塊包括電阻R1、電阻R2、MOS管Q1和三極體Q2，電阻R2一端與控制器的第三輸出端電連接，電阻R2另一端與三極體Q2基極電連接，三極體Q2發射極接地，三極體Q2集電極與電阻R1一端、MOS管Q1柵極電連接，MOS管Q1源極與電阻R1另一端、電源Vin1電連接，MOS管Q1漏極與閥門驅動電路的驅動電源端電連接。控制器的第三輸出端用於輸出控制信號Power_ON控制開關模塊的通斷。

本實用新型的有益效果是：（1）通過開閥、關閥不同迴路的選擇實現開閥力大於關閥力，電路簡單，可靠性高，成本低。（2）電壓鉗位電路能夠消除閥門電機在停止時的反向電動勢。

附圖說明

圖1是實施例1的一種電路原理圖；

圖2是實施例2的一種電路原理圖。

圖中：1、閥門驅動電路，2、迴路選擇電路，3、閥門，4、電壓鉗位電路，5、閥門供電電路。

具體實施方式

下面通過實施例，並結合附圖，對本實用新型的技術方案作進一步具體的說明。

實施例1：本實施例提供了一種流量儀表閥門控制電路，如圖1所示，包括控制器、閥門驅動電路1、迴路選擇電路2和電壓鉗位電路4，控制器與閥門驅動電路1的控制端電連接，閥門驅動電路1、迴路選擇電路2和閥門3串聯成一個迴路，電壓鉗位電路4與閥門3的兩個輸入端電連接；

迴路選擇電路2包括並聯的開閥支路和關閥支路，開閥支路包括二極體D1，關閥支路包括電阻R4，閥門驅動電路1的第一輸出端與二極體D1陽極和電阻R4一端電連接，閥門3的第一輸入端與二極體D1陰極和電阻R4另一端電連接，閥門驅動電路1的第二輸出端與閥門的第二輸入端電連接；

電壓鉗位電路4包括二極體D3、二極體D4、二極體D5和二極體D6，二極體D3陰極與電源Vout、二極體D4陰極電連接，二極體D3陽極與閥門的第一輸入端、二極體D5陰極電連接，二極體D4陽極與閥門的第二輸入端、二極體D6陰極電連接，二極體D5陽極和二極體D6陽極都接地；

閥門驅動電路1包括DRV8837驅動晶片U1、電容C1、電容C2、電阻R3和二極體D2，DRV8837驅動晶片U1的3腳為閥門驅動電路的第一輸出端，DRV8837驅動晶片U1的2腳為閥門驅動電路的第二輸出端，DRV8837驅動晶片U1的1腳與電源Vout、電容C2一端電連接，電容C2另一端、DRV8837驅動晶片U1的0腳、4腳都接地，DRV8837驅動晶片U1的8腳與電源Vin2、電容C1一端電連接，電容C1另一端接地，DRV8837驅動晶片U1的6腳與電阻R3一端、控制器的第一輸出端電連接，DRV8837驅動晶片U1的5腳與二極體D2陽極、控制器的第二輸出端電連接，DRV8837驅動晶片U1的7腳與電阻R3另一端、二極體D2陰極電連接。

控制器控制閥門驅動電路工作。控制器的第一輸出端用於輸出開閥信號Valve_ON，控制器的第二輸出端用於輸出關閥信號Valve_OFF。

開閥時，Valve_ON置高電平，Value_OFF置低電平，DRV8837驅動晶片U1的3腳連通電源Vout，DRV8837驅動晶片U1的2腳連通GND，電流流經二極體D1、閥門到GND構成迴路。關閥時，Valve_ON置低電平，Value_OFF置高電平，DRV8837驅動晶片U1的3腳連通GND，DRV8837驅動晶片U1的2腳連通電源Vout，電流流經電阻R4、閥門到GND構成迴路，二極體D1沒有電流通過。

開閥時，二極體D1導通，由於二極體D1導通時阻值很小，電流主要流經二極體D1，此時整個迴路選擇電路的阻值很小，閥門兩端的輸入電壓較大；關閥時，二極體D1截止，沒有電流通過，電流流經電阻R4形成迴路，此時整個迴路選擇電路的阻值較大，閥門兩端的輸入電壓較小。通過開閥、關閥不同迴路的選擇實現開閥力大於關閥力。電壓鉗位電路用於在閥門停止動作的瞬間鉗位反向電動勢產生的電壓。

實施例2：本實施例提供了一種流量儀表閥門控制電路，如圖2所示，包括控制器、閥門驅動電路1、迴路選擇電路2和閥門供電電路5，控制器與閥門驅動電路1的控制端電連接，閥門驅動電路1、迴路選擇電路2和閥門3串聯成一個迴路，閥門供電電路5的輸出端與閥門驅動電路1的驅動電源端電連接，閥門供電電路5的控制端與控制器電連接；

迴路選擇電路2包括並聯的開閥支路和關閥支路，開閥支路包括二極體D1，關閥支路包括電阻R4，閥門驅動電路1的第一輸出端與二極體D1陽極和電阻R4一端電連接，閥門3的第一輸入端與二極體D1陰極和電阻R4另一端電連接，閥門驅動電路1的第二輸出端與閥門的第二輸入端電連接；

閥門供電電路5包括電源Vin1和開關模塊，開關模塊包括電阻R1、電阻R2、MOS管Q1和三極體Q2，電阻R2一端與控制器的第三輸出端電連接，電阻R2另一端與三極體Q2基極電連接，三極體Q2發射極接地，三極體Q2集電極與電阻R1一端、MOS管Q1柵極電連接，MOS管Q1源極與電阻R1另一端、電源Vin1電連接，MOS管Q1漏極與閥門驅動電路的驅動電源端電連接；

閥門驅動電路1包括DRV8837驅動晶片U1、電容C1、電容C2、電阻R3和二極體D2，DRV8837驅動晶片U1的3腳為閥門驅動電路的第一輸出端，DRV8837驅動晶片U1的2腳為閥門驅動電路的第二輸出端，DRV8837驅動晶片U1的1腳為閥門驅動電路的驅動電源端，DRV8837驅動晶片U1的1腳與電容C2一端電連接，電容C2另一端、DRV8837驅動晶片U1的0腳、4腳都接地，DRV8837驅動晶片U1的8腳與電源Vin2、電容C1一端電連接，電容C1另一端接地，DRV8837驅動晶片U1的6腳與電阻R3一端、控制器的第一輸出端電連接，DRV8837驅動晶片U1的5腳與二極體D2陽極、控制器的第二輸出端電連接，DRV8837驅動晶片U1的7腳與電阻R3另一端、二極體D2陰極電連接。

控制器控制閥門供電電路給閥門驅動電路的驅動電源端供電。控制器的第一輸出端用於輸出開閥信號Valve_ON，控制器的第二輸出端用於輸出關閥信號Valve_OFF，控制器的第三輸出端用於輸出控制信號Power_ON控制三極體Q2的通斷。

當閥門驅動電路需要工作時，Power_ON被置高電平，這時，三極體Q2處於飽和導通狀態，三極體Q2的集電極被發射極拉到GND。同時，MOS管Q1的柵極被三極體Q2的集電極拉到GND，MOS管Q1的源極到漏極導通。此時，MOS管Q1的漏極為閥門驅動電路供電，閥門驅動電路開始工作。

開閥或關閥操作時，控制器先控制閥門供電電路給閥門驅動電路的驅動電源端供電，閥門驅動電路驅動閥門動作，當閥門動作到位時，控制器控制閥門供電電路停止供電，控制閥門驅動電路、迴路選擇電路和閥門串聯成的迴路仍然導通，由於閥門仍然有電流迴路，閥門電機上電感線圈的磁能會逐漸被消耗掉，一段時間後，控制閥門驅動電路、迴路選擇電路和閥門串聯成的迴路斷開，完成一次消除反向電動勢的開閥或關閥操作。