高壓懸浮電磁閥驅動電路的設計

tags: 電磁閥    時間:2014-03-11 11:02:43
高壓懸浮電磁閥驅動電路的設計簡介
    電磁閥驅動電路的設計要求驅動電路在閥芯開啟過程中採用高電壓供電,以提高電流的前沿上升率,加快閥芯的開啟速度;閥芯全開后採用低電壓供電,使閥芯維持在全開位……
高壓懸浮電磁閥驅動電路的設計正文
    電磁閥驅動電路的設計要求驅動電路在閥芯開啟過程中採用高電壓供電,以提高電流的前沿上升率,加快閥芯的開啟速度;閥芯全開后採用低電壓供電,使閥芯維持在全開位置。高低壓驅動電路的設計難點在於如何解決高壓端功率管的驅動問題。本研究設計的基於IR2110的電磁閥驅動電路,利用IR2l10獨立的低端與高端輸入通道產生不同的驅動電壓來實現電磁閥的快速開閉。為了減輕電控單元的負擔,MCU 只需發出控制噴油時間長短的方波即可,IR2110所需的PWM 驅動脈衝由可編程邏輯陣列模塊(EPM7128)來實現。基於IR2110的電磁閥驅動電路系統的硬體組成框圖見圖3。


    升壓電路原理
    車上控制系統的電源一般都取自+24 V 的蓄電池,而電磁閥驅動電路的瞬時用電量特別大,因此,發動機起動時刻蓄電池存在電壓嚴重下降的現象,一方面導致系統工作不正常,電磁閥無法正常打開或關閉,另一方面即使電磁閥能夠正常工作,電壓降低對其流量特性的影響也非常大。因此,考慮系統可靠性,必須設計一套升壓電路,該電路能在發動機起動時給電磁閥提供足夠大的電壓,使電磁閥正常工作,其基本原理見圖4。


    基於IR2110的驅動電路的設計
    利用升壓電路的原理設計了基於IR2110的高壓懸浮電磁閥驅動電路。以驅動兩路電磁閥為例,基於IR2110的電磁閥驅動電路原理見圖5。通過CPLD的PWM 控制脈衝來導通各MOSFET ,當
噴油控制脈衝的上升沿來臨時Q 導通,升壓電壓V— H通過MOSFET加到電磁閥1或電磁閥2 :,同時電容器C 。放電;當電磁閥完全開啟后,通過IR2110的高端產生PWM 脈衝波來導通Q ,給電磁閥提供維持電壓,保持電磁閥閥芯的開度直到噴油脈衝結束,噴油完成。這時由於電容器放電,升壓電壓V—H 的值降低,則需對電容器繼續充電,電磁閥與電容器C5。通過Q。(或Q )與二極體D (或I) )構成升壓電路給電容器充電。



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