[电工&电子] 比例阀驱动电路分析

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查看86451 | 回复0 | 2024-7-29 17:42:50 | 显示全部楼层 |阅读模式
比例阀的驱动电流较大,所以在比例阀控制电路中,MOS管用得非常多。而在伺服阀控制电路中,一般的模拟运放,最多再加上三极管推挽电路就可以满足要求。下面是一张比例阀驱动电路(硬件部分):


总体来说,这个电路图比较简单,对于专业搞电控的,一目了然;对于从事液压行业的朋友,可能还是有些吃力,现在简单给大家分析一下:从上图可以看到,有Enable使能信号,以及PWM信号,根据常识,当不给使能时,电路肯定是不工作的。现在先看看不给使能的情况:一 En ValveQ14为一个N沟道Mos管,当使能信号为低电平时,Q14的栅极也为低电平,Q14关闭;Q6为P沟道Mos管,当Q14关闭时,Q6的栅极和源级都为高电平12V,所以Vgs=0,Q6也关闭,电路没有电流流过。反之,当En为高电平时,Q14的栅极经过R124和R125分压,Vgs满足开启条件,Q14打开;Q14打开,R123有电流流过,Q6的栅极经过R122和R123分压后,电压小于源级12V,Q6打开。电流流向Q7的源级。二 PWM现在分析Q7的状态。Q7这一路和Q6非常相似,几乎是一模一样,只是在R128上并联了一个二极管。当PWM为低电平时,Q15关闭,同样的Q7的源级和栅极都为高电平,Vgs=0,所以Q7也关闭;当PWM为高电平时,Q15的栅极经过R128和R129分压,Vgs满足开启条件,Q15打开;Q15打开,R127有电流流过,Q7的栅极经过R126和R127分压后,电压小于源级电压,Q7打开。电流流向OUT+(比例阀线圈)。为什么在电阻R129两端并联二极管?这个主要是为了快速放电,Q15的栅极和源级(地)之间会寄生电容,存储电荷,当PWM信号高速驱动MOS管Q15时,在PWM为低的瞬间,寄生电容通过二极管放电。但是这个电路是不合适的,寄生电容通过二极管放电,电流流向哪里?如果后面是三极管电路,问题不大;如果是直接接单片机的IO口,这样很容易损坏单片机。三输出级电流通过Out+流向比例阀线圈,再通过Out-流向R130,然后回到地。在比例阀线圈两端并联了二极管D5,主要是为了线圈续流,不再多叙;下面的R130是采样电阻,但是对于比例阀,这个电阻太大了,如果是1.2A的电流,功耗为7.2W,显然1W的功率太小了;此处可以用0.1~0.5R的高精度电阻(至少0.5%精度);电流流经R130产生压降,然后送往后级进行处理(参与PID闭环)。

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