一种高效节能的电磁阀驱动电路设计

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一种高速开关电磁阀智能驱动模块的设计

耿守本韩国华（中国电子科技集团公司第４研究所，１安徽蚌埠２３０）３００
摘要
根据电磁铁的电磁吸力与线圈电流的关系，计出一种基于Ｐ设ＷＭ控制方式的高速开关电磁阀智能驱动模块。该驱动
模块采用高低端驱动技术和电路反馈技术实现了电磁阀的快速驱动以及驱动故障的自诊断功能。
关键词：速电磁阀，能驱动，ＷＭ高智Ｐ
Ａｂｔａｔｓｒｃ
ＡｃｃｒｎｏｔｅｒｌｔｂｅｗｅｅＩｔＯａｅｔｍｏｃａｄｉｉｉｏｓｅｎｉａｋｉｏｆｉｔｌｎｄｒｉｇｏｄｉｇｔｈｅａｉｏｎｔｅｎｅｃｒｍｇｎｉｓｆｒｅｎｃｏｌｒｔｆｏｌｏｄ，ｎｄｃｃｕｎｅｌｇｅｔｖｎｍｏｄｕｌｉｉｅｆｇｈ—ｓｅｅｓｔｏｌｏｉｖｖｓｏｒｈｉ．ｐｄｗｉｃｈｓｅｎｄａｌｅｉｄｅｇｎｂｅｄｎＷＭｃｏｔｏｌｓｉｅｄａｓｏＰｎｒｍｏｄｅＢｙｐｐｌｎｔｅｔｃｈｏｌｙｆｉａｌｗａｙｉｇｈｅｎｏｇｏｈｇｈｎｄｏｓｄｄｒｎｇｉｅｉｖｉａｎｔｅｈｒｏｆｅｄｈｔｅｏｙｆｅｄｂａｃｔｏ，ｈｓｃｋｏｎｒｌｉｄｒｎｍｏｔｉｇｖｉｄｕｌｃｌｆｌａｃｅｅｈｄｒｉｇｅｉｅｅｔｏｈｇｈ— ｅｏｕｄｕｌｙｈｉｖｔｅｉｎｒｑｕｒｍｎｆｒｉｖｓｅｓｅｎｄａｖｄａｓｔｅｆｎｉｎｆｆｌｓｆａｐｅｄｏｌｏｉｖｌｅａｎｈｈｕｃｔｏａｕｔｅｌｏ —ｄｉｇｎｏｉ．ｓｓＫｅｗｏｒｓ：ｉ —ｓｅｓｔｓｌｎｄａｌｅ，ｔｌｅｎｄｒｎｇ，ＭｙｄｈｇｈｐｅｄｗｉｃｈｏｅｏｉｖｖｉｅｌｇｔｉｎｉｖｉＰＷ

一种带过流保护自动节能电磁阀控制电路[实用新型专利]

专利名称：一种带过流保护自动节能电磁阀控制电路专利类型：实用新型专利

发明人：王后双,李元,丁迪松,钱志鸿

申请号：CN201821753381.0

申请日：20181027

公开号：CN209671720U

公开日：

20191122

专利内容由知识产权出版社提供

摘要：本实用新型涉及电磁阀电路技术领域，尤其是一种带过流保护自动节能电磁阀控制电路。一种带过流保护自动节能电磁阀控制电路，交流转直流模块A：输入接口CN1和整流桥交流输入端DB1并联连接，DB1整流桥直流输入端和虑波电容C1并联连接对电压转换成5V模块B和电磁阀接口及保护电路D供电；电压转换成5V模块B：由电阻R1和稳压管Z1串联连接；电磁阀开启及电磁阀维持PWM波形控制模块C：U1控制芯片输出端PA2和电阻R2串联再串接到开关管Q1；电磁阀接口及保护电路D：电磁阀接口CN2和压敏电阻RV1并联。本实用新型的有益之处：在开阀阶段，驱动电压U1先输出一个高电平，而后输出PWM脉冲电平，避免发热。

申请人：慈溪市泰姆电气有限公司

地址：315325 浙江省宁波市慈溪市周巷镇天元工业小区芦庵公路1189号

国籍：CN

代理机构：宁波杭州湾新区大川专利代理事务所(普通合伙)

代理人：徐敏灿

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一种节能电磁阀驱动电路的设计与实现

Vol. 44 No. 2Apr. 2021

第44卷第2期2021年4月

电子器件

Chinese Journal of ElccLmn Devices

Implementation of a Driving Circuit for Energy

Saving Electromagnetic Valve *

CHENG Jing * ^ABDULLA Nurmamat , SU Le

(College of Electric Engineering ； Key Laboratory of Education Ministry for Renewable Energy Power Generation

and Grid Technology in Xinjiang ,Xinjiang University , Urumqi Xinjiang 830047 , China)

Abstract : In recent years , with Lhe rapid development of social economy and Lhe acceleration of energy consumption , "energy conservation and environmental protection"has become the proposition of the times. The state has formulated

more strict conditions for electrical equipment in terms of energy conservation and environmental protection. Electrical equipment is facing great opportunities and challenges. LM317—adjustable three terminal voltage regulator is taken as the core component , an energy-saving driving circuit is designed for electromagnetic valves , the composition and prin

电磁阀电控方式

电磁阀电控⽅式

⼀、引⾔

电磁阀作为流体控制系统中重要的组成部分，其电控⽅式的选择直接影响着整个系统的性能与稳定性。近年来，随着⼯业⾃动化程度的提⾼，电磁阀的电控⽅式也在不断发展和完善。本⽂将对电磁阀的电控⽅式进⾏详细探讨，旨在为相关领域的技术⼈员提供参考。

⼆、电磁阀的电控⽅式

1.直接电控

直接电控是指通过控制电路直接驱动电磁阀的启闭。这种⽅式具有结构简单、反应迅速的优点，适⽤于对控制精度要求较⾼的场合。但是，由于电磁阀的启闭需要较⼤的电流，直接电控容易造成较⼤的线路压降，从⽽影响控制精度。此外，由于电磁阀的⼯作电压较⾼，直接电控还可能引发安全问题。

2.间接电控

间接电控是指通过中间继电器或固态继电器（SSR）等设备驱动电磁阀的启闭。这种⽅式能够有效降低线路压降，提⾼控制精度。同时，由于中间继电器或SSR具有隔离作⽤，能够有效避免电磁阀⼯作电压对控制电路的影响，提⾼系统的安全性。然⽽，间接电控⽅式也存在⼀些不⾜，如继电器或SSR的寿命较短，容易损坏；同时，间接电控⽅式的反应速度较慢，可能⽆法满⾜某些快速响应场合的需求。

3.智能电控

智能电控是指利⽤微处理器或控制器实现对电磁阀的启闭控制。这种⽅式具有⾼度的灵活性和可编程性，能够根据实际需求进⾏定制化的控制策略。此外，智能电控⽅式还能够实现多通道控制，进⼀步提⾼系统的⾃动化程度。然⽽，智能电控⽅式的成本较⾼，且需要专业技术⼈员进⾏编程和调试，不利于普及应⽤。

三、电磁阀电控⽅式的选择与应⽤

在选择电磁阀的电控⽅式时，应综合考虑实际需求、控制精度、系统安全性、成本等多个因素。对于要求⾼精度、快速响应的场合，可选⽤直接电控或智能电控⽅式；对于对控制精度要求不⾼、成本有限的场合，可选⽤间接电控⽅式。此外，还需注意电磁阀的⼯作电压、电流等参数，以确保选择的电控⽅式能够满⾜实际需求。

一个经典电磁阀驱动电路的改进

Ｉ皇王研霾…………………………．一
一
个经典电磁阀驱动电路的改进
上海空间推进研究所钱袜凯张智敏
【摘要】本文介绍了一种新型的电磁阀驱动电路，该电路的电流采集由采样电阻改为霍尔电流传感器，增加了光耦隔离模块，用场效应管代替了原电路中的三极管。该电路具有可靠性高、电流采集精度高、响应速度快等优点。【关键词】电磁阀驱动电路；霍尔电流传薅器；光耦隔离模块；场效应管
１引言．
信号容易受到干扰。
随着航天事业的日益发展，发动机的型号研制也呈现了多元化趋势，日常的试车任务数量也成倍的增加，所以如何提高试车成功率和质量成为了测控的工作重点与难点。在日常试车任务中发现，由于原先电磁阀功率驱动模块的功能受原先技术水平的限制，导致的试车不完全成功案例有所发生。因此结合实际使用环境，采用了一些目前较为先进的技术重新设计并制作了电磁阀功率放大模块，经过大量的测试和实际数据验证后表明，所设计的电路成品完全符合预先设定的目标，为以后每一次的成功试车打下了坚实
流传感器霍尔传感器是根据霍尔效应制作的一种

基于L9352B的电磁阀控制电路设计与实现

朱献晶

南京舒普思达医疗设备有限公司（江苏南京211505)

摘要：我国作为一个工业大国，工业的发展效益十分可观，工业领域的蓬勃发展与工业设备是分不开的。目前，为了提高工业设备的工作安全性和工作效率，我国主要通过控制电磁阀管理大型工业设备。文章研究并设计了基于L9352B的电磁阀控制电路，希望能对行业发展起到一定的作用。

关键词：L9352B;电磁阀；控制电路；控制器；駔动芯片

L 2020年第9期1-----------------------------------------------------—一一I照明电器I

〇引言

传统电磁阀控制电路的工作原理是通过集成的二极管控制一些大型工业设备，但是二极管的功能具有局限性，只能控制一些小型低配的工业设备，一定程度上限制了工业效益的最大化。而且，此控制电磁阀的方法成本高，需要大量的能源为基础m。为此，文章通过设计电磁阀的驱动芯片、控制器和控制电路，完成了基于 L9352B的电磁阀控制电路的设计，拓宽了工业领域的发展。

1基于L9352B的电磁阀控制电路设计

1.1L9352B集成芯片的特性

L9352B作为目前最新研究生产的驱动芯片，主要面向的对象是电磁阀、磁铁等构建而成的特殊工业设备。集成驱动芯片的核心是将设备驱动功能和设备运行监测功能集成在同一个驱动芯片内，达到了调用工业设备负载强度的目的，并且驱动芯片的应用领域也拓宽为任何比例的电磁阀。L9352B集成芯片还具有设备短路保护、过温关闭功能可选、开路负载监测、调节器误差监测、静电监测、调节电磁阀的负载能力等功能。L9352B集成芯片的工作电流为5 mA,集成驱动芯片的运行状态分为监测状态和后台待机状态。集成驱动芯片不同状态下消耗的电能不同，这就降低了工业设备的能耗。

电磁阀驱动芯片

电磁阀驱动芯片是一种用来控制电磁阀的电路芯片。电磁阀是一种将电信号转换为机械运动的设备，广泛应用于工业控制系统中。电磁阀的工作原理是通过电流通过线圈产生的磁场来操纵阀门的开闭，从而控制介质的流动。电磁阀驱动芯片的主要功能是生成适合电磁阀工作的电信号，并确保信号的稳定性和精确性。

电磁阀驱动芯片通常由多个关键模块组成，包括信号发生器、电流驱动器、电源管理和保护电路等。信号发生器是电磁阀驱动芯片最基本的模块，负责产生用于控制电磁阀的电信号。信号发生器可以根据不同的应用需求，生成不同频率、不同占空比和不同波形的信号。电流驱动器则负责将低电平驱动信号转换为足够的功率来驱动电磁阀。电流驱动器可以提供不同的功率输出，并具有过流保护功能，以保护电磁阀和芯片不受损坏。电源管理模块则负责对输入电源进行管理和监控，以提供稳定的电源供应。保护电路则可以监测电磁阀的工作状态，并在出现异常情况时采取保护措施。

除了上述模块，电磁阀驱动芯片还可以具备一些其他的功能。例如，一些芯片可以提供多路驱动功能，可以同时控制多个电磁阀。还有一些芯片可以具备与其他控制系统的通信功能，可以通过串口或其他接口来与其他设备进行数据传输和控制。此外，一些芯片还支持PWM调节电磁阀的开闭程度，从而精确

控制介质的流量。还有一些芯片可以提供诊断和故障检测功能，能够监测电磁阀的工作状态，以及提供警告和报警功能。

总的来说，电磁阀驱动芯片是一种用于控制电磁阀的重要元件。它能够生成适合电磁阀工作的电信号，并确保信号的稳定性和精确性。同时，电磁阀驱动芯片还可以具备其他的功能，如多路驱动、通信、PWM调节、诊断和故障检测等。电磁阀驱动

一种脉冲电磁阀驱动电路[实用新型专利]

专利名称：一种脉冲电磁阀驱动电路

专利类型：实用新型专利

发明人：刘双春,王志勇,魏肃,柴智,黄志强,刘全喜申请号：CN201820588511.3

申请日：20180423

公开号：CN208112610U

公开日：

20181116

专利内容由知识产权出版社提供

摘要：本实用新型提供一种脉冲电磁阀驱动电路，包括单片机U1、第一储能模块、第二储能模块、开关SW1、P型场效应管、N型场效应管、至少两个NPN三极管、若干第一电阻、至少两个第二电阻、至少两个第三电阻。本实用新型提供的脉冲电磁阀驱动电路，结构简单、实用；通过NPN三极管、P型场效应管和N型场效应管，实现了脉冲电磁阀的打开和关闭；并通过第一储能模块和第二储能模块，保证在掉电阀位记忆时，单片机进行有效的状态记忆存储和维持脉冲电磁阀动作的完成；实现对脉冲电磁阀真实阀位状态进行监测的目的，通过单片机记忆存储真实阀位状态，无需每次开机均重新识别真实阀位状态，节省了开机时间，具有良好的市场前景。

申请人：厦门芯阳科技股份有限公司

地址：361011 福建省厦门市湖里区中国(福建)自由贸易试验区厦门片区港中路1702号403-405单元

国籍：CN

代理机构：厦门加减专利代理事务所(普通合伙)

代理人：李强

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电磁阀工作原理及控制电路设计

电磁阀是一种常见的控制元件，常用于管道上的流体控制。其工作原理是利用电

磁力控制流体的开关，从而实现流体的通断。具体工作过程如下：

1. 电磁阀由主体、线圈和阀芯组成。主体是外部固定的金属零件，通常由铜、铝

或不锈钢制成。线圈是用绝缘导线绕成的线圈，能够产生磁场。阀芯是铁芯，当

线圈通电时能够受到电磁力的作用。

2. 当不通电时，阀芯处于关闭状态，流体无法通过阀门。此时，弹簧压力将阀芯

推向关闭位置，并将密封圈与阀门密封面紧密贴合，防止流体泄漏。

3. 当线圈通电时，产生的磁场作用于阀芯，产生电磁力将阀芯从关闭位置推向打

开位置。弹簧压力减小，阀门打开，流体得以通过。

4. 当线圈再次断电时，阀芯受到弹簧力的作用，回到关闭位置，阀门关闭。

设计电磁阀的控制电路一般包括以下几个部分：

1. 电源部分：为线圈提供工作电源，通常选择DC或AC电源。需要根据具体应

用选择合适的电源供电。

2. 控制信号部分：根据系统的需求，选择合适的开关信号来控制电磁阀的开关。

可以使用按钮、开关、传感器等。

3. 保护部分：添加保护电路，例如过流保护电路、过压保护电路等，以保护电磁

阀的安全可靠运行。

4. 驱动电路部分：根据电磁阀的线圈特性，设计合适的驱动电路。例如，可以使

用继电器、MOSFET或三极管等来驱动线圈。

5. 信号处理部分：根据需要添加信号处理电路，例如放大、滤波、计时等。

需要根据具体应用情况和要求来设计电磁阀的控制电路，确保其可靠性和稳定性。

电磁阀电路原理

电磁阀电路原理是通过电磁力作用控制阀门的开关。电磁阀是利用电磁力原理工作的装置，通过控制电流的通断来控制阀门的开合。

电磁阀电路主要包括电源、继电器、开关和电磁阀本身。当电源通电时，电流通过继电器的线圈，产生电磁场。继电器将电流从一组接点切换到另一组接点，从而改变电路的连接关系。

当电流通过继电器的线圈时，电磁场作用于开关，使开关闭合。开关的闭合导致电流通过电磁阀的线圈，产生磁场。这个磁场与电磁阀内部的活塞相互作用，使活塞移动，从而控制阀门的开度。当电源断电时，电磁场消失，开关断开，电磁阀回到初始状态，阀门关闭。

在实际应用中，电磁阀电路常常与传感器、控制器等组合使用，实现对阀门运行状态的监测与控制。例如，当需要监测液位时，可以将液位传感器与电磁阀电路连接，当液位达到一定高度时，传感器将信号发送给控制器，控制器通过电磁阀电路切换阀门状态，实现对液位的控制。

总之，电磁阀电路通过控制电流的通断，利用电磁力来控制阀门的开合，实现对流体的控制。它在工业自动化控制、液压传动、液位控制等领域得到广泛的应用。

电磁阀工作原理及控制电路设计

电磁阀工作原理：

电磁阀是一种用电磁力来控制流体（液体或气体）的阀门。其工作原理是通过控制电磁铁产生或断开电磁力来打开或关闭阀门。电磁铁由线圈和铁芯组成，当施加电流到线圈上时，线圈会产生磁场，吸引铁芯使阀门打开；当电流断开时，磁场消失，铁芯回弹，阀门关闭。

电磁阀的控制电路通常包括一个功率驱动电路和一个控制信号电路。功率驱动电路负责将电源电压转化为线圈所需的电流，而控制信号电路负责监测输入信号，并根据信号的变化来控制驱动电路的开关。

控制电路设计：

1. 选择适当的电源电压和线圈的额定电流，并根据需要选择合适的电磁阀。

2. 设计一个稳压电源电路，将电源电压转化为适合线圈的电流。稳压电源电路通常包括变压器、整流器、滤波电容和稳压电阻等。根据电磁阀的额定电流和工作电压，选择合适的变压器和电阻。

3. 设计一个控制信号电路，用于监测输入信号并控制驱动电路的开关。控制信号电路通常包括信号接收器、比较器、开关电路和驱动电路等。信号接收器用于接收输入信号，比较器用于将输入信号转化为开关信号，开关电路用于放大和控制开关信号，驱动电路用于接收开关信号并控制电流的通断。根据具体要求，选择合适的器件和电路拓扑结构。

4. 进行电路布线和连接，根据设计的电路原理图进行电路布线

和元件连接。根据线圈的极性和电源极性，正确连接电源和线圈。

5. 进行电路测试和调整，将设计好的电路进行测试，检查各个部分的工作状态。根据测试结果调整电路参数和元件安装位置。

6. 进行电路封装和保护，根据需要对电路进行封装和防护，以保证电路的正常工作和安全性。

pwm电磁阀原理

PWM电磁阀原理

什么是PWM电磁阀

•PWM电磁阀是一种利用PWM（脉宽调制）信号对电磁阀进行控制的装置。

•通过改变电磁阀的开关周期和占空比，实现对流体的精确控制。PWM信号的工作原理

•PWM信号是一种以占空比来表示的方波信号。

•占空比是脉冲信号高电平时间占整个周期的比例，通常以百分比表示。

PWM电磁阀的工作原理

•电磁阀通过控制电磁线圈的通断来控制阀门的开关。

•电磁阀的通断由PWM信号的占空比决定。

•当PWM信号为高电平时，电磁线圈通电，产生磁场，吸引阀门关闭。

•当PWM信号为低电平时，电磁线圈断电，磁场消失，阀门打开。

PWM电磁阀的特点

•精确控制：通过改变PWM信号的占空比，可以精确控制阀门的开合程度，从而控制流体的流量或压力。

•高效能耗：由于PWM信号的周期非常快，电磁阀的能耗相对较低。•可靠性强：由于电磁阀只需要控制线圈通断，其结构简单，因此具有较高的可靠性。

PWM电磁阀的应用领域

•液压系统：PWM电磁阀广泛应用于工业液压系统中，用于控制液压马达、液压缸等的运动。

•汽车工业：PWM电磁阀在汽车方向盘助力、制动系统等方面有重要应用。

•空调系统：PWM电磁阀在空调系统中用于控制制冷剂的流量，实现温度的调节。

•医疗器械：PWM电磁阀在呼吸机、输液器等医疗器械中起到重要作用。

总结

•PWM电磁阀通过控制电磁线圈的通断，利用PWM信号的占空比来精确控制阀门的开合程度。

•PWM电磁阀具有精确控制、高效能耗和可靠性强等特点，被广泛应用于液压系统、汽车工业、空调系统和医疗器械等领域。

电控柴油机电磁阀驱动电路优化设计

　第26卷第2期内　燃　机　工　程 Vol .26No .2　2005年4月 Chinese I nternal Combusti on Engine Engineering Ap r .2005文章编号:1000-0925(2005)02-001-04

260022

电控柴油机电磁阀驱动电路优化设计

张　奇,张科勋,李建秋,欧阳明高

(清华大学汽车工程系,汽车安全与节能国家重点实验室,北京100084)

O pti m i za ti on D esi gn of Soleno i d D r i ve C i rcu it for Electron i ca lly

Con trolled D i esel Eng i n e

ZHANG Q i ,ZHANG Ke 2xun,L I J i a n 2q i u,O UYANG M i n g 2gao

(State Key Laborat ory for Aut omotive Safety and Energy,Depart m ent of Aut omotive Engineering,

Tsinghua University,Beijing 100084,China )

Abstract:An electr onic fuel injecti on syste m is suitable for a diesel engine t o meet the e m issi on regulati on .

How t o drive the high 2s peed s olenoid of a fuel injecti on syste m was an i m portant issue in the ECU hardware design .Based on the experi m ent and analysis of a conventi onal drive circuit,a ne w op ti m u m sche matic was designed.T wo driving voltage s ources with 120V and 24V were adop ted in different driving stages,and the s olenoid current was con 2tr olled by the hard ware P WM signal,whose duty was aut omatically tuned by the current feedback signal .An onboard DC /DC boosted the 24V battery v oltage t o 120V.The experi m ent results show that the rising up ti m e of the s olenoid is shortened while the drive energy consump ti on of the s olenoid is m ini m ized,as well as the s oft w are interrup t ti m es related t o the injecti on contr ol p r ocess is significant reduced .

电磁阀驱动电路驱动原理

电磁阀驱动电路的驱动原理是通过电流控制电磁铁的开合来驱动电磁阀的开关操作。具体来说，当线圈通电或断电时，磁芯的运转将导致流体通过阀体或被切断，以达到改变流体方向的目的。电磁阀里有密闭的腔，在的不同位置开有通孔，每个孔都通向不同的油管，腔中间是阀，两面是两块电磁铁，哪面的磁铁线圈通电阀体就会被吸引到哪边，通过控制阀体的移动来档住或漏出不同的排油的孔，而进油孔是常开的，液压油就会进入不同的排油管，然后通过油的压力来推动油缸的活塞，活塞又带动活塞杆，活塞竿带动机械装置动。这样通过控制电磁铁的电流就控制了机械运动。

一种电磁阀的节能驱动装置[实用新型专利]

专利名称：一种电磁阀的节能驱动装置专利类型：实用新型专利

发明人：时述有,高友,杜歆,姜玉生

申请号：CN201420300448.0

申请日：20140606

公开号：CN203868470U

公开日：

20141008

专利内容由知识产权出版社提供

摘要：电磁阀的节能驱动装置，其特征在于该电路为模块，其连接：充电电阻、延时集成电路的重置、电源脚与三端稳压器的输出脚相连；启动信号输入端串联输入电容、电阻、延时集成电路的触发脚、或非门集成电路的输入脚；延时集成电路的阈值脚、放电脚与充电电阻、延时电容相连；延时电路的输出脚与或非门相连，并串联基极限流电阻和二极管，再与三极管基极相连；或非门的输出脚串联基极限流电阻和隔离二极管后，也相连于三极管的基极。优点：使电磁阀在额定大电流下开启、小电流保持，小的保持电流可以降低能量消耗,减小线圈发热。大批量使用电磁阀时，将本电路做在一块电路板上，将各电磁阀接入该装置各单元中。还可将该电路模块嵌入电磁阀内部，即节能电磁阀。

申请人：辽东学院

地址：118001 辽宁省丹东市振安区临江后街116号

国籍：CN

代理机构：沈阳优普达知识产权代理事务所(特殊普通合伙)

代理人：崔红梅

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