具有三极管型开关脉冲发生电路的节电型交流电磁阀的制作方法_2

文档序号:8316218阅读:来源:国知局
出端9端相连接;公共触点Kl与双极型瞬态电压抑止二极管TVS的一端及励磁线圈L的A2端均相连接;动断触点K2与AC电压的Pl端相连接、动合触点K3与降压电路104的一端相连接。
[0030]所述的继电器可以采用电磁继电器,也可以采用固态继电器、干簧继电器。
[0031]所述的降压电路104由第二电容C2组成,其一端与所述的开关电路103之动合触点K3相连接,另一端与AC电压的Pl端相连接。
[0032]本发明的工作特性为:大功率推动、小功率保持。
[0033]应用本发明,可以取得以下有益效果:
[0034]1、节电。虽然推动阀芯至设定位置需高电压大功率,但由于此“推动”时间仅几毫秒,因此,电磁阀运行时,“推动”阶段的耗电量在总耗电量中所占的比例甚小,电磁阀运行时的耗电量的大小主要由“保持”阶段的功率(以下简称“保持功率”)大小来体现,保持功率大,其耗电量就大;反之,保持保持功率小,其耗电量就小,就节电。
[0035]本发明由于具有“大功率推动、小功率保持”的工作特性,因此,节电效率高。
[0036]实测一种型号的液压用的AC220V传统交流电磁阀的保持功率为34.6W,应用本发明后,保持功率下降为3.7W,节电效率达89%,由此可见,推广应用本发明,可以产生良好的节电效益。
[0037]2、温升小。温升是衡量电子或电器产品可靠性的重要指标,温升小,电子或电器产品的可靠性就高;反之,电子或电器产品的可靠性就低。本发明由于节电效率高,因此温升必然小。实际运行表明:在30°C室温的条件下,应用本发明所制造的交流电磁阀连续运行24小时后仍为室温,而传统交流电磁阀连续运行半小时后,已升温至60°C以上。
[0038]3、省漆包线。应用本发明,可以大幅度地节省绕制励磁线圈的漆包线。实测表明,一种液压用的AC220V交流电磁阀之励磁线圈的原须绕2500圈,应用本发明后,将该励磁线圈减至1000圈,交流电磁阀仍具有节电、温升小的优良性能。
【附图说明】
[0039]图1a为气或液用的交流电磁阀通电状态的示意图;
[0040]图1b为气或液用的交流电磁阀断电状态的示意图;
[0041]图2a为液压用的交流电磁阀通电状态的示意图;
[0042]图2b为液压用的交流电磁阀断电状态的示意图;
[0043]图3为本发明的原理方框图,图中:100为节电单元;
[0044]图4为实施例1的电路原理图;
[0045]图5为实施例2的电路原理图,
[0046]图6为实施例3的电路原理图;
[0047]图7a为AC-DC转换电路101的输出电压Vl的波形图;
[0048]图7b为实施例1之脉冲电压VC的波形图。
【具体实施方式】
[0049]下面结合附图,说明本发明的实施方式。
[0050]图3为本发明的原理方框图,图中显示:一种节电型交流电磁阀,包括节电单元100与传统交流电磁阀两部份,其特征在于:所述的节电单元100由AC-DC转换电路101、开关脉冲发生电路102、开关电路103、降压电路104、双极型瞬态电压抑止二极管TVS组成,并且,所述的AC-DC转换电路101的输入端5端与AC电压的Pl端相连接;所述的开关脉冲发生电路102的输入端7端与所述的AC-DC转换电路101的输出端6端相连接;所述的开关电路103的一端与所述的开关脉冲发生电路102的输入端7端相连接,另一端与所述的开关脉冲发生电路102的输出端9端相连接;所述的双极型瞬态电压抑止二极管TVS与励磁线圈L并联,其一端与励磁线圈L的Al端相连接,另一端与励磁线圈L的A2端相连接;所述的开关电路103之中的公共公共触点Kl也与励磁线圈L的A2端相连接、动断触点K2与AC电压的Pl端相连接、动合触点K3与降压电路104的一端相连接;降压电路104的另一端与AC电压的Pl端相连接;所述的AC-DC转换电路101、开关脉冲发生电路102、励磁线圈L的Al端均与AC电压的P2端相连接。
[0051]图4为实施例1的电路原理图,图中显示:其由节电单元100和传统交流电磁阀组成,节电单元100则由AC-DC转换电路101、开关脉冲发生电路102、开关电路103、降压电路104、双极型瞬态电压抑止二极管TVS组成。
[0052]本实施例1中,开关脉冲发生电路102采用三极管型:其由输入端7、输出端9、第一电阻R1、第二电阻R2、第一电容Cl以及三极管Tl组成,它们的连接方式为:输入端7与所述的AC-DC转换电路101的输出端6端相连接;第一电阻Rl的一端与输入端7相连接;另一端与第一电容Cl的一端、第二电阻R2的一端、三极管Tl的基极均相连接;第一电容Cl的另一端、第二电阻R2的另一端、三极管Tl的发射极均与AC电压的P2端相连接;三极管Tl的集电极与输出端9相连接。
[0053]第一二极管D1、继电器组成了本实施例1的开关电路103,所述的继电器包括其之线包J以及公共触点K1、动断触点K2、动合触点K3 ;它们的连接方式为:第一二极管Dl与线包J相并联后,其负极端与开关脉冲发生电路102的输入端7端相连接,另一端即正极端与所述的开关脉冲发生电路102的输出端9端相连接;公共触点Kl与双极型瞬态电压抑止二极管TVS的一端及励磁线圈L的A2端均相连接;动断触点K2与AC电压的Pl端相连接、动合触点K3与降压电路104的一端相连接。
[0054]本领域的技术人员应该知道,开关电路103中的继电器可以采用电磁继电器,也可以采用固态继电器、干簧继电器。
[0055]第二电容C2组成了降压电路104,其一端与所述的开关电路103之动合触点K3相连接,另一端与AC电压的Pl端相连接。
[0056]所述的双极型瞬态电压抑止二极管TVS与励磁线圈L相并联,它们并联以后,励磁线圈L的Al端接AC电压的P2端,A2端接开关电路103中的继电器之公共端Kl
[0057]本领域的技术人员应该知道:所述的励磁线圈L的Al端、A2端是可以互易连接的。
[0058]结合图4、图7a、图7b,可以说明本实施例1的工作过程。
[0059]t = tl时,AC电压接通,AC-DC转换电路101输出电压VI,其波形用图7a表示。t=tl时,由于第一电容Cl上的电压为零,近似为短路,故三极管Tl的基极、发射极之间的电压Vb ^ 0,三极管Tl截止,其输出端9端电压Vc为高电平,继电器线包J无电流流通,其公共触点Kl与动断触点K2之间为导通状态,AC电压直接施加于励磁电感L的两端,电磁阀进入“推动”阶段,在此阶段,AC电压为电磁阀提供较大的“推动功率”;
[0060]t = t2时,随着Vl电压通过第一电阻Rl对第一电容Cl充电的进程,第一电容Cl上的电压即三极管Tl的基极、发射极之间的电压Vb > 0.7v(指硅三极管,锗三极管则为0.3v),三极管Tl导通,电压Vc变为低电平,即三极管型的开关脉冲发生电路102之输出端9端输出低电平,开关电路103中的继电器线包J中有电流流通,公共触点Kl与动断触点K2断开,与动合触点K3接通,电磁阀进入“保持”阶段。
[0061]在电磁阀的“保持”阶段,AC电压通过由第二电容C2组成的降压电路104为电磁阀提供保持功率,其过程为:在Pl端为高电平P2端为低电平的AC电压正半周,AC电压沿着Pl端一C2 —K3一Kl一A2端一L一Al端一P2端之路径为电磁阀提供保持功率;在P2端为闻电平Pl端为低电平的AC电压负半周,AC电压沿着P2端一Al端一L一A2端一Kl一K3一C2—Pl端之路径为电磁阀提供保持功率。上述路径中,AC电压均经第二电容C2降压后再施加在在励磁电感L的两端,因此,在“保持”阶段,AC电压提供的“保持功率”较小,远小于前述的“推动功率”。
[0062]t = t3时,AC电压关断,AC-DC转换电路101输出电压Vl降为零,电磁阀进入“复位”阶段,“阀芯”退至原位置。
[0063]简言之:根据推动阀芯至设定位置须用大功率,保持阀芯在设定位置只须小功率的电磁阀工作原理所作的设计,本发明的特征之一为:推动阶段以大功率运行,保持阶段以小功率工作,或简述为:大功率推动、小功率保持。
[0064]实施“大功率推动、小功率保持”的运行方式,是本发明取得良好的节电效率之原因。
[0065]结合图7b,所述的三极管型的开关脉冲发生电路102之输出电压Vc为脉冲电压,tl?t2时域及相应的时域为脉冲“占”的时域,其输出高电平;t2?t3时域及相
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