具有三极管型起动脉冲发生电路的节电直流电磁阀的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及直流电器领域，尤其涉及一种具有节电功能的“具有三极管型起动脉冲发生电路的节电直流电磁阀”。
【背景技术】
[0002]电磁阀(Electromagnetic valve)是一种依靠励磁线圈产生的电磁力来驱动阀门开、关的流体控制器件。
[0003]直流电磁阀是电磁阀中的一种类型，是家用电器和工控设备中应用非常广泛的直流电器。其特点是在励磁线圈中接入直流电压、用直流电流产生驱动阀门开、关的电磁力。
[0004]直流电磁阀主要由励磁线圏、阀芯、复位弹簧组成。图la、图lb为直流电磁阀控制流体(气或液)通、断的示意图；图2&、图2b为液压设备中用的直流液压电磁阀控制“液压油”流向的示意图。
[0005]结合图la:当励磁线圈的A1、A2端接通DC12V、DC24V或其他直流电压(以下通称DC12V、DC24V或其他直流电压为DC电压)时，其产生的电磁力推动阀芯克服复位弹簧的阻力而向下移动，与阀芯相连接的活塞也随之下移，所述的直流电磁阀打开，其“入口”与“出口”接通。
[0006]结合图lb:当励磁线圈中的DC电压关断时，阀芯失磁力，受复位弹簧的作用而上移，活塞也随之上移，所述的直流电磁阀“复位”，其“入口”与“出口 ”关断。
[0007]结合图2a:液压电磁阀的励磁线圈之A1、A2端接通DC电压时，其产生的电磁力推动阀芯克服复位弹簧的阻力而向右移动，与阀芯相连接的一组活塞也随之右移，所述的液压电磁阀之2 口与3 口、1 口与4 口便被接通。
[0008]结合图2b:液压电磁阀的励磁线圈中的DC电压关断时，阀芯失磁力，受复位弹簧的作用而左移，活塞也随之左移，所述的液压电磁阀“复位”，其之1 口与2 口、4 口与5 口便被接通。
[0009]综上所述，直流电磁阀的工作过程可分为“起动”、“保持” “复位”三个阶段:
[0010]1、起动:励磁线圏的Al、A2端与DC电压接通，电磁力推动阀芯运动；
[0011]2、保持:阀芯到达设定的位置，励磁线圏继续与DC电压接通，阀芯继续受电磁力作用；
[0012]3、复位:励磁线圏断开DC电压，阀芯失电磁力作用而回复至起始时的位置。
[0013]显尔易见，在起动阶段，阀芯必须克服静摩擦力与复位弹簧的弹力需较大的电磁力作用才能运动。与此相对应，DC电压必须提供较大的功率(以下称起动功率)励磁线圏才能产生较大的电磁力，方能保证阀芯的运动。
[0014]在保持阶段，阀芯已到达设定位置，DC电压只需提供较小的功率(以下称保持功率)就可使阀芯克服复位弹簧的弹力而保持在设定位置上。与此相对应，若此时DC电压仍提供与起动阶段一样高的功率，将造成能量浪费并使励磁线圏无谓的升温！
[0015]传统的直流电磁阀由于起动功率与保持功率几乎相同，因此，因保持功率过大而存在以下的严重缺点:
[0016]1、发热:传统的直流电磁阀由于保持功率过大而发热严重，励磁线圏因过热而烧毁的现象也屡屡发生；
[0017]2、耗电:传统的直流电磁阀另一个缺点就是保持功率过大而无谓的耗电，减少这种耗电，就可取得“节电”的效果；
[0018]3、失控:励磁线圏发热之后，其阻抗增加，电流变小，电磁力亦随之减小，若此时再次起动电磁阀，阀芯将因电磁力太小而难以到达设定位置，家用电器或工控设备会因此而系统失控。
[0019]针对传统的直流电磁阀的缺点，本发明要迖到的目标是:
[0020]1、“用电子技术改造传统产业”，设计一种电子线路尽量简单的、所用器件尽量少的、价格尽量廉的、可使传统直流电磁阀节电的“节电单元”；
[0021]2、该“节电单元”可用于改造在线使用的传统直流电磁阀，使这些直流电磁阀升級成为“脉冲式节电直流电磁阀”；
[0022]3、该“节电单元”也可集成到将要生产的直流电磁阀中，使直流电磁阀的制造商生产出与“节电单元” 一体化的新型的“脉冲式节电直流电磁阀”。
【发明内容】
[0023]为了达到上述目标，本发明设计的技术方案是:一种具有三极管型起动脉冲发生电路的节电直流电磁阀，包括节电单元100与传统直流电磁阀两部份，其特征在于:所述的节电单元100由起动脉冲发生电路101、保持脉冲发生电路102、或门电路103、开关电路104、防接错二极管D1及续流二极管D5组成；并且，所述的防接错二极管D1的正极与DC电压的正极相连接，负极与所述的起动脉冲发生电路101、保持脉冲发生电路102均相连接；所述的起动脉冲发生电路101的输出端VI端与所述的或门电路103的输入端11端相连接；所述的保持脉冲发生电路102输出端V7端与所述的或门电路103的输入端17端相连接；所述的或门电路103的输出端18端与所述的开关电路104的VG端相连接；所述的续流二极管D5与传统直流电磁阀中的励磁线圈L相并联，其负极与励磁线圈L的A1端及防接错二极管D1的负极相连接，正极与励磁线圈L的A2端及开关电路104的19端相连接；所述的起动脉冲发生电路101、保持脉冲发生电路102及开关电路104的20端均与DC电压的负极相连接。
[0024]所述的起动脉冲发生电路101可以采用多种电路结构，本发明优选了以下二种:
[0025](a)、集成电路型:由第一电阻R1、第二电阻R2、第三电阻R3、第四电阻R4、第八电阻R8、第一电容C1、输出端VI端以及集成电压比较器IC1的输出端1脚、反相输入端2脚、同相输入端3脚、接地端4脚组成，它们的连接方式为:第一电阻R1、第三电阻R3、第八电阻R8各自的一端均与防接错二极管D1的负极相连接；第一电阻R1的另一端与第二电阻R2的一端、集成电压比较器IC1的同相输入端3脚均相连接；第三电阻R3的另一端与第四电阻R4的一端、集成电压比较器IC1的反相输入端2脚及第一电容C1的一端均相连接；第二电阻R2的另一端、第四电阻R4的另一端、第一电容C1的另一端、集成电压比较器IC1的接地端4脚均与DC电压的负极相连接；第八电阻R8的另一端与集成电压比较器IC1的输出端1脚及本起动脉冲发生电路101的输出端VI端相连接。
[0026](b)、三极管型:由三极管T1、第三电阻R3、第四电阻R4、第八电阻R8、第一电容C1及输出端VI端组成，它们的连接方式为:第三电阻R3、第八电阻R8各自的一端均与防接错二极管D1的负极相连接；第三电阻R3的另一端与第四电阻R4的一端、第一电容C1的一端、三极管T1的基极均相连接；第四电阻R4的另一端、第一电容C1的另一端、三极管T1的发射极均与DC电压的负极相连接；第八电阻R8的另一端、三极管T1的集电极均与本起动脉冲发生电路101的输出端VI端相连接。
[0027]所述的保持脉冲发生电路102可以采用多种电路结构，本发明优选了以下的电路结构:其第一电阻R1、第二电阻R2、第五电阻R5、第六电阻R6、第七电阻R7、第二二极管D2、第三二极管D3、第二电容C2、输出端V7端以及集成电压比较器的同相输入端5脚、反相输入端6脚、输出端7脚、电源端(VCC)8脚共同组成，电路结构为:第一电阻R1的一端、第七电阻R7的一端、集成电压比较器IC1的电源端8脚均与防接错二极管D1的负极相连接；第一电阻R1的另一端与第二电阻R2的一端、集成电压比较器IC1的同相输入端5脚均相连接；第二电阻R2的另一端、第二电容C2的一端均与DC电压的负极相连接；第二电容C2的另一端与集成电压比较器IC1的反相输入端6脚、第五电阻R5的一端、第六电阻R6的一端均相连接；第五电阻R5的另一端与第二二极管D2的负极相连接；第六电阻R6的另一端与第三二极管D3的正极相连接；第七电阻R7的另一端与第二二极管D2的正极、第三二极管D3的负极、集成电压比较器IC1的输出端7脚及本保持脉冲发生电路102的输出端V7端均相连接。
[0028]所述的集成电压比较器IC1选用集成电路LM393也可以选用集成电路TDC393、IR393、LA393、LA6393、MB47393、TA75393、AN6914、upc277c、LM293
[0029]所述的或门电路103可以采用多种电路结构，本发明优选了以下二种:
[0030](a)、电阻一二极管型:由输入端11、输入端17、第四二极管D4、第九电阻R9、第十电阻R10及输出端18组成，电路结构为:输入端11与第四二极管D4的正极相连接；输入端17与第九电阻R9的一端相连接；第九电阻R9的另一端与第四二极管D4的负极、第十电阻R10的一端及输出端18均相连接；第十电阻R10的另一端与DC电压的负极相连接。
[0031](b)、二极管一二极管型:由输入端11、输入端17、第四二极管D4、第六二极管D6、第十电阻R10及输出端18组成，电路结构为:输入端11与第四二极管D4的正极相连接；输入端17与第六二极管D6的正极相连接；第四二极管D4的负极与第六二极管D6的负极、第十电阻R10的一端及输出端18均相连接；第十电阻R10的另一端与