一种针对于电磁制动阀控制器电源转换器、控制及自我保护的电子电路的制作方法

本实用新型设计一种电路，针对于电磁制动阀控制器电源转换器、控制及自我保护的电子电路。

背景技术：

电磁制动器由于自身所需直流启动电流较大，现场电源多由发电机发出交流电，杂波干扰较多。早先版本的控制器电路设计存在缺陷，且不带保护功能，在电源出现异常时不能及时响应导致电磁铁烧坏。新的应用电路在抗干扰和保护方面对原设计缺陷进行了弥补。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于提供一种针对于电磁制动阀控制器电源转换器、控制及自我保护的电子电路，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：一种针对于电磁制动阀控制器电源转换器、控制及自我保护的电子电路，包括ac380v电源、整流电路（dx1）、开关k1、压敏电阻rv2、电磁铁负载p2、mcu（u1）、稳压模块（u2）、igbt-n（q4）、电阻（r13），所述ac380v电源串联有整流电路（dx1），所述整流电路（dx1）分别与双刀双掷开关k1和稳压模块（u2）并联，所述双刀双掷开关k1与压敏电阻rv2、电磁铁负载p2连接，所述稳压模块（u2）与mcu（u1）连接，所述mcu（u1）通过igbt-n（q4）分别与双刀双掷开关k1与电阻r13相连，所述mcu（u1）上设有7号引脚，所述mcu（u1）通过7号引脚连接有零点c。

优选的，所述的ac380v电源连接有第一电磁铁负载（p1），所述第一电磁铁负载（p1）设有1口和2口，所述1口和2口分别连接有第一电感器（l1）和第二电感器（l2），所述第一电感器（l1）和第二电感器（l2）右端共同连接有第一压敏电阻（rv1），所述第一压敏电阻（rv1）的两端分别连接到a端和b端，所述a端连接二极管d9，所述b端连接二极管d10，所述二极管d9和二极管d10连接到c端，所述c端串联有电阻r6、电阻r7和电容c5，电阻r8与电容c5并联，电阻r8与电容c5接地。

优选的，所述的dx1设有1、2、3、4路电路，所述1路并联有双刀双掷开关（k1）和二极管d1，所述2路连接到b端，所述3路连接到a端，所述4路并联有稳压二极管z1、电容器c8、稳压模块（u2）、电容器c9、电容器c4、电容器c3、mcu（u1）、电阻r10、电阻r13、电容c7、稳压二极管z4、接地线。

优选的，所述的二极管d1连接有降压装置，所述的二极管d1通过降压装置连接有稳压模块（u2）。

优选的，所述的稳压模块（u2）设有5个引脚，引脚1接有15v电源，所述15v电源另一端与稳压二极管z1连接，引脚2接地，引脚3连接电容8，引脚4连接电容c9，引脚5连接有vdd和电容c4。

优选的，所述的mcu（u1）设有八个引脚，引脚1连接有电容c7、稳压二极管z4、电阻r14、电阻r13，所述电阻r14、电阻r13并联，所述电容c7、稳压二极管z4并联，引脚2接地，引脚3连接电容c3，引脚4连接vdd，引脚5并联电阻r10和驱动，引脚6连接驱动，所述驱动分别连接有igbt-n（q4）、接地线、+15v电源，引脚7并联电阻r7、电容c5和电阻r8，引脚8串联有电阻r19、发光二极管d2、vdd。

优选的，所述的igbt-n（q4）连接有电阻r13、二极管d3和电阻r14。

优选的，所述的双刀双掷开关（k1）连接a、b端和第二电磁铁负载（p2），所述第二电磁铁负载（p2）设有1口和2口，所述1口和2口之间连接有第二压敏电阻rv2。

ac380v进入电路后，交流继电器ｋ１动作，将电磁铁接入整流后的直流回路中，但mcu（u1）关断igbt，实现零电流冷启动，延迟数十ms后，开启igbt，电磁铁执行吸合动作，在规定时间后，mcu控制igbt进入pwm模式降低输出电压，维持电磁铁吸合状态并降低功耗。断电后继电器释放断开电磁铁续流回路，使电磁铁可以最短时间复位，完全释放。

稳压功能的实现：

输入电压经整流分压，由mcu采集、计算，控制igbt导通脉冲宽度，实现维持电压稳定。

过流保护功能实现：

通过增加电流采样电阻r13，mcu采集电磁铁线圈电流大小，实现过流保护。

附图说明

图1为本实用新型电路原理图。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

本实用新型提供了一种电路，针对于电磁制动阀控制器电源转换器、控制及自我保护的电子电路，包括ac380v电源、整流电路（dx1）、开关k1、压敏电阻rv2、电磁铁负载p2、mcu（u1）、稳压模块（u2）、igbt-n（q4）、电阻（r13）；

具体的，所述ac380v电源串联有整流电路（dx1），所述整流电路（dx1）分别与双刀双掷开关k1和稳压模块（u2）并联，所述双刀双掷开关k1与压敏电阻rv2、电磁铁负载p2连接，所述稳压模块（u2）与mcu（u1）连接，所述mcu（u1）通过igbt-n（q4）分别与双刀双掷开关k1与电阻r13相连，所述mcu（u1）上设有7号引脚，所述mcu（u1）通过7号引脚连接有零点c。

具体的，所述的ac380v电源连接有第一电磁铁负载（p1），所述第一电磁铁负载（p1）设有1口和2口，所述1口和2口分别连接有第一电感器（l1）和第二电感器（l2），所述第一电感器（l1）和第二电感器（l2）右端共同连接有第一压敏电阻（rv1），所述第一压敏电阻（rv1）的两端分别连接到a端和b端，所述a端连接二极管d9，所述b端连接二极管d10，所述二极管d9和二极管d10连接到c端，所述c端串联有电阻r6、电阻r7和电容c5，电阻r8与电容c5并联，电阻r8与电容c5接地。

具体的，所述的dx1设有1、2、3、4路电路，所述1路并联有双刀双掷开关（k1）和二极管d1，所述2路连接到b端，所述3路连接到a端，所述4路并联有稳压二极管z1、电容器c8、稳压模块（u2）、电容器c9、电容器c4、电容器c3、mcu（u1）、电阻r10、电阻r13、电容c7、稳压二极管z4、接地线。

具体的，所述的二极管d1连接有降压装置，所述的二极管d1通过降压装置连接有稳压模块（u2）。

具体的，所述的稳压模块（u2）设有5个引脚，引脚1接有15v电源，所述15v电源另一端与稳压二极管z1连接，引脚2接地，引脚3连接电容8，引脚4连接电容c9，引脚5连接有vdd和电容c4。

具体的，所述的mcu（u1）设有八个引脚，引脚1连接有电容c7、稳压二极管z4、电阻r14、电阻r13，所述电阻r14、电阻r13并联，所述电容c7、稳压二极管z4并联，引脚2接地，引脚3连接电容c3，引脚4连接vdd，引脚5并联电阻r10和驱动，引脚6连接驱动，所述驱动分别连接有igbt-n（q4）、接地线、+15v电源，引脚7并联电阻r7、电容c5和电阻r8，引脚8串联有电阻r19、发光二极管d2、vdd。

具体的，所述的igbt-n（q4）连接有电阻r13、二极管d3和电阻r14。

具体的，所述的双刀双掷开关（k1）连接a、b端和第二电磁铁负载（p2），所述第二电磁铁负载（p2）设有1口和2口，所述1口和2口之间连接有第二压敏电阻rv2。

结合附图对本实用新型进一步详述：ac380v电源输出，继电器线圈两端a,b得电闭合k1，将电磁铁负载p2接入回路中，但由于igbt-n（q4）处于关断态，回路断开，电磁铁并不启动，但交流电通过dx1整流为直流电，通过降压模块降压，u2电源模块稳压，给数字芯片mcu（u1）供电并启动芯片。芯片稳定工作后，开始通过7号引脚采集交流电源的过零点c，在过零点时开启igbt,使电磁铁回路通路。此时回路的瞬时电流为零，回路中电流随着交流电波峰到来升高，实现零电流冷启动。此时mcu（u1）1号引脚通过采集r13上的电压计算回路中电流，如果电磁铁负载存在短路情况，mcu（u1）立刻关断igbt实现短路保护。如无短路情况，mcu（u1）在控制igbt开启一段时间，使电磁铁完全吸合后，进入pwm模式降低输出电压，维持电磁铁吸合状态并降低功耗。整个过程中，mcu（u1）都实时采集r13上的电压，一单出现过流超限或者短路情况，随时关断igbt。关断系统时，输入断开，继电器k1先断开，将电磁铁切出回路，电磁铁通过压敏电阻rv2实现能量泄放，使电磁铁能够在短时间内完全释放。

本实用新型优点：

1零电流冷启动有效保护了在负载存在短路的情况向，开启开关时如正好在交流电波峰位置时，瞬时大电流造成负载烧坏的情况。

2过流保护有效的保证了实际运行过程中，负载的使用安全。

3配置灵活多变，本电路适用于各种宽范围的交直流电源转换，通过改变参数，实现不同的电压输出及多样的输出形式。

最后应说明的是：以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。