专利名称：电液比例阀控制器的制作方法
技术领域：
本实用新型是一种带电源的脉宽调制节能基电液比例阀控制器。
现有的BYFZ系列电液比例阀与德国Rexroth公司的同类产品，其控制器采用带颤振信号和集成线性放大电路，本机功耗大，效率低，发热严重，温漂大，性能不稳，颤振频率不可调，电流上升和下降太快，易造成机械冲击。面BQCBA系列电液比例阀与日本YUEN公司的同类产品，类似其控制器采用可控硅调压电路，当小电流控制小流量时，电流一流量控制曲线滞环较大，控制不灵敏，温度漂移较大，性能不稳，其输出电流的交流电流成份的频率不可调，给定电压时，其电流上升和下降太快，易造成机械冲击。
本实用新型的目的在于提供一种温漂小，技术性能良好、可靠的电液比例阀控制器。
本实用新型是这样实现的电液比例阀控制器由线性放大电路、比较放大电路、功率放大电路、电流反馈电路组成，其特征在于线性放大电路与比较放大电路之间增加有限幅温度补偿电路，限幅温度补偿电路由运算放大器U3，外围元件电容C4、可调电阻P3、温度补偿电阻R*组成，电容C4、可调电阻P3分别并接在运算放大器U3的输出端和输入端之间，运算放大器U3的输出信号经过温度补偿电阻R*与电流反馈电路的反馈输出信号混合后输出入第一级比较放大电路的输入端。比例运算放大器U3调整电压的输出，其比例值由电位器P3调整，C4起滤波作用，温度补偿电阻R*的阻值随温度的变大面减小，其随温度变化的阻值正好基本补偿电路上因温度变化而引起的电压变化，使得输出到下一级比较放大电路的电流值基本保持不变，从而进行了温度补偿。
图1为本实用新型的电路框图。
图2a、图2b、图2c、图2d、图2e、图2f分别为本实用新型的电路原理图。
电液比例阀控制器出线性延时放大电路、限幅温度补偿电路、第一级比较放大电路、三角波发生器、第二级比较放大电路，功率放大电路和电流反馈电路组成，其中线性放大电路中合有延时电路，线性延时放大电路是由运算放大器U1和U2以及可调电阻P1、P2、积分电容C2等外围元件器件组成，第一级运算放大器U1的输出端串接有二极管D3和可调电阻P1并且接入第二级运算放大器U2的输入端，可调电阻P2与二级管D4的串接电路与U1输出端上的二极管D3和可调电阴P1的串接电路相并联，前级并联端通过电容C3和电阻R5的并联电路接入U1的输入端，积分电容C2接在U2的输出端与输入端之间，利用可调电阻P1、P2和积分电容C2的充放电，使给定的输入信号延时输出，并加上C1与R4相并联的U1与U2之间的反馈电阻、电容电路，使延时电压成线性变化(上升或下降)，其时间在0.1秒～5秒可调，这个给定电压输出的线性变化使提供给负载的电流也线性上升或下降，使机械无冲击，用户可根据要求对这个时间调整。
限幅和温度补偿电路由运算放大器U3、可调电阻P3、温度补偿电阻R*、滤波电容C4及其它外围元件组成，可调电阻P3、滤波电容C4分别接在运算放大器U3的输出端和输入端之间，温度补偿电阻R*接在U3的输出端上，R*随温度变化的阻值基本补偿了电路上因温度变化而引起的电压变化，使得第一级比较放大器U3接收的电流值基本保持不变。
三角波发生器由两级运算放大器U5、U6、频率调整电位器P4，调配电阻R17、R18以及其它外围元件组成，频率调整电位器加在前级运算放大器U5的输出端和后级运算放大器U6的输入端之间，调配电阻R17加在U5的输出端和输入端之间，调配电阻R18加在U6的输出端和U5的输入端之间，其能提供稳定可调的三角波，线性良好，三角波的频率调整由电位器P4进行，R17、R18采用一定阻值和固定的搭配，使三角波能稳定和良好线性，使其在一定范围内不随输出负载的变化而改变幅值，可调的三角波频率使脉宽调制输出电压的频率改变，但不改变其幅值，则用户可调整频率，使液压系统的噪声最低。
三角波发生器的输出端加在第二级比较放大电路的第二输入端，第一级比较放大电路的输出端加在第二级比较放大电路的第一输入端上，第一、二级比较放大电路分别由运算放大器U4、U7及其外围元件组成，功率放大电路由前级三极管和后级场效应管及其外围元件组成，后级场效应管也可以三极管，电流反馈电路由运算放大器U8及其外围元件和T型滤波电路组成，电流反馈电路的输出信号，即U8的输出信号与限幅温度补偿电路的U3的输出信号混合后输入至第一级比较放大器U4的第一输入端，补偿电路X 中U3输出的给定电压与U8输出的电流反馈电压相减，并与第一级比较放大器U4的第一输入端上的分压电阻R13、R14、R15提供的零点(零给定时)电压(确保无给定电压时U4输出为负电压)一起经U4放大，再与三角波发生器的输出电压进行比较，经过U7输出为占空比可变的电压方波，再经两级三极管T1和场效应管T2放大后提供给负载(比例电磁铁)，改变给定电压大小，即可改变电压的占空比，输出电流的交流分量的波动幅度基本保持不变。场效应管T2一直处于全导通或截止状态，其消耗功率非常小(最大约1W)，且功放电源只需电容稳压即可，这样可大大减少整机功耗。
本实用新型采用统一的控制电路，控制精度高、温飘小，功耗大大降低，小电流信号控制灵敏度高，输出电流按一定时间要求平滑上升或下降，且输出电压频率在特定的范围可调，使比例阀液压系统稳定，滞环小，噪声低，耐动态响应快。
权利要求1.一种电液比例阀控制器，由线性放大电路、比较放大电路、功率放大电路、电流反馈电路组成，其特征在于线性放大电路与比较放大电路之间增加有限幅温度补偿电路，限幅温度补偿电路由运算放大器U3，滤波电容C4、可调电阻P3、温度补偿电阻R*及其它外围元件组成，电容C4、可调电阻P3分别并接在运算放大器U3的输出端和输入端之间，运算放大器U3的输出信号经过温度补偿电阻R*对与电流反馈电路的反馈输出信号混合后输入第一级比较放大电路的输入端。
2.如权利要求1所述的电液比例阀控制器，其特征在于线性放大电路中合有延时电路，该线性延时放大电路是由运算放大器U1和U2以及可调电阻P1、P2、积分电容C2及其它外围元器件组成，第一级运算放大器U1的输出端串接二极管D3和有可调电阻P1并接入第二级运行放大器U2的输入端，可调电阻P2与二级管D4的串接电路与U1输出端上的二极管D3和可调电阴P1的串接电路相并联，前级并联端通过电容C3和电阻R5的并联电路接入U1的输入端，积分电容C2接在U2的输出端与输入端之间，利用可调电阻P1、P2和积分电容C2的充放电，使给定的输入信号延时输出，并加上C1与R4相并联的U1与U2之间的反馈电阻、电容电路，使延时电压成线性变化
3.如权利要求1或2所述的电液比例阀控制器，其特征在于比较放大电路为两级，第二级比较放大电路的第二输入端上连接有三角波发生器，三角波发生器由两级运算放大器U5、U6、频率调整电位器P4，调配电阻R17、R18以及其它外围元件组成，频率调整电位器加在前级运算放大器U5的输出端和后级运算放大器U6的输入端之间，调配电阻R17加在U5的输出端和输入端之间，调配电阻R18加在U6的输出端和U5的输入端之间，其能提供稳定可调的三角波。
4.如权利要求3所述的电液比例阀控制器，其特征在于第一、第二级比较放大电路分别由运算放大器U4、U7及其外围元件组成，第一级比较放大电路U4的输出端加在第二级比较放大电路U7的第一输入端，功率放大电路由前级三极管和后级场效应管及其外围元件组成，电流反馈电路由运算放大器U8及其外围元件和T型滤波电路组成，运算放大器U8的输出信号与限幅温度补偿电路的U3的输出信号混合后输入至第一级比较放大器U4的第一输入端。
5.如权利要求4所述的电液比例阀控制器，其特征在于限幅电路中U3输出的给定电压与电流反馈电路中的运算放大器U8输出的电流反馈电压相减，并与第一级比较放大器U4的第一输入端上的分压电阻R13、R14、R15提供的零点电压一起经U4放大，再与三角波发生器的输出电压进行比较，经过第二级比较运算放大器U7输出为占空比可变的电压方波。
专利摘要一种电液比例阀控制器，由线性延时放大电路、限幅温度补偿电路、比较放大电路、功率放大电路、三角波发生器、电流反馈电路组成，采用统一的控制电路，控制精度高、温漂小，功耗大大降低，小电流信号控制灵敏度高，输出电流按一定时间要求平滑上升或下降，且输出电压频率可调，使比例阀液压系统稳定，滞环小，噪声低，而动态响应快。
文档编号F15B13/04GK2218271SQ9520227
公开日1996年1月24日 申请日期1995年1月28日 优先权日1995年1月28日
发明者唐露新 申请人:广东机械学院