专利名称：高速电磁阀驱动能量回收电路的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及柴油机燃油喷射系统，具体地说是一种对高速电磁阀的控制系统的改进。
背景技术：
高速电磁阀是使用广泛的控制元件，可用于柴油机燃油喷射系统等许多需要高速开关的自动控制系统中。由于高速电磁阀是脉冲式动作，需要在很短的时间(0.1～5毫秒)内实现打开或关闭作业，这样就要电源电路提供比较高的电压(70～100V)和比较大的电流(5～40A)，因而提高了对电源电路的功率要求。并且电磁阀关闭时电流突然切断，相当高的反电动势会击穿开关管，因此必须通过增加电容C1～Cn来续流，如图1。这样的电路在电磁阀关闭时，有很大的电流通过续流电容C1～Cn流到电源负极，电能损耗大，驱动电路发热严重，并且加大了对电源电路的功率要求。
实用新型内容本实用新型的目的在于提出一种高速电磁阀驱动能量回收电路。以便把高速电磁阀关闭时本身储存的电能通过本实用新型提出的电路回收到储能电容中，然后再用于下一次驱动高速电磁阀打开。由此而减小了驱动电路的发热现象，避免了驱动电路过热损坏；降低了对电源电路的功率要求，减小了电源电路的体积和成本。
按照本实用新型提供的设计方案，在电源电路上并联连接若干个开关管Q，其特征是电源电路的正极VHD和储能电容C1的正极之间利用一个二极管DC和一个开关管QC相互连接。
每个开关管Q的一端接电源电路的负极PGND，另一端与电磁阀RT串联连接后，再接电源电路的正极VHD，并在每个电磁阀RT与储能电容C1的正极之间串联连接二极管D。
本实用新型的优点是由于在电源电路的正极VHD和储能电容C1的正极之间利用一个二极管DC和一个开关管QC相互连接，并在每个开关管Q的一端接电源电路的负极PGND，另一端与电磁阀RT串联连接后，再接电源电路的正极VHD，并在每个电磁阀RT与储能电容C1的正极之间串联连接二极管D。因此，可以把高速电磁阀关闭时本身储存的电能回收到储能电容中，然后再用于下一次驱动高速电磁阀打开。由此而减小了驱动电路的发热现象，避免了驱动电路过热损坏；降低了对电源电路的功率要求，减小了电源电路的体积和成本。
图1为原来的驱动电路。
图2为本实用新型的驱动电路。
具体实施方式
如图2所示，在电源电路上并联连接若干个开关管Q，电源电路的正极VHD和储能电容C1的正极之间利用一个二极管DC和一个开关管QC相互连接，每个开关管Q的一端接电源电路的负极PGND，另一端与电磁阀RT串联连接后，再接电源电路的正极VHD，并在每个电磁阀RT与储能电容C1的正极之间串联连接二极管Dx(x是1～n中任意一个值，下同)。当开关管Q1～Qn和Qc都没有接通时，电源电路正极VHD上的电压维持在设计值，通过二极管Dc向储能电容C1充电，直到储能电容C1正极上的电压与电源电路正极VHD上的电压相等。当开关管Q1～Qn之间的任何1个开关管Qx(x是1～n中任意一个值，下同)接通时，开关管Qc同时接通，电源电路的电流从电源正极VHD流过电磁阀RTx到电源负极PGND，电磁阀中开始储存能量。由于电源电路功率小于电磁阀需要的驱动功率，电源电路正极VHD上的电压从设计值开始迅速降低。由于此时开关管Qc已经接通，以及储能电容C1正极上的电压高于电源电路正极VHD的电压，电流从储能电容C1正极通过开关管Qc流到电磁阀RTx(x是1～n中任意一个值，下同)上，储能电容为电磁阀提供电能。此时储能电容C1上的电压逐步降低，储能电容上的能量转移到电磁阀上，驱动电磁阀打开。当Qx切断时，Qc同时切断。由于电磁阀的电感特性以及流过电感中电流突变必然产生反电动势这两个电路基本原理，在电磁阀RTx两端产生的反电动势迫使电磁阀中的电流通过二极管Dx流到储能电容C1的正极，储能电容C1正极的电压升高，把电磁阀中储存的能量回收到储能电容中。当电磁阀中的电能释放完毕后，通过二极管Dx的电流减小到零，电源电路正极VHD上的电压恢复到设计值。由于电磁阀和二极管中有电阻存在，能量在转移过程中有损失，此时储能电容C1正极上的电压一般低于电源正极VHD上的电压，电源电路继续通过二极管Dc向储能电容C1补充电能，直到储能电容C1正极上的电压与电源电路正极VHD上的电压相等。因此可见，只需要电源电路提供的功率能够补充储能电容上的能量损耗即可，由储能电容为驱动电磁阀提供高电压、大电流的驱动功率，减小了电源电路的体积和成本。而且，电磁阀关闭时把能量回收到储能电容中，减少了能量损耗，减小了驱动电路的发热现象，避免了驱动电路过热损坏。
权利要求1.高速电磁阀驱动能量回收电路，在电源电路上并联连接若干个开关管Q，其特征是电源电路的正极VHD和储能电容C1的正极之间利用一个二极管DC和一个开关管QC相互连接。
2.按照权利要求1所述的电路，其特征是每个开关管Q的一端接电源电路的负极PGND，另一端与电磁阀RT串联连接后，再接电源电路的正极VHD，并在每个电磁阀RT与储能电容C1的正极之间串联连接二极管D。
专利摘要本实用新型涉及柴油机燃油喷射系统，具体地说是一种对高速电磁阀的控制系统的改进。其目的是把高速电磁阀关闭时本身储存的电能通过本实用新型提出的电路回收到储能电容中，然后再用于下一次驱动高速电磁阀打开。由此而降低了对驱动电磁阀打开的电源电路的功率要求，减小了电源电路的体积和成本；减小了高速电磁阀驱动电路的发热现象，避免了驱动电路过热损坏。高速电磁阀驱动能量回收电路由若干个开关管、二极管和储能电容组成，其特点是高速电磁阀关闭时开关管切断了原来的电流回路，迫使电流通过二极管流到储能电容的正极，使驱动能量得到回收。
文档编号F16K31/06GK2632446SQ03259680
公开日2004年8月11日 申请日期2003年7月18日 优先权日2003年7月18日
发明者李绍安, 程刚 申请人:无锡威孚集团有限公司