一种平衡阀门控制电路的制作方法

文档序号:15965633发布日期:2018-11-16 23:09阅读:244来源:国知局

本实用新型属于仪器仪表技术领域,特别涉及一种平衡阀门控制电路。



背景技术:

平衡阀是一种特殊功能的阀门,阀门本身无特殊之处,只在于使用功能和场所有区别;一般平衡阀均采用直流电机来解决阀门的开启或关闭,并且在阀门的行程路径上均设有相应的行程开关。

目前对平衡阀上的直流电机的控制均采用简单的驱动器进行控制,驱动器成本较高,并且完成正反转的控制需要通过单片机进行编码控制,其控制逻辑复杂。



技术实现要素:

本实用新型的目的是提供一种平衡阀门控制电路,解决了采用逻辑驱动电路实现对平衡阀上的直流电机的控制的技术问题。

为实现上述目的,本实用新型采用以下技术方案:

一种平衡阀门控制电路,包括控制开关电路、正反转控制电路和接口电路;

接口电路包括电机接口电路和行程开关接口电路,电机接口电路包括接口CON3和电容C17,接口CON3的5脚和4脚连接外部直流电机,电容C17并联在接口CON3的5脚和4脚上;接口CON3的1脚连接地线;

行程开关接口电路包括电阻R18、电容C15、电阻R19和电容C16,接口CON3的3脚连接第一行程开关、4脚连接第一行程开关;电阻R18的一端连接接口CON3的3脚,另一端为第一行程开关的电源加载端,电阻R19的一端连接接口CON3的4脚,另一端为第二行程开关的电源加载端,接口CON3的3脚和4脚分别通过电容C15和电容C16连接地线;

所述第一行程开关包括两个接口,其中一个接口连接所述接口CON3的3脚、另一个接口连接CON3的1脚;所述第二行程开关包括两个接口,其中一个接口连接所述接口CON3的2脚、另一个接口连接CON3的1脚。

控制开关电路包括接口J2、电阻R40、电阻R38、电阻R39、二极管DX3、电阻R43、三极管Q9、电阻R42、电阻R44、电阻R41、三极管Q10、电容CD11、电容CD12和二极管DX2,接口J2的1脚连接外部VCC电源、5脚连接地线,接口J2的4脚连接所述第一行程开关的电源加载端和所述第二行程开关的电源加载端;接口CON3的3脚连接接口J2的10脚,接口CON3的2脚连接接口J2的9脚;

所述外部VCC电源由外部电源提供;所述接口J2连接外部逻辑电路或微控制器芯片,微控制器芯片为FPGA控制器、ARM控制器或DPS控制器。

二极管DX3的正极连接接口J2的1脚,二极管DX3的正极还通过串联连接的电阻R38和电阻R39连接地线,电阻R38和电阻R39的连接节点还通过电阻R40连接接口J2的11脚,二极管DX3的负极连接三极管Q9的发射极,三极管Q9的集电极通过电阻R41连接二极管DX2的正极,二极管DX2的负极连接接口J2的3脚,三极管Q9的基极通过电阻R42连接三极管Q10的集电极,三极管Q10的发射极连接地线,三极管Q10的基极通过电阻R44连接接口J2的6脚,电阻R43的一端连接三极管Q9的发射极,另一端连接三极管Q10的集电极,电容CD11和电容CD12串联后构成滤波电路,该滤波电路并联在二极管DX2的正极与地线之间;

正反转控制电路包括二极管D2、电阻R24、三极管Q2、二极管D3、电阻R25、三极管Q1、二极管D5、电阻R27、三级Q5、电阻R20、三极管Q4、电阻R22、二极管D4、电阻R26、三极管Q6、三极管Q3、电阻R23、电阻R21、电阻R45和电阻R28,三极管Q2的发射极连接二极管DX2的负极,电阻R24和二极管D2为三极管Q2的泄放电路,三极管Q2的集电极连接三极管Q6的集电极,三极管Q2的基极通过电阻R20连接三极管Q4的集电极,三极管Q4的基极通过电阻R22连接接口J2的7脚,三级Q4的发射极连接三极管Q5的基极,三极管Q5的发射极通过电阻R28连接地线,电阻R27和二极管D5为三极管Q5的泄放电路,三极管Q5的集电极连接三极管Q1的集电极,三极管Q1的基极通过电阻R21连接三极管Q3的集电极,三极管Q1的发射极连接二极管DX2的负极,电阻R25和二极管D3为三极管Q1的泄放电路,三极管Q3的基极通过电阻R23连接接口J2的8脚,三极管Q3的发射极连接三极管Q6的基极,三极管Q6的发射极通过电阻R28连接地线,电阻R26和二极管D4为三极管Q6的泄放电路,电阻R28的非接地端还通过电阻R45连接接口J2的12脚。

所述外部直流电机为具有正反转功能的直流电动机。

本实用新型所述的一种平衡阀门控制电路,解决了采用逻辑驱动电路实现对平衡阀上的直流电机的控制的技术问题;本实用新型提供开放性的控制端口,用户可根据自行需求搭接控制电路或控制芯片,为二次开发提供了便利,本实用新型具有电压反馈和正反转运行状态反馈电路,方便用户监控驱动直流电机的状态。

附图说明

图1是本实用新型的电路图。

具体实施方式

如图1所示的一种平衡阀门控制电路,包括控制开关电路、正反转控制电路和接口电路;

接口电路包括电机接口电路和行程开关接口电路,电机接口电路包括接口CON3和电容C17,接口CON3的5脚和4脚连接外部直流电机,电容C17并联在接口CON3的5脚和4脚上;接口CON3的1脚连接地线;

行程开关接口电路包括电阻R18、电容C15、电阻R19和电容C16,接口CON3的3脚连接第一行程开关、4脚连接第一行程开关;电阻R18的一端连接接口CON3的3脚,另一端为第一行程开关的电源加载端,电阻R19的一端连接接口CON3的4脚,另一端为第二行程开关的电源加载端,接口CON3的3脚和4脚分别通过电容C15和电容C16连接地线;

电容C17为直流电机接口上的滤波电路,保证直流电机的电压稳定,实现直流电机的正反转只要将接口CON3的5脚和4脚上加载的电压的极性互换即可。

电容C15和电容C16为防抖动电容,当第一行程开关被触发后,电容C15只有被充满电后才会使接口CON3的3脚输出高电平,这样就产生了防抖动的延迟效果,保证第一行程开关不会误动作;同理电容C16保证第二行程开关不会误动作;

第一行程开关和第二行程开关正常状态为断开状态,此时接口J2的4脚提供正电源,此时接口CON3的3脚和2脚反馈给接口J2的10脚和9脚的电压信号为高电平,即可判断此时第一行程开关和第二行程开关没有被触发,当平衡阀的阀门通过物理碰撞的方式触发第一行程开关时,即,第一行程开关变成导通状态,此时接口CON3的3脚被拉至地线,接口J2的10脚输出低电平,以此判断第一行程开关的触发状况,随着平衡阀的阀门的动作,第一行程开关从导通状态变为断开状态时,电容C16会有防抖动延迟效果,确保第一行程开关确实变为断开状态,从而确保了接口J2的10脚的输出无误动作;通力第二形成开关的状态信号由接口J2的9脚输出。

所述第一行程开关包括两个接口,其中一个接口连接所述接口CON3的3脚、另一个接口连接CON3的1脚;所述第二行程开关包括两个接口,其中一个接口连接所述接口CON3的2脚、另一个接口连接CON3的1脚。

控制开关电路包括接口J2、电阻R40、电阻R38、电阻R39、二极管DX3、电阻R43、三极管Q9、电阻R42、电阻R44、电阻R41、三极管Q10、电容CD11、电容CD12和二极管DX2,接口J2的1脚连接外部VCC电源、5脚连接地线,接口J2的4脚连接所述第一行程开关的电源加载端和所述第二行程开关的电源加载端;接口CON3的3脚连接接口J2的10脚,接口CON3的2脚连接接口J2的9脚;

用户可以通过控制接口J2的6脚的电平来控制是否对整个平衡阀门控制电路进行供电:当接口J2的6脚为高电平时,三极管Q10导通,从而使三极管Q9导通,此时外部电压VCC被加载在二极管DX2上,二极管DX2的负极为平衡阀门控制电路提供VCC电源电压。

电阻R40、电阻R38和电阻R39组成了电压取样电路,并通过接口J2的11脚反馈出平衡阀门控制电路的工作电压值,用户可以采用AD转换的方式采集该工作电压值并进行监控。

所述外部VCC电源由外部电源提供;所述接口J2连接外部逻辑电路或微控制器芯片,微控制器芯片为FPGA控制器、ARM控制器或DPS控制器。

二极管DX3的正极连接接口J2的1脚,二极管DX3的正极还通过串联连接的电阻R38和电阻R39连接地线,电阻R38和电阻R39的连接节点还通过电阻R40连接接口J2的11脚,二极管DX3的负极连接三极管Q9的发射极,三极管Q9的集电极通过电阻R41连接二极管DX2的正极,二极管DX2的负极连接接口J2的3脚,三极管Q9的基极通过电阻R42连接三极管Q10的集电极,三极管Q10的发射极连接地线,三极管Q10的基极通过电阻R44连接接口J2的6脚,电阻R43的一端连接三极管Q9的发射极,另一端连接三极管Q10的集电极,电容CD11和电容CD12串联后构成滤波电路,该滤波电路并联在二极管DX2的正极与地线之间;

电容CD12为匹配电容,生成时根据干扰的大小可以替换或去掉。

正反转控制电路包括二极管D2、电阻R24、三极管Q2、二极管D3、电阻R25、三极管Q1、二极管D5、电阻R27、三级Q5、电阻R20、三极管Q4、电阻R22、二极管D4、电阻R26、三极管Q6、三极管Q3、电阻R23、电阻R21、电阻R45和电阻R28,三极管Q2的发射极连接二极管DX2的负极,电阻R24和二极管D2为三极管Q2的泄放电路,三极管Q2的集电极连接三极管Q6的集电极,三极管Q2的基极通过电阻R20连接三极管Q4的集电极,三极管Q4的基极通过电阻R22连接接口J2的7脚,三级Q4的发射极连接三极管Q5的基极,三极管Q5的发射极通过电阻R28连接地线,电阻R27和二极管D5为三极管Q5的泄放电路,三极管Q5的集电极连接三极管Q1的集电极,三极管Q1的基极通过电阻R21连接三极管Q3的集电极,三极管Q1的发射极连接二极管DX2的负极,电阻R25和二极管D3为三极管Q1的泄放电路,三极管Q3的基极通过电阻R23连接接口J2的8脚,三极管Q3的发射极连接三极管Q6的基极,三极管Q6的发射极通过电阻R28连接地线,电阻R26和二极管D4为三极管Q6的泄放电路,电阻R28的非接地端还通过电阻R45连接接口J2的12脚。

接口CON3的5脚连接直流电机的正极输入端,接口CON3的4脚连接直流电机的负极输入端,三极管Q2的集电极连接接口CON3的5脚,三极管Q1的集电极连接接口CON3的4脚;当接口J2的8脚输出高电平且7脚输出低电平时,三极管Q3导通,从而使三极管Q6导通,接口CON3的5脚被拉至低电平,通过电阻R28连接地线,此时三级管Q1导通,将接口CON3的4脚连接到VCC电源,即,直流电机反转;反之,当接口J2的7脚输出高电平且8脚输出低电平时,此时三极管Q4导通,三级Q5导通,接口CON3的4脚被拉至低电平,通过电阻R28连接地线,而三极管Q2导通,使接口CON3加载VCC电压,即,直流电机正转;通过直流电机的正反转带动平衡阀的阀门动作为现有技术,故不详细叙述。

接口J2的12脚通过电阻R45反馈正反转电路的工作情况,如果接口J2的7脚输出高电平但是接口J2的12脚为获得高电平电压,即判断正反转电路控制失败。

接口J2连接到外部的逻辑门电路或者微控制器上,本实用新型通过接口J2提供给用户二次开发接口,用户可以通过读取接口J2的9脚和10脚的开关量状态判断形成开关的工作状态,可以通过接口J2的6脚、7脚、8脚和12脚的开关量状态来控制直流电机的停止、正转和反转,可以通过采集接口J2的11脚的电压值来判断平衡阀门控制电路的工作电压。

接口J2的3脚为整个平衡阀门控制电路的工作状态的反馈端,当整个平衡阀门控制电路为通电状态时,接口J2的3脚为高电平。

所述外部直流电机为具有正反转功能的直流电动机。

本实用新型所述的一种平衡阀门控制电路,解决了采用逻辑驱动电路实现对平衡阀上的直流电机的控制的技术问题;本实用新型提供开放性的控制端口,用户可根据自行需求搭接控制电路或控制芯片,为二次开发提供了便利,本实用新型具有电压反馈和正反转运行状态反馈电路,方便用户监控驱动直流电机的状态。

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