一种机载电磁阀供电电流采样保护电路

摘要

一种机载电磁阀供电电流采样保护电路包括，控制驱动电路(4)、电磁阀(5)，还包括上电冲击电流过滤电路(1)，电流采样检测电路(2)，比较电路(3)；驱动电流通过上电冲击电流过滤电路后，流经控制驱动电路(4)用于驱动电磁阀(5)的正常工作；同时电流采样检测电路(2)通过电阻R1采集主回路上电流信号并进行电流信号的电压化。转换后的电压信号输入比较电路(3)进行电压比较；比较电路(3)通过电压信号判定并输出过流指示信号；其中过流指示信号输入控制驱动电路(4)；控制驱动电路(4)根据过流信号的有无进行电磁阀(5)的输入电流控制。

权利要求

1.一种机载电磁阀供电电流采样保护电路，包括：控制驱动电路(4)、电磁阀(5)，其特征在于，还包括上电冲击电流过滤电路(1)，电流采样检测电路(2)，比较电路(3)；驱动电流通过上电冲击电流过滤电路后，流经控制驱动电路(4)用于驱动电磁阀(5)的正常工作；同时电流采样检测电路(2)通过采样电阻(R1)采集主回路上电流信号并进行电流信号的电压化；转换后的电压信号输入比较电路(3)进行电压比较；比较电路(3)通过电压信号判定并输出过流指示信号；其中过流指示信号输入控制驱动电路(4)；控制驱动电路(4)根据过流信号的有无进行电磁阀(5)的输入电流控制；所述电流采样检测电路(2)包括输入限流电阻(R2)、输出限流电阻(R4)，运算放大器(N1)、场效应管(V2)，接地电阻(R3)；所述电流采样检测电路(2)通过输出限流电阻(R4)将采样电阻(R1)输出电压输入运算放大器(N1)的正输入端，通过输入限流电阻(R2)将采样电阻(R1)输入电压输入运算放大器(N1)的负输入端以及场效应管(V2)的S端；运算放大器(N1)输出端连接场效应管(V2)的G端，场效应管(V2)的D端分为两路，一路通过接地电阻(R3)接地，另一路与比较电路(3)相连。

2.根据权利要求1所述的一种机载电磁阀供电电流采样保护电路，其特征在于，所述上电冲击电流过滤电路(1)包括采样电阻(R1)、二极管(V1)，所述二极管(V1)与采样电阻(R1)采用并联连接关系。

说明书

一种机载电磁阀供电电流采样保护电路

技术领域

[0001] 本发明属于机载计算机电源技术及应用领域，具体涉及一种机载电磁阀供电电流采样保护电路。

背景技术

[0002] 现代飞行器系统中，越来越多的使用电磁阀进行相关工作，机载电磁阀工作时对其使用电流进行检测与保护提出了更高的要求。机载条件下由于高可靠性的要求，保险管等元器件由于安全原因而不允许使用。当用电磁阀发生故障短路时，若无过流保护装置就会导致意想不到的故障，甚至造成较严重的事故。这要求在机载条件下电磁阀供电电路中必须设置电流采样与过流保护电路，对负载电流进行实时的监测，当负载发生过流或短路故障时将故障电路切除。目前过流保护电路较多采用智能监测电路实现，其电路复杂程度高，可靠性低，在高可靠性要求条件下使用受到较大的限制。电磁阀工作上电冲击电流较大，简单的过流保护电路无法在过流检测的同时对上电冲击电流进行有效的过滤，存在较大的误触发概率。

[0003] 鉴于以上所述现有采样电流检测保护电路的局限性和缺陷性，本发明人针对现有技术深入研究，并有本案产生。

发明内容

[0004] 本发明的目的研制出一种电磁阀供电电流采样与保护电路，要求电路简单可靠，能够实时检测负载电流、对上电冲击电流进行过滤，增强系统抗干扰能力。当后端负载发生过流或短路故障时将故障电路供电切除。

[0005] 本发明技术方案：一种机载电磁阀供电电流采样保护电路包括，控制驱动电路4、电磁阀5，还包括上电冲击电流过滤电路1，电流采样检测电路2，比较电路3；驱动电流通过上电冲击电流过滤电路后，流经控制驱动电路4用于驱动电磁阀5的正常工作；同时电流采样检测电路2通过电阻R1采集主回路上电流信号并进行电流信号的电压化，转换后的电压信号输入比较电路进行电压比较；比较电路3通过电压信号判定并输出过流指示信号；其中过流指示信号输入控制驱动电路4；控制驱动电路4根据过流信号的有无进行电磁阀5输出控制。

[0006] 所述的一种机载电磁阀供电电流采样保护电路，所述上电冲击电流过滤电路1包括采样电阻R1、二极管V1，所述二极管V1与采样电阻R1采用并联连接关系。

[0007] 所述的一种机载电磁阀供电电流采样保护电路，所述电流采样检测电路2包括输入限流电阻R2、输出限流电阻R4，运算放大器N1、场效应管V2，接地电阻R3；所述电流采样检测电路2通过输出限流电阻R4将采样电阻R1输出电压输入运算放大器N1的正输入端，通过输入限流电阻R2将采样电阻R1输入电压输入运算放大器N1的负输入端以及场效应管的S端；运算放大器输出端连接场效应管G端，场效应管D端分为两路，一路通过接地电阻R3接地，另一路与比较电路相连。

[0008] 有益效果

[0009] 本发明针对机载电磁阀上电冲击电流较大的问题，创造性的在电流采样检测电路2前端设置了上电冲击电流过滤电路。通过设置与采样电阻并联的快恢复整流二极管，有效减小上电电流过大的冲击误动作。并在出现过流情况下有效保护采样电阻，避免采样电阻功率过大而烧毁的危险。本发明相对于现有机载电磁阀智能监测过流保护电路，解决了目前机载电磁阀过流保护电路设计复杂的问题，简化了电路结构，具有高可靠的特点，有效保护用电设备及供电网络的安全。

附图说明

[0010] 附图1为本发明方案示意图。

具体实施方式

[0011] 电磁阀电流采样检测电路2采用低阻值、高精度、小型化电阻R1，其精度为±1％，阻值仅为100mΩ，功率为3W，满足系统精度和功率的要求。同时采用宽范围输入的高增益运算放大器N1、场效应管V2与输入限流电阻R2、接地电阻R3组成的，将采样电阻R1上流过的电流值输出到电流采样检测电路2。该部分电路元器件简单，保证系统可靠性。

[0012] 上电冲击电流过滤电路1设置在电流采样检测电路2之前，防止上电的过程中因电磁阀5上电冲击电流过大等因素误触发过流保护。上电冲击电流过滤电路1通过在采样电阻R1上并联快恢复整流二极管V1实现。所驱动的电磁阀规定保护电流为6A，采用的快恢复整流二极管V1前向导通压降为0.6V。正常情况电流通过采样电阻R1输入控制驱动电路4。根据VF＝0.1×IL，配合采样电阻R1，在上电冲击以及过流瞬间电流超过保护电流6A时，二极管V1前向导通电压值小于电流通过采样电阻电压值，则电流能够通过二极管V1输入电磁阀控制驱动电路；增强了抗上电冲击电流干扰能力，同时在过流瞬间对采样电阻R1进行保护，避免采样电阻R1使用功率超出额定功率的情况，增加采样电阻使用寿命。

[0013] 电压比较电路3通过对采样电路R1输出的电平与基准电平比较，给出驱动电流是否过流的信号，将过流指示信号输入控制驱动电路4。

[0014] 驱动控制电路4采用电子驱动开关高端驱动器BTS432。该部分电路控制简单方便，仅需通过设置电阻，即可实现电磁阀的通断控制。高端驱动器关闭后输出电流为0A，能有效将后端电磁阀供电强制切除，防止过流故障继续蔓延。

[0015] 本发明的电磁阀驱动器供电电流采样保护电路已经成功应用于某型飞机动力电磁阀控制器，经试验验证电路工作正常。该电路设计简单可靠，通用性强，可以扩展到所有机载计算机用电设备中，具有良好的应用前景。