一种机电一体化设备的保护电磁铁驱动电路的制作方法
【专利摘要】本实用新型公开了一种机电一体化设备的保护电磁铁驱动电路，包括电磁铁L1、二极管D1、MOS管M1、第一电阻R1、第二电阻R2、第三电阻R3、第四电阻R4、第五电阻R5、第一电容C1、第二电解电容C2、晶闸管SCR、稳压管Z1、三极管T2及PWM发生器。本实用新型通过牵引出力电磁铁强弱信号的变换驱动，在不改变功率的情况下可以改善传统驱动的低效率，力气可以提高20-30％；同时提供一种经测试相当可靠的综合保护方式，保护现场出现短路、碰线，约束限位检测出故障、或者干扰引起的控制不当等引起的电路烧毁及其火灾隐患。
【专利说明】—种机电一体化设备的保护电磁铁驱动电路
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及电磁铁驱动电路，具体涉及一种机电一体化设备的保护电磁铁驱动电路。
【背景技术】
[0002]随着制造加工业升级要求和劳动力成本的提高，要求的自动化加工设备越来越多，而这些机电一体化设备中，要取代人工完成各种各样的动作，都少不了各种各样的牵引出力电磁铁。如在绣花机、花样机和鞋面机系统中，布置于现场机台上的出力电磁铁就有很多:机头跳针电磁铁、剪线电磁铁、扣线电磁铁、勾线电磁铁、夹线电磁铁、面线张力调节电磁铁、等等。由于牵引出力电磁铁存在着驱动的特殊性，通常在动作初始由于存在着较大的气隙和初始较大的静摩擦力去，需要较高的驱动功率。但如果保持这个大功率驱动，又可能烧毁该牵引出力电磁铁，同时，如果由于控制不当、或者限位检测出故障、安装于现场的牵引出力电磁铁出现碰线短路等等，都有可能引起电路烧毁，甚至引起火灾。因此对这些机电一体化设备中牵引出力电磁铁的驱动动作综合保护就变得很有必要，可以大以增强系统的可靠性。
实用新型内容
[0003]本实用新型针对上述问题，提供一种机电一体化设备的保护电磁铁驱动电路。
[0004]本实用新型解决上述问题所采用的技术方案是:一种机电一体化设备的保护电磁铁驱动电路，包括电磁铁L1、二极管Dl、MOS管Ml、第一电阻R1、第二电阻R2、第三电阻R3、第四电阻R4、第五电阻R5、第一电容Cl、第二电解电容C2、晶闸管SCR、稳压管Z1、三极管T2及PWM发生器；所述二极管Dl两端跨接在电磁铁LI的两端；所述二极管Dl负极连接高电平VH ;所述MOS管Ml的源极连接二极管Dl的正极；所述MOS管Ml的漏极分别连接第一电阻Rl和第三电阻R3 ;所述MOS管Ml的栅极连接晶闸管SCR阳极；所述晶闸管SCR门极分别连接第三电阻R3和第一电容Cl ;所述第一电容Cl另一端连接第一电阻Rl并接地；所述晶闸管SCR阴极连接地；所述稳压管Zl正极接地，负极分别连接晶闸管SCR阳极和三极管T2集电极；所述三极管T2发射机连接地；所述三极管T2基极分别连接第五电阻R5和第二电解电容C2的负极；所述第四电阻R4 —端连接三极管T2集电极，另一端和第五电阻R5分别连接高电平VH ;所述第二电阻R2 —端连接第二电解电容C2正极，另一端连接PWM发生器；所述PWM发生器另一端连接输入信号。
[0005]进一步地，所述三极管T2为NPN型的三极管T2。
[0006]更进一步地，所述MOS管Ml为N沟道型的MOS管Ml。
[0007]更进一步地，所述PWM发生器为用以产生脉冲信号驱动电磁铁LI动作的PWM发生器。
[0008]更进一步地，所述晶闸管SCR为在电磁铁出现短路等故障现象发生时，导通晶闸管SCR，使MOS管Ml不导通的晶闸管SCR。
[0009]本实用新型的优点:
[0010]本实用新型通过牵引出力电磁铁强弱信号的变换驱动，在不改变功率的情况下可以改善传统驱动的低效率，力气可以提高20-30% ;同时提供一种经测试相当可靠的综合保护方式，保护现场出现短路、碰线，约束限位检测出故障、或者干扰引起的控制不当等引起的电路烧毁及其火灾隐患。
[0011]除了上面所描述的目的、特征和优点之外，本实用新型还有其它的目的、特征和优点。下面将参照图，对本实用新型作进一步详细的说明。
【专利附图】
【附图说明】
[0012]构成本申请的一部分的附图用来提供对本实用新型的进一步理解，本实用新型的示意性实施例及其说明用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的不当限定。
[0013]图1是本实用新型实施例的一种机电一体化设备的保护电磁铁驱动电路图；
[0014]图2是本实用新型实施例的一种机电一体化设备的保护电磁铁驱动电路脉宽调制信号处理图；
[0015]图3是本实用新型实施例的一种机电一体化设备的保护电磁铁驱动电路短路故障信号处理图。
【具体实施方式】
[0016]为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。
[0017]图1示出了本实用新型实施例的一种陶瓷内衬油管的结构示意图。
[0018]参考图1，如图1所示的一种机电一体化设备的保护电磁铁驱动电路，包括电磁铁L1、二极管D1、M0S管Ml、第一电阻R1、第二电阻R2、第三电阻R3、第四电阻R4、第五电阻R5、第一电容Cl、第二电解电容C2、晶闸管SCR、稳压管Z1、三极管T2及PWM发生器；所述二极管Dl两端跨接在电磁铁LI的两端；所述二极管Dl负极连接高电平VH ;所述MOS管Ml的源极连接二极管Dl的正极；所述MOS管Ml的漏极分别连接第一电阻Rl和第三电阻R3 ;所述MOS管Ml的栅极连接晶闸管SCR阳极；所述晶闸管SCR门极分别连接第三电阻R3和第一电容Cl ;所述第一电容Cl另一端连接第一电阻Rl并接地；所述晶闸管SCR阴极连接地；所述稳压管Zl正极接地，负极分别连接晶闸管SCR阳极和三极管T2集电极；所述三极管T2发射机连接地；所述三极管T2基极分别连接第五电阻R5和第二电解电容C2的负极；所述第四电阻R4 —端连接三极管T2集电极，另一端和第五电阻R5分别连接高电平VH ;所述第二电阻R2 —端连接第二电解电容C2正极，另一端连接PWM发生器；所述PWM发生器另一端连接输入信号。
[0019]所述三极管T2为NPN型的三极管T2。
[0020]所述MOS管Ml为N沟道型的MOS管Ml。
[0021]所述PWM发生器为用以产生脉冲信号驱动电磁铁LI动作的PWM发生器。
[0022]所述晶闸管SCR为在电磁铁出现短路等故障现象发生时，导通晶闸管SCR，使MOS管Ml不导通的晶闸管SCR。
[0023]本实用新型的原理:
[0024]参考图2和图3，本实用新型高效地利用牵引出力电磁铁，让其动作更有力跟利索，通过电子线路对动作信号进行再处理，通过PWM〔脉冲宽度调制〕技术在开始动作时刻使用强脉冲，在动作后保持时使用弱脉冲以减少功耗。同时综合保护驱动动作电磁铁，在主控CPU〔中央处理器〕发出电磁铁的动作信号时，先通过单稳态进行动作时间的最大限时，再经过PWM和微分电路驱动电磁铁功率放大电路，同时，在输出端利用一个采样小电阻监视驱动电路，如果采样电阻上电流异常出现了足够大，就可以触发保护可控晶闸管，以关闭功率电路，保护设备处于安全状态。利用PWM的高速调制模式，在故障消除后又可以立即再投入。
[0025]当主控命令发出牵引出力电磁铁动作时，首先经过PWM发生器集成电路形成一个强励脉冲，强励脉冲时间可以按电磁铁动作时间来镇定，通常为20-100毫秒，如图2 ;在强励脉冲后是降压的PWM〔脉冲宽度调制〕驱动；图2中，t0是强励时间，tl是安全动作的最大时间
[0026]为了保证系统可靠性，防止因为各种控制不当或时序出乱引起的脉冲死锁，在驱动功率电路前加入微分处理，该微分电路一方面使变化的PWM可以较长时间的通过，限时堵住不变的出错固定信号；另一方面起到了控制低电压〔如3-5V〕和驱动高电压〔如24-48V)的隔离作用；
[0027]脉冲驱动通过一个功率MOSFET管，接通现场的电磁铁。如果现场电磁铁出现布线短路等故障现象，则功率管就会出现大电流im，大电流通过小功率电阻产生压降Vg，当其压降大于可控晶闸管的导通电压〔一般1-2V〕时，触发导通可控晶闸管，封锁功率MOSFET管，起到保护作用，同时，在PWM的低电平时解除故障封锁，PWM的再次高电平时再尝试导通，显然只要故障及时解除，电路又可马上恢复正常。
[0028]本实用新型通过牵引出力电磁铁强弱信号的变换驱动，在不改变功率的情况下可以改善传统驱动的低效率，力气可以提高20-30% ;同时提供一种经测试相当可靠的综合保护方式，保护现场出现短路、碰线，约束限位检测出故障、或者干扰引起的控制不当等引起的电路烧毁及其火灾隐患。
[0029]以上所述仅为本实用新型的较佳实施例，并不用以限制本实用新型，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。
【权利要求】
1.一种机电一体化设备的保护电磁铁驱动电路，其特征在于，包括电磁铁L1、二极管DUMOS管Ml、第一电阻R1、第二电阻R2、第三电阻R3、第四电阻R4、第五电阻R5、第一电容C1、第二电解电容C2、晶闸管SCR、稳压管Z1、三极管T2及PWM发生器；所述二极管D1两端跨接在电磁铁L1的两端；所述二极管D1负极连接高电平VH ;所述MOS管Ml的源极连接二极管D1的正极；所述MOS管Ml的漏极分别连接第一电阻R1和第三电阻R3 ;所述MOS管Ml的栅极连接晶闸管SCR阳极；所述晶闸管SCR门极分别连接第三电阻R3和第一电容C1 ;所述第一电容C1另一端连接第一电阻R1并接地；所述晶闸管SCR阴极连接地；所述稳压管Z1正极接地，负极分别连接晶闸管SCR阳极和三极管T2集电极；所述三极管T2发射极连接地；所述三极管T2基极分别连接第五电阻R5和第二电解电容C2的负极；所述第四电阻R4 一端连接三极管T2集电极，另一端和第五电阻R5分别连接高电平VH ;所述第二电阻R2一端连接第二电解电容C2正极，另一端连接PWM发生器；所述PWM发生器另一端连接输入信号。
2.根据权利要求1所述的机电一体化设备的保护电磁铁驱动电路，其特征在于，所述三极管T2为NPN型的三极管T2。
3.根据权利要求1所述的机电一体化设备的保护电磁铁驱动电路，其特征在于，所述MOS管Ml为N沟道型的MOS管Ml。
4.根据权利要求1所述的机电一体化设备的保护电磁铁驱动电路，其特征在于，所述PWM发生器为用以产生脉冲信号驱动电磁铁L1动作的PWM发生器。
5.根据权利要求1-4任一所述的机电一体化设备的保护电磁铁驱动电路，其特征在于，所述晶闸管SCR为在电磁铁出现短路等故障现象发生时，导通晶闸管SCR，使MOS管Ml不导通的晶闸管SCR。
【文档编号】H01F7/18GK204257314SQ201420614991
【公开日】2015年4月8日 申请日期:2014年10月23日 优先权日:2014年10月23日
【发明者】胡金高, 孙敏, 陈熙亮, 周胡平, 高由先, 李为国 申请人:福州天虹电脑科技有限公司