[发明专利]一种应用于高速开关阀的多电压驱动电路及驱动方法

说明书

本发明公开一种应用于高速开关阀的多电压驱动电路及驱动方法。该发明可接收外部控制信号，判断高速开关阀当前工作状态并计算高速开关阀进入下一工作状态的时刻，从而输出相应的信号，驱动高速开关阀，以及当计算出高速开关阀进入下一工作状态时，无需外部控制信号激励，直接输出下一阶段信号，驱动高速开关阀进入下一工作状态，从而减小高速开关阀在开启和关闭阶段的时间延迟。驱动电压包括高驱动电压、低保持电压和负驱动电压，可跟随高速开关阀工作状态的改变而随时更换，不受周期的限制。驱动电压的输出需要两个驱动子模块同时驱动，避免发生误电压输出事故，安全性高。且三种驱动电压的电压值可根据高速开关阀在不同工作条件下的需求进行随时更换，灵活性高。

技术领域

本发明涉及高速开关阀技术领域，特别涉及一种高速开关阀多电压驱动电路及方法。

背景技术

高速开关阀以其抗污染、无零漂、无泄漏、重复性好等特点，而被广泛应用于航空发动机、飞机刹车及汽车液压制动等领域。其通常由脉宽调制(PWM)数字信号驱动，但受电磁铁和阀制造的影响，实际的阀芯位移不会完全跟随脉宽调制信号，尤其在开启和关闭阶段会存在时间延迟。因此，有必要对高速开关阀的动态性能进行优化。

中国专利申请CN105805392公开的一种提升高速开关电磁阀响应速度的控制方法、CN105443840A公开的一种电磁阀智能控制系统及其方法和 CN105676690A公开的一种基于电压脉宽调制的电磁阀智能控制系统及其方法，均针对高速开关阀的响应速度提出控制系统和方法，缺少对其专用电路的设计。中国专利申请CN108518520A公开的一种电磁式高速开关阀的双电压驱动电路，对高速开关阀的驱动过程提供双电压，缺少加速高速开关阀关闭的功能，且驱动电路的输出只依靠外部信号，自动化程度较低。

发明内容

为实现上述目的，本发明提供的应用于高速开关阀的多电压驱动电路可采用以下技术方案：

一种应用于高速开关阀的多电压驱动电路，包括：电源模块，信号接收模块，信号处理模块，以及信号驱动模块；

电源模块用以给信号接收模块、信号处理模块以及信号驱动模块供电；

信号接收模块用于接收外部控制信号，并对外部控制信号进行滤波、缩放至所述信号处理模块的额定输入电压，输出处理后控制信号；

信号处理模块的输入端与信号接收模块的输出端连接，信号处理模块用于处理信号接收模块传递的信息，输出驱动信号；

信号驱动模块的输入端与信号处理模块的输出端连接，信号驱动模块的输出端与高速开关阀的输入端连接，所述信号驱动模块包括五个驱动子模块，分别为第一驱动子模块、第二驱动子模块、第三驱动子模块、第四驱动子模块以及第五驱动子模块，五个所述驱动子模块的输入端并联连接于信号处理模块的输出端，所述第一驱动子模块、第二驱动子模块、第三驱动子模块并联连接于高速开关阀线圈正极，所述第四驱动子模块、第五驱动子模块并联连接于高速开关阀线圈负极，第一驱动子模块与第五子模块组成高电压电路回路用以输出高电平电压，第二驱动子模块与第五子模块组成低电压电路回路用以输出低电平电压，第四驱动子模块与第三子模块组成负电压电路回路用以输出负电平电压。

进一步的，所述电源模块包括高电平电压源、低电平电压源、负电平电压源以及芯片供电电压源。

进一步的，所述信号处理模块包括微处理器和I/O输入输出接口。

进一步的，所述信号处理模块输出处理后的外部控制信号，判断高速开关阀当前的工作状态，并计算高速开关阀进入下一工作状态的时刻，当计算出高速开关阀进入下一工作状态时，无需外部控制信号激励，直接输出下一阶段的输出驱动信号。