[发明专利]一种燃气比例阀PWM驱动电路

说明书

技术领域

本发明涉及一种燃气比例阀PWM驱动电路，尤其是一种应用于燃气热水器、燃气热水锅炉及一些高端恒温控制技术产品的比例阀驱动电路。 

背景技术

目前现有技术，在燃气热水器、燃气采暖锅炉等产品，尤其其高端的自动恒温控制型产品中，使用燃气比例阀已然普遍。这类产品对燃气负荷调节以及卫生热水和采暖水的恒温控制采用了相关自动控制技术，控制模式多种多样，如PID控制、模糊控制、自学习控制等。在这类恒温控制技术中，都少不了以比例阀作为执行机构的控制环节，而对比例阀的驱动控制几乎也都是PWM控制模式。因此比例阀的驱动控制也是整个系统控制技术中非常关键的一环。 

在现有的自动恒温控制型燃气热水器、燃气采暖锅炉等产品中，对比例阀的PWM驱动大多采用的是比较简易的开关型控制模式，其硬件电路结构比较简单，几乎都只是完全以PWM信号来直接控制比例阀驱动三极管的开关状态来实现对比例阀工作电压的调制。这种PWM调制控制大多完全依靠软件来实现，而且对比例阀电压的监控也是对比例阀电压进行AD采样后再通过软件进行负反馈比较计算后对PWM信号进行修正处理。然而，在系统的恒温控制算法中，对PWM信号的修正调整往往又受到来自于温差乃至于温度变化的微分、积分等算法结果的输出作用影响，因而对比例阀的PWM调制调节控制不仅过程复杂，而且控制速度和控制精度均大打折扣。最理想的办法是将系统PWM信号输出到比例阀驱动电路后依托一个独立的运行模块来实施对比例阀的驱动，该模块可单独直接完成对比例阀驱动，而且通过其独立的负反馈系统实现快速自整定，以保证比例阀快速、精确、稳定地随目标PWM信号进行其工作电压调整。 

发明内容

本发明的目的是：在于解决自动恒温控制型燃气热水器、燃气采暖锅炉等产品中进行恒温控制设计时普遍遇到的一个难题，提供一个可独立运行的比例阀驱动控制模块，对比例阀可实现精确快速的自整定和控制，以降低恒温控制软件算法的复杂度，并提高系统恒温控制精度和速度的一种燃气比例阀PWM驱动电路。 

本发明是这样实现的：一种燃气比例阀PWM驱动电路，它包括由第一运算放大器IC电路及外围电路组成的PWM信号转换电路，第二运算放大器IC电路及外围电路组成跟随反馈电路，第一三极管、第二三极管及其外围电路组成的阀驱动电路等三部分； 

PWM信号转换电路与跟随反馈电路连接，跟随反馈电路与阀驱动电路连接。

所述的一种燃气比例阀PWM驱动电路，其特殊之处在于：所述PWM信号转换电路由第一运算放大器IC电路U1及其外围电路第一电阻R1、第二电阻R2、第三电阻R3、第一电容C1、第二电容C2组成；第一电阻R1一端作为PWM信号输入接口，另一端则与第一电容C1正极、第二电阻R2并联连接后接入第一运算放大器IC电路U1的共模输入口，第一电容C1负极、第二电阻R2另一端均与电路系统地连接；第一运算放大器IC电路U1的差模输入口则与其输出端直接连接，然后经输出端与第三电阻R3串联；第三电阻R3另一端与第二电容C2正极以及第二运算放大器IC电路U2的共模输入口相并联，第二电容C2负极与电路系统地连接； 

所述跟随反馈电路由第二运算放大器IC电路U2及外围电路第四电阻R4、第八电阻R8、第九电阻R9、第三电容C3组成；第二运算放大器IC电路U2的共模输入口与所述PWM信号转换电路的输出端也即第三电阻R3、第二电容C2的公共连接点连接，其差模输入口则与第四电阻R4、第三电容C3、第八电阻R8的公共连接点连接；第四电阻R4另一端接系统电源VDD正极，第三电容C3另一极接电路系统地，第八电阻R8另一端与反馈取样电阻的第九电阻R9以及比例阀的负极接口连接，第九电阻R9另一端接入电路系统地；第二运算放大器IC电路U2的输出端与阀驱动电路中的第一三极管Q1的基极电阻第五电阻R5连接；