[发明专利]基于电磁阀的流量比例控制装置及其实现方法

权利要求书

1.基于电磁阀的流量比例控制装置，其特征在于，包括具有进气口（１）和出气口（２）的流量比例控制装置主体（４），以及用于控制流量比例控制装置主体（４）的电路控制系统；所述流量比例控制装置主体（４）由至少一个电磁阀构成；所述电路控制系统包括供电的电源电路、驱动电路以及微控制器，所述微控制器通过所述驱动电路控制所述电磁阀的开关。

2.根据权利要求1所述的基于电磁阀的流量比例控制装置，其特征在于，所述流量比例控制装置主体（４）包括有一个以上的电磁阀，当电磁阀个数为两个及以上时，所有电磁阀的气路相互并联：所述电磁阀的气路入口相互连通并与所述进气口连通，所述电磁阀的气路出口相互连通并与所述出气口连通；所述驱动电路数量与所述电磁阀数量相同，并与所述电磁阀一一对应。

3.根据权利要求２所述的基于电磁阀的流量比例控制装置，其特征在于，所述驱动电路包括光耦IC1和IC2，场效应管IC3和IC4，二极管D1，发光二极管D2，TVS管D3，电阻R1、R2、R3、R4、R5和R6；

电阻R1的第一端为控制信号VCP的输入端，与所述微控制器的VCP输出端连接；电阻R1的第二端与IC1的信号输入端正极连接；电势U1与电阻R2的第一端、场效应管IC3的漏极连接；电阻R2的第二端与光耦IC1的电源端和场效应管IC3的栅极连接；场效应管IC3的源极与二极管D1的负极、电阻R3的第一端、TVS管D3的第一端、电磁阀线圈的正极连接；电阻R3的第二端与发光二极管D2的正极连接，发光二极管D2的负极与TVS管D3的第二端、场效应管IC4的漏极、电磁阀线圈的负极连接；电阻R4的第一端为控制信号VCN的输入端，与所述微控制器的VCN输出端连接；电阻R4的第二端与光耦IC2的信号输入端正极连接；电势U2与光耦IC2电源端、二极管D1的正极连接；光耦IC2的信号输出端与电阻R5的第一端连接，电阻R5的第二端与电阻R6的第一端、场效应管IC4的栅极连接；电阻R6的第二端与场效应管IC4的源极连接后接地；光耦IC1和IC2的信号输入端负极接地与地GND2连接，IC1的信号电源负极接地与地GND连接，电磁阀线圈的地线与大地FG连接。

4.根据权利要求１至３任意一项所述的基于电磁阀的流量比例控制装置，其特征在于，在所述流量比例控制装置主体（４）的进气口（１）处还设置有过滤装置。

5.根据权利要求１至３任意一项所述的基于电磁阀的流量比例控制装置，其特征在于，所述流量比例控制装置在单位时间内的开度值满足以下关系：

                （1）

式中：

—流量比例控制装置在单位时间内的开度值；

—第个电磁阀在单位时间内的开度值；

—并联电磁阀的总个数，n≥1。

6.根据权利要求5所述的基于电磁阀的流量比例控制装置，其特征在于，所述电磁阀在单位时间内的开度值满足以下关系：

                  （2）

式中：

—电磁阀在单位时间内的开度值；

—电磁阀在单位时间内的开启时间；

—单位时间。

7.如根据权利要求１至6任一项所述的基于电磁阀的流量比例控制装置的实现方法，其特征在于，通过电路控制系统调节一个以上的电磁阀在单位时间内的开启时间和关闭时间，实现所述流量比例控制装置开度值的调节。

8.根据权利要求７所述的基于电磁阀的流量比例控制装置的实现方法，其特征在于，包括以下步骤：

（1）由一个电磁阀构成流量比例控制装置主体或由两个及以上的电磁阀通过气路并联构成流量比例控制装置主体；

（2）微控制器控制开度计算单位时间内打开电磁阀的数量和动态占空比信号；

（3）微控制器根据计算结果，输出控制信号并通过驱动电路打开或关闭对应的电磁阀，或停止输出控制信号来关闭电磁阀；

（4）气体从进气口进入流量比例控制装置主体，并通过被打开的电磁阀，再从流量比例控制装置主体的出气口流出，从而实现流量控制；

其中，动态占空比信号为开启时间所占单位时间的比例。