[实用新型]一种用于电磁流量计的励磁电路

说明书

技术领域

本实用新型涉及电磁流量计技术，尤其涉及电磁流量计传感器线圈采用开关模式恒定电流励磁电路。

背景技术

电磁流量计是一种用于测量流体流量的仪表。励磁电路是电磁流量计不可缺少的重要组成部分，其作用是产生大小和时序受控的励磁电流，来激励传感器线圈，从而产生磁场。流体在管道中切割磁力线，在信号电极两端产生感应电动势，感应电动势的大小与磁感应强度、流体的流速与正比。

现有的电磁流量计都是通过控制励磁电流来实现保持磁场强度恒定，电磁流量计所采用用的现有的典型励磁电路都包括电源、恒流源产生回路，及用于控制电流方向的H桥及其相关控制回路。

图2为传统电磁流量计所采用的一种现有典型励磁电路，该电路中V+为H桥电源为传感器线圈供电，VCC为线性恒流电路供电，（Ai）框内为线性恒流源电路，运算放大器U1、三极管Q、电流采样电阻Ri、基准电源源R1和D1一起组成线性恒流源电路。Li1为传感器线圈。Hi为H桥电路部分。U0为H桥控制电路。这种传统的线性恒流方式，该方法由于经过三极管Q的电流和其两端的电压降都很大，因此功率损失极大。该方法需要使用散热器，从而增加了系统成本和电路板尺寸和电磁流量计的整体功耗。

另有中国专利号为：201380013712.0，公开了一种电磁流量计的励磁电路，切换电路(11)基于励磁信号(SA、SB)，通过二极管(D1、D2)将从电流输入端子(Tin)向电流输出端子(Tout)流动的驱动电流作为励磁电流(Iex)向励磁线圈(L)切换供给，充放电电路(13)通过二极管电桥(DB)将来自励磁线圈(L)的反电动势充电至电容元件(C)，通过高耐压状态的(SW1、SW2)，与励磁电流(Iex)的极性相符合地、将来自电容元件(C)的放电电流供给至励磁线圈(L)。由此，能够回避由高电压导致的开关电路的损伤，同时有效地利用励磁线圈的反电动势，使励磁电流的上升快速进行。上述专利的恒流电路采用运算放大器和晶体管组成模拟线性恒流电路，其同样存功率损失极大，需要使用散热器，散热器所产生的热量会使电路板温度升高，对电路板性能有一定影响，由于使用散热器，电路板尺寸会增加，其电路设计的整体成本高，最关键的是由于损失的无用功率大对电磁流量计的整体功耗增加很多。

实用新型内容

为了克服上述现有技术的缺陷，本实用新型提供了一种用于电磁流量计的励磁电路，其目的是提供一种基于开关模式恒定电流电路来替代传统的线性模式恒定电流电路，从而消除使用线性电流源的功率损失，并可极大地改善系统性能。

为了解决上述技术问题，本实用新型采用的技术方案是：

一种用于电磁流量计的励磁电路，包括恒流电路、传感线圈、H桥电路，H桥电路控制回路，所述恒流电路通过H桥电路为传感线圈提供恒定的电流，所述H桥电路控制回路的各个控制信号输出端分别接到H桥电路的各个控制端，所述传感线圈的两端分别接到H桥电路的两个输出端，其特征在于：所述的恒流电路为开关模式恒流电路，它包括开关驱动芯片、启动电路、开关频率选择电路、误差放大补偿电路、输出滤波电路和升压电路，开关驱动芯片的输出端通过输出滤波电路连接到H桥电路的正输入，H桥电路的负输入通过电流采样电阻接地，开关驱动芯片通过电流采样电阻采集电流信号，所述启动电路一端与开关驱动芯片连接，另一端与接地电位连接，所述开关频率选择电路一端与开关驱动芯片连接，另一端与接地电位连接，所述误差放大补偿电路一端与开关驱动芯片连接，另一端与接地电位连接；所述升压电路一端与开关驱动芯片输出引脚相连，另一端与开关驱动芯片升压引脚相连。

所述启动电路包括启动电阻R1、R2、R3和稳压二极管D1，所述启动电阻R1、R2、R3串联，其一端与启动电源VCC连接，另一端与接地电位GND连接，开关驱动芯片的6脚连接在启动电阻R2、R3之间，所述稳压二极管D1的阴极端子连接到启动电阻R1、R2之间，稳压二极管D1的阳极端子与接地电位GND连接。

所述开关频率选择电路包括选择电阻R4，所述选择电阻R4的一端与开关驱动芯片的5脚连接，另一端与接地电位GND连接。

所述的误差放大补偿电路包括补偿电阻R5与补偿电容C4，所述补偿电阻R5与补偿电容C4串联，补偿电阻R5的一端与开关驱动芯片的2脚连接，补偿电容C4的另一端与接地电位GND连接。