[发明专利]一种具有电磁柱塞运动检测电路的电磁驱动器

说明书

一种具有电磁柱塞运动检测电路的电磁驱动器，通过感应螺线管电流来检测螺线管中的柱塞运动，以便及时消除电磁驱动故障和确保螺线管执行器的正常运行，其特征在于，包括螺线管和与其相适配的电磁柱塞，所述螺线管的正极端连接螺线管接入电压端，所述螺线管的负极端连接第一NMOS管的漏极，所述第一NMOS管的漏极连接第一二极管的正极，所述第一二极管的负极连接所述螺线管接入电压端，所述第一NMOS管的源极通过感测电阻接地，所述第一NMOS管的栅极连接驱动信号端，所述感测电阻的两端并联接入低通滤波器，所述低通滤波器的输出端连接电磁柱塞运动检测电路。

技术领域

本发明涉及电磁柱塞运动检测技术，特别是一种具有电磁柱塞运动检测电路的电磁驱动器，通过感应螺线管电流来检测螺线管中的柱塞运动，以便及时消除电磁驱动故障和确保螺线管执行器的正常运行。

背景技术

传统电磁驱动器都是采用电压驱动模式，其驱动电流随线圈内阻，温度，供应电压的变化而变化。本发明人发现，这种电磁驱动方式只管发出驱动信号，执行机构是否动作，动作的效果如何，都没有检测机制，因此相对可靠性差。另外无论是驱动瞬间还是保持阶段，都采用相同的大电流。这种方式的驱动电流不可控，效率非常差，特别是对于需要长时间保持驱动的情况还会导致线圈或螺线管发热。传统的驱动模式直接给出驱动信号,通过一个MOSFET来提供高电压的通断来提供电磁铁或者继电器的开关的电流.电磁衔铁是接触器通断的运动核心，也是产生运行故障较多的部分之一，主要的失效模式是线圈烧坏(无法吸合)，触点不能吸合到位(吸合之后接触电阻较大)。本发明人认为，如果通过感应螺线管电流来检测螺线管中的柱塞运动则可以即时获知螺线管执行器是否正常运行。另外如果通过PWM占空比调整(PWM，即Pulse Width Modulation，即脉冲宽度调制)来实现不同的启动电流及保持电流的大小，既能够获得满意的驱动效果又能有利于防止螺线管或线圈发热和改善效率。有鉴于此，本发明人完成了本发明。

发明内容

本发明针对现有技术中存在的缺陷或不足，提供一种具有电磁柱塞运动检测电路的电磁驱动器，通过感应螺线管电流来检测螺线管中的柱塞运动，以便及时消除电磁驱动故障和确保螺线管执行器的正常运行。

本发明技术方案如下：

一种具有电磁柱塞运动检测电路的电磁驱动器，其特征在于，包括螺线管和与其相适配的电磁柱塞，所述螺线管的正极端连接螺线管接入电压端，所述螺线管的负极端连接第一NMOS管的漏极，所述第一NMOS管的漏极连接第一二极管的正极，所述第一二极管的负极连接所述螺线管接入电压端，所述第一NMOS管的源极通过感测电阻接地，所述第一NMOS管的栅极连接驱动信号端，所述感测电阻的两端并联接入低通滤波器，所述低通滤波器的输出端连接电磁柱塞运动检测电路。

所述电磁柱塞运动检测电路包括运算放大器、缓冲器、加法器、有源峰值探测器和比较器，所述运算放大器的输入端连接所述低通滤波器的输出端以接收感应螺线管电流并将其放大，所述运算放大器的输出端第一路连接所述缓冲器的输入端，第二路连接所述有源峰值探测器的输入端，所述缓冲器的输出端连接所述加法器的输入端，所述加法器的输出端连接所述比较器的负向输入端，所述有源峰值探测器的输出端连接所述比较器的正向输入端，所述比较器的输出端输出电磁柱塞运动检测结果信号，所述检测结果信号的高值或低值对应螺线管柱塞运动的正常或故障。

所述加法器内置或连接有阈值设置电路，所述阈值为预定阈值，所述预定阈值表示峰值电流和谷值电流的差值，所述峰值电流对应所述电磁柱塞起始移动时刻，所述谷值电流对应所述电磁柱塞起始移动后造成电磁电流跌落后的拐点时刻。

所述驱动信号端连接螺线管电流控制器的输出信号端，所述输出信号端连接第一放大器的输出端，所述第一放大器的输入端连接脉冲宽度调制控制器的输出端。

所述输出信号端连接传感信号端，所述传感信号端连接所述第一NMOS管的源极，所述传感信号端连接第二放大器的第一输入端，所述第二放大器的输出端连接所述脉冲宽度调制控制器的第三输入端。