[发明专利]一种压电阀控制电路及控制方法

说明书

本发明涉及一种压电阀控制电路及控制方法。包括蓄能单元、逻辑控制单元、降压控制单元、第一开关单元、第二开关单元和保护电路，蓄能单元分别提供电压给逻辑控制单元、降压控制单元，降压控制单元的电压输出端和两个开关单元的输入端相连，降压控制单元、两个开关单元的控制端分别和逻辑控制单元相连，两个开关单元的输出端分别和保护电路相连，保护电路再和压电阀的正、负输入端相连。由逻辑控制单元控制降压控制单元是否开启降压功能，并控制两个开关单元的通断，从而可以控制加载在压电阀两端的电压大小及电压极性。通过降低压电阀的电压，延长压电阀动作持续时间，从而减少压电陶瓷形状畸变造成的影响，使得压电阀不易漏气失效。

技术领域

本发明涉及压电阀的控制技术，尤其涉及一种压电阀控制电路及控制方法。

背景技术

压电陶瓷是一种能够将机械能和电能互相转换的信息功能陶瓷材料，这种能力称为压电效应。当给压电陶瓷加上外电场时，压电陶瓷会有变形；当外加电场撤销后，压电陶瓷恢复原形。压电阀是利用压电陶瓷外加电场时会变形的特点，堵住或放开排气口，实现气路开关的一种阀门。压电陶瓷多次使用后会发生形状畸变，也就是说处于无电场的情况下，其形状不能回复到最初的状态。当压电陶瓷发生形状畸变时，压电阀就会漏气失效，不能正常工作。

目前的压电阀多为利用功能陶瓷片在电压作用下产生弯曲变形原理制成的一种两位式(或比例式)控制阀，即有一个进口、两个出口，目前控制压电阀动作只需提供足够的电压，通过切换正、反电压实现压电阀的两位式切换，即压电阀输入正电场时进口和其中一个出口导通，输入反电场时进口和另一个出口导通。目前的控制方法没有考虑压电陶瓷的形状畸变，从而造成压电阀容易漏气失效，减少了压电阀的使用次数和使用寿命。

发明内容

本发明为了解决上述技术问题，提供一种压电阀控制电路及控制方法，其考虑到压电陶瓷的形状畸变问题，采用新的控制电路及控制方法控制压电阀的两位式通断，从而减少压电陶瓷形状畸变对压电阀造成的影响，使得压电阀不易漏气失效，延长压电阀的使用寿命。

本发明的上述技术问题主要是通过下述技术方案得以解决的：本发明的压电阀控制电路，包括蓄能单元、逻辑控制单元、降压控制单元、第一开关单元、第二开关单元和保护电路，蓄能单元分别和逻辑控制单元、降压控制单元相连，蓄能单元分别提供电压给逻辑控制单元、降压控制单元，降压控制单元的电压输出端和第一开关单元及第二开关单元的输入端相连，降压控制单元、第一开关单元、第二开关单元的控制端分别和所述的逻辑控制单元相连，第一开关单元、第二开关单元的输出端分别和保护电路的两个输入端相连，保护电路的两个输出端分别和压电阀的正输入端及负输入端相连。正常情况下，压电阀的动作持续时间必须大于一个阈值T1(T1最佳值为10毫秒)。为了减少压电陶瓷形状畸变对压电阀造成的影响，本技术方案通过延长压电阀的动作持续时间来实现。压电阀的动作持续时间要大于一个阈值T2(T2最佳值为5秒)时，加载在压电阀上的电压必须低于持续时间为T1时的控制电压，最佳的两者的差值是持续时间为T1时的控制电压的10％。本技术方案中由逻辑控制单元控制降压控制单元开启降压功能或关闭降压功能，由逻辑控制单元控制第一开关单元及第二开关单元的通断，从而可以控制加载在压电阀两端的电压的大小及电压的极性。保护电路对压电阀起到保护作用。当降压控制单元开启降压功能时，使得加载在压电阀两端的电压低于持续时间为T1时的控制电压，从而延长压电阀的动作持续时间，减少压电陶瓷形状畸变对压电阀造成的影响，使得压电阀不易漏气失效，延长压电阀的使用寿命。