[发明专利]一种磁流变液离合器用控制器

说明书

本发明公开了一种磁流变液离合器用控制器，包括：用于对比控制信号与反馈信号而输出相应占空比PWM波的脉冲宽度调制信号发生模块，用于对PWM信号发生模块进行放大以驱动功率开关管的信号放大模块，用于根据PWM信号占空比而输出相应电流的电流输出模块，用于将输出电流信号转换为电压信号以进行占空比调整的反馈模块，以及用于提供芯片工作电压、保持电压稳定、防止电压过大的辅助模块。该磁流变液离合器用控制器的成本低、精度高、线性度好、响应快。

技术领域

本发明涉及一种磁流变液离合器用控制器，属于电力电子技术领域。

背景技术

磁流变离合器是一种转速可控的传动器件，其工作原理是调节离合器励磁线圈中的工作电流，引起外加磁场强度改变，从而改变工作间隙中的磁流变液的流变特性，以改变磁流变液的剪切屈服应力，进而调节转速的大小。磁流变离合器具有响应时间短、部件不易磨损、体积小、易于控制、对外界杂质的干扰不敏感等特点，是一种较为理想的动力传递器件，其在车辆、机械以及航空航天等领域有着广泛应用。

磁流变离合器的转矩是由通过励磁线圈的电流大小控制的，因此设计适合应用于磁流变离合器的控制器十分重要。磁流变离合器具有快速响应的特点，这就要求励磁电流控制器的响应时间必须为毫秒级。此外，作为调速系统的重要组成部分，电流控制器的输出电流必须与磁流变离合器控制单元的输出信号满足良好的线性关系。

目前研究者们针对磁流变离合器的电流控制器做了一些开发。有研究者以51系列单片机为核心开发出了应用于磁流变离合器的电流控制器，也有研究者以数字信号处理器开发出了电流控制器。但这些开发都采用线性电路，响应时间长，并且输出电流小、精度差、与输入控制信号线性耦合度低。

发明内容

针对上述现有技术存在的问题，本发明提供了一种磁流变液离合器用控制器，实现缩短响应时间、输出较大电流功能，且有效提高了电流输出精度，并与输入信号间具有较好的线性耦合。

为了实现上述目的，本磁流变液离合器用控制器包括：脉冲宽度调制（PulseWidth Modulation，PWM）信号发生模块，用于对比控制信号与反馈信号输出相应占空比的PWM波；信号放大模块，用于对PWM信号发生模块产生的信号进行放大，以驱动功率开关管；电流输出模块，用于接收不同占空比的PWM信号，输出相应大小的电流；反馈模块，用于将输出电流值转换为电压信号输入PWM信号发生模块调整其占空比；辅助模块，包括提供芯片工作电压的供电电路、保持电压稳定的稳压电路、防止电压过大的保护电路。

其中，所述PWM信号发生模块包括PWM信号发生芯片，型号为TL494；第一电阻，其一端连接到磁流变离合器控制单元，另一端连接到TL494芯片2号引脚；第二电阻，其一端连接到第一电阻，另一端连接到TL494芯片3号引脚；第三电阻，其一端连接到第一电阻，另一端连接到第一电容；第四电阻，其一端连接到TL494芯片4号引脚，另一端接地；第五电阻，其一端连接到TL494芯片6号引脚，另一端接地；第六电阻，其一端连接到TL494芯片16号引脚，另一端接地；第七电阻，其一端连接到TL494芯片9号引脚，另一端接地；第一电容，其正极连接到第三电阻，负极连接到TL494芯片3号引脚；第二电容，其正极连接到TL494芯片14号引脚，负极连接到TL494芯片4号引脚；第三电容，其正极连接到TL494芯片14号引脚，负极接地；第四电容，其正极连接到TL494芯片5号引脚，负极接地。

其中，所述PWM信号发生模块TL494芯片1号引脚接收反馈电路输出信号B；7号引脚、13号引脚接地；8号引脚、11号引脚、12号引脚接12V电平；14号引脚与15号引脚相连；9号引脚与10号引脚相连，并输出信号C

其中，所述信号放大模块包括信号放大芯片，可选型号为IR2111；第五电容，正极连接到15V电平，负极连接到IR2111芯片4号引脚；第六电容，正极连接到IR2111芯片6号引脚，负极连接到IR2111芯片5号引脚；第一二极管，正极连接到12V电平，正极负极连接到IR2111芯片8号引脚。