[发明专利]一种功耗较低的高低压电源切换励磁控制系统

摘要

本发明涉及一种功耗较低的高低压电源切换励磁控制系统。由电源、能量回馈电路、恒流源控制电路、高低压切换电路、迟滞比较电路、H桥开关电路、励磁线圈、检流电路、H桥驱动电路和励磁时序电路组成；其中电源由高压电源和低压电源组成。采用的高低压切换电路，使高压激励路径得到简化，路径上的高低压切换电路选用的器件压降更小，减小了高压激励路径的功耗，进而减小了发热，电路稳定性更好；本发明的恒流源控制电路，使功耗大大减小；H桥开关电路采用相同型号的MOS管保证了开关管开关特性的一致；此外，压降更小，消耗的电能也更少；H桥驱动电路结构简化，又有快速、完整的保护功能，极大地提高了系统可靠性和缩小了控制电路尺寸。

主权项

一种功耗较低的高低压电源切换励磁控制系统，其特征在于：由励磁工作电源、能量回馈电路、恒流源控制电路、高低压切换电路、迟滞比较电路、H桥开关电路、励磁线圈、检流电路、H桥驱动电路和励磁时序电路组成；所述励磁工作电源由高压电源和低压电源组成；所述高低压切换电路根据励磁电流响应情况来选通励磁工作电源，当励磁电流低于迟滞比较电路设定的阈值下限时，切换高压电源作为励磁工作电源，以加快电流响应速度，进而拓宽励磁频率范围；当励磁电流超过迟滞比较电路设定的阈值上限时，切换低压电源作为励磁工作电源，以降低系统的功耗、提高电源利用效率，并保证电流恒定；高压电源激励的路径为高压电源‑>能量回馈电路‑>高低压切换电路‑>H桥开关电路‑>励磁线圈‑>检流电路；所述恒流源控制电路维持励磁线圈中电流的恒定，提供精准的电流，保证电磁流量计测量准确性；所述H桥开关电路由四个相同型号的NMOS管组成，H桥开关电路改变励磁线圈中励磁电流的方向，以降低电解质液体对电极的极化作用，抑制电磁流量计零点的波动；所述H桥驱动电路同时输出两路驱动信号，专门用于驱动H桥中高压侧的NMOS管和低压侧的NMOS管；通过所述迟滞比较电路可以设置两个电压阈值，一个上限阈值和一个下限阈值；所述系统工作时，当检流电路上的电流小于迟滞比较电路中设定的励磁电流的阈值下限时，高低压切换电路在迟滞比较电路的控制下选通高压电源；高压电源经过能量回馈电路和高低压切换电路接至H桥开关电路，给励磁线圈充电，励磁线圈中的电流增加，且上升速度较快；当励磁电流上升到迟滞比较电路中设定的励磁电流的上限阈值时，高低压切换电路在迟滞比较电路的控制下选通低压电源和恒流源控制电路；在低压电源工作时，恒流源控制电路快速调整，并进入励磁电流恒定的状态，电磁流量计在励磁电流恒定时进行流量的测量；H桥开关电路由励磁时序电路和H桥驱动电路控制，H桥开关电路工作的方式是对臂联动导通；H桥开关电路控制励磁电流的方向，在每个周期中，励磁电流方向为正和为负的时间各占半个周期；在每半个周期结束时，励磁线圈中的能量会被吸收到能量回馈电路中，并在下半个周期开始时，能量回馈电路将吸收到的能量回馈给励磁线圈，实现了能量的回收利用，提高电源的利用效率。