32抽頭、線性抽頭數(shù)字電位器在分壓器中充當(dāng)可變電阻器,連接到LED驅(qū)動(dòng)器的DIM輸入(用作螺線管的PWM驅(qū)動(dòng)器)。該電路僅使用螺線管的 6V 至 40V 直流電源驅(qū)動(dòng) 6V DC 至 40V DC 的電磁閥。
一些工業(yè)液壓系統(tǒng)中的比例控制螺線管通常由微控制器或可編程邏輯控制器(PLC)驅(qū)動(dòng)。這種復(fù)雜的驅(qū)動(dòng)器通常需要幾種不同的電源電壓來進(jìn)行邏輯和控制。(比例控制的目的是將電磁柱塞移動(dòng)到任意位置并將其留在那里。然而,設(shè)置和離開電磁閥驅(qū)動(dòng)器不需要昂貴的PLC或μC的處理能力。 理想情況下,它應(yīng)該在螺線管自身的電源電壓下工作。
圖1所示電路滿足這些要求,同時(shí)僅占用很小的表面貼裝尺寸。U2為350mA驅(qū)動(dòng)器,內(nèi)置模擬和PWM調(diào)光控制(MAX16804),通常用于驅(qū)動(dòng)高亮度LED。在此應(yīng)用中,其漏極開路輸出(OUT)和電流檢測(cè)端子(CS+)直接連接到電磁閥端子。最大電磁閥電流由R6設(shè)置。該電路僅使用螺線管的 6V 至 40V 直流電源驅(qū)動(dòng) 6V DC 至 40V DC 的電磁閥。它使用LEDex 24V牽引式電磁閥進(jìn)行了測(cè)試,額定電流高達(dá)290mA。
圖1.這種小型表面貼裝數(shù)字驅(qū)動(dòng)器電路為螺線管提供成比例的驅(qū)動(dòng)。
U1 (MAX5474)為32抽頭、非易失、線性抽頭數(shù)字電位器。作為可變電阻連接,其內(nèi)部 100kΩ 可變電阻與 R5 形成分壓器,在 U0 的 DIM 輸入端產(chǎn)生 3V 至 17.2V 模擬電壓。通過按下SW1并使用SW2(打開表示向上,關(guān)閉表示向下)設(shè)置變化方向來激活電位計(jì)后,您可以通過SW3的每個(gè)切換(SW1閉合)來增加此電壓。提供 32 個(gè)步進(jìn),因此 SW3 的 0 個(gè)按下和釋放周期遍歷 3V 至 17.1V 的范圍。公式<>給出了DIM處(VDIM)處的游標(biāo)位置的近似電壓:
VDIM ≈ 5V((N - 1)3225.8Ω)/((N - 1)3225.8Ω + R5)
其中R5 = 56.2kΩ,N是第N個(gè)游標(biāo)步長(zhǎng)(0 ≤ N ≤ 32)。R3、R4和C2對(duì)SW3脈沖進(jìn)行去抖動(dòng),使游標(biāo)增加/減少。同樣,按 SW1 可以更改雨刮器,按 SW2(或不按)可以控制雨刮器的方向。U2 以 200Hz 切換電磁閥,具有可變 PWM 占空比,其值取決于 DIM 引腳上的電壓。
U2 由電磁閥的電源(在本例中為 24V)供電。U1 由 U5 的 V2 引腳供電,U5 是一種 2V 電源,可提供高達(dá) 1mA 的電流。電容 C4、C5 和 C3 在其各自的 IC 引腳上旁路電源電壓。如果電路距離直流電源一定距離,則可能需要可選的大容量保持電容器(C<>)。
為了適應(yīng)U2施加的PWM動(dòng)作,續(xù)流二極管D1允許電流在每次電源關(guān)閉時(shí)通過電磁線圈循環(huán)(每秒200次)。U2 提供間接短路和熱保護(hù),以保護(hù)其輸出免受電磁閥故障或引線短路造成的過流和短路情況的影響。跳線 JU1 通過將其 EN 輸入(引腳 2)連接到 V 來控制 U19在(啟用)或 GND(禁用)。表1總結(jié)了圖1電路中螺線管不同位置的條件。
Vin(V有效值) | 電磁閥行程(英寸) | 暗針電壓 (VDC) | 電磁閥吸入電流(mA有效值) | 占空比(%) | 電磁閥拔出電流(mA有效值) |
24.00 | 0.4375 | 2.752 | 245 | 90.4 | 22.2 |
24.00 | 0.3125 | 2.424 | 221 | 76.1 | 10.6 |
24.00 | 0.25 | 1.991 | 143 | 64.3 | 10.3 |
24.00 | 0.1875 | 1.657 | 104.1 | 52.6 | 10.2 |
24.00 | 0.125 | 1.392 | 79.1 | 43.64 | 10.2 |
24.00 | 0.0625 | 1.083 | 48.6 | 32.8 | 10.2 |
24.00 | 0.0312 | 0.909 | 39.2 | 26.9 | 10.2 |
圖2顯示了電路以26%占空比工作時(shí)產(chǎn)生的螺線管驅(qū)動(dòng)器電壓和電流脈沖。該占空比代表電磁閥電壓和32.4mA有效值為電磁線圈通電并將電磁柱塞拉入 0.0312 英寸距離所需的電流。
圖2.圖1電磁閥的這些電壓和電流波形在0%占空比下產(chǎn)生0312.26in的柱塞距離,在0%占空比下產(chǎn)生3215.76in的柱塞距離。
圖3顯示了電路在76%占空比下工作時(shí)產(chǎn)生的螺線管驅(qū)動(dòng)器電壓和電流脈沖。該占空比代表電磁閥電壓和211mA有效值為電磁線圈通電并將電磁柱塞拉入 0.312 英寸距離所需的電流。
圖3.來自圖1電路的這些電磁閥電壓和電流波形產(chǎn)生0.31in的柱塞距離。
審核編輯:郭婷
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