專利名稱：電子膨脹閥驅(qū)動器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種制冷設(shè)備的電控裝置，尤其涉及一種電子膨脹閥驅(qū)動器。
背景技術(shù)：
隨著微機控制技術(shù)的崛起，機電一體化已成為制冷系統(tǒng)發(fā)展的新趨勢。電子膨脹閥照比熱力膨脹閥已由原來的機械式控制向電腦式控制發(fā)展，充分體現(xiàn)了機電一體化的發(fā)展趨勢。目前，市場上的電子膨脹閥的種類多樣，其相應(yīng)的控制器也是各有不同，相互之間存在兼容性問題，而結(jié)構(gòu)復(fù)雜，性能不穩(wěn)定。

發(fā)明內(nèi)容
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本發(fā)明的目的在于提供一種結(jié)構(gòu)簡單、性能穩(wěn)定且兼容性強的電子膨脹閥驅(qū)動器。為達到上述目的，本發(fā)明提供了一種電子膨脹閥驅(qū)動器，包括模擬量采集單元，用于采集當前4 20mA的模擬量的閥門控制電流信號并將其轉(zhuǎn)換成對應(yīng)的模擬量的電壓信號然后進行放大輸出；主控單元，用于將所述模擬量采集單元輸出的模擬的電壓信號對應(yīng)轉(zhuǎn)換成數(shù)字量的電壓信號，將所述數(shù)字量的電壓信號與前一時刻的數(shù)字量的電壓信號進行比較，并根據(jù)比較結(jié)果對應(yīng)輸出增大閥門開度信號或縮小閥門開度信號；電子膨脹閥驅(qū)動單元，用于根據(jù)所述增大閥門開度信號或所述縮小閥門開度信號對應(yīng)的驅(qū)動電子膨脹閥增大閥門開度或縮小閥門開度；輸出指示單元，用于接收所述主控單元當前輸出的所述電子膨脹閥的狀態(tài)信號，并根據(jù)所述狀態(tài)信號指示所述電子膨脹閥的當前狀態(tài)；報警輸出單元，其與所述主控單元相連，用于實現(xiàn)斷線報警；開關(guān)設(shè)定單元，其與所述主控單元相連，用于參數(shù)設(shè)定。本發(fā)明的電子膨脹閥驅(qū)動器包括主控單元、開關(guān)設(shè)定單元、電源單元、模擬量采集單元、報警輸出單元、電子膨脹閥驅(qū)動單元和輸出指示單元。其中，模擬量采集單元用于采集當前4 20mA的模擬量的閥門控制電流信號并將其轉(zhuǎn)換成對應(yīng)的模擬量的電壓信號然后進行放大輸出，主控單元可將模擬量采集單元輸出的模擬的電壓信號對應(yīng)轉(zhuǎn)換成數(shù)字量的電壓信號，將該數(shù)字量的電壓信號與前一時刻的數(shù)字量的電壓信號進行比較，并根據(jù)比較結(jié)果對應(yīng)輸出增大閥門開度信號或縮小閥門開度信號，而電子膨脹閥驅(qū)動單元則根據(jù)增大閥門開度信號或縮小閥門開度信號對應(yīng)的驅(qū)動電子膨脹閥增大閥門開度或縮小閥門開度，從而提供了一種結(jié)構(gòu)簡單、性能穩(wěn)定的電子膨脹閥驅(qū)動器，并且本發(fā)明的電子膨脹閥驅(qū)動器對所有輸入為4 20mA的模擬量的閥門控制電流信號均適用，從而提高了電子膨脹閥驅(qū)動器的兼容性。


圖I為本發(fā)明的電子膨脹閥驅(qū)動器的電路原理框圖；圖2為本發(fā)明的電子膨脹閥驅(qū)動器中主控單元部分的電路原理圖；圖3為本發(fā)明的電子膨脹閥驅(qū)動器中電源單元部分的電路原理圖；圖4為本發(fā)明的電子膨脹閥驅(qū)動器中模擬量采集單元部分的電路原理圖；圖5為本發(fā)明的電子膨脹閥驅(qū)動器中報警輸出單元部分的電路原理圖；圖6為本發(fā)明的電子膨脹閥驅(qū)動器中電子膨脹閥驅(qū)動單元部分的電路原理圖；圖7為本發(fā)明的電子膨脹閥驅(qū)動器中輸出指示單元部分的電路原理圖；圖8為本發(fā)明的電子膨脹閥驅(qū)動器中開關(guān)設(shè)定單元部分的電路原理圖。
具體實施例方式下面結(jié)合附圖對本發(fā)明的具體實施方式
進行詳細描述 參考圖I所示，本實施例的電子膨脹閥驅(qū)動器包括主控單元I、開關(guān)設(shè)定單元2、電源單元3、模擬量采集單元4、報警輸出單元5、電子膨脹閥驅(qū)動單元6和輸出指示單元7。其中，模擬量采集單元4用于采集當前4 20mA的模擬量的閥門控制電流信號并將其轉(zhuǎn)換成對應(yīng)的模擬量的電壓信號然后進行放大輸出。主控單元I用于將模擬量采集單元4輸出的模擬的電壓信號對應(yīng)轉(zhuǎn)換成數(shù)字量的電壓信號，將數(shù)字量的電壓信號與前一時刻的數(shù)字量的電壓信號進行比較，并根據(jù)比較結(jié)果對應(yīng)輸出增大閥門開度信號或縮小閥門開度信號。電子膨脹閥驅(qū)動單元6用于根據(jù)增大閥門開度信號或縮小閥門開度信號對應(yīng)的驅(qū)動電子膨脹閥增大閥門開度或縮小閥門開度。輸出指示單元7用于接收主控單元I當前輸出的電子膨脹閥的狀態(tài)信號，并根據(jù)狀態(tài)信號指示電子膨脹閥的當前狀態(tài)。報警輸出單元5與主控單元I相連，用于實現(xiàn)斷線報警。開關(guān)設(shè)定單元2與主控單元I相連，用于參數(shù)設(shè)定。結(jié)合圖2所示，主控單元I包括型號為STC12C2052AD的單片機及其外圍電路。結(jié)合圖3所示，電源單元3包括依次相連的基于型號為LM2575S-5. O的開關(guān)電源穩(wěn)壓器構(gòu)成的濾波穩(wěn)壓電路和基于ZY0505的DC/DC變換器。結(jié)合圖4所不,模擬量米集單兀4包括型號為AD623的儀表放大器。儀表放大器的第I和第8引腳之間通過電阻R13相連；儀表放大器的第2和第3引腳作為模擬量的閥門控制電流信號的輸入端，其之間接有相互并聯(lián)的電阻R8、電容C13、電容C14和電容C15，電容C13、電容C14和電容C15構(gòu)成濾波電路，電阻R8用于將電流信號變電壓信號；儀表放大器的第7引腳接5V，儀表放大器的第4和第5引腳接地，儀表放大器的第6引腳接5V作為輸出端與單片機的第12引腳相連。結(jié)合圖5所示，報警輸出單元5包括以繼電器K1、二極管D3、電阻R1、電阻R2、電阻R3和電阻R38、壓敏電阻ZNRl、第一三極管NI、第二三極管N2和電子蜂鳴器BBl。第一三極管NI的基極與電阻Rl的一端相連，電阻Rl的另一端與電阻R38的一端相連后與單片機的第9引腳相連；電阻R38的另一端、二極管D3的輸出端以及繼電器Kl的線圈的一端接5V，二極管D3的輸入端以及繼電器Kl的線圈的另一端均與第一三極管NI的集電極相連；第一三極管NI的發(fā)射極接地；繼電器Kl的動觸點與其常開觸點之間通過壓敏電阻ZNRl相連；第二三極管N2的基極與電阻R3的一端相連，第二三極管N2的基極與電阻R3的一端相連，第二三極管N2的發(fā)射極接5V，電阻R2的一端與第二三極管N2的發(fā)射極相連，電阻R3的另一端與電阻R2的另一端相連后與單片機的第8引腳相連；第二三極管N2的集電極與電子蜂鳴器BBl相連。結(jié)合圖6所示，電子膨脹閥驅(qū)動單元6包括型號為A3979的步進電機驅(qū)動器及其外圍電路、型號為TLP114的第一光耦、型號為PS2801的第二光耦和型號為⑶40106的六斯密特觸發(fā)器。第一光耦的第I引腳接5V，第一光耦的第3引腳通過電阻R12與單片機的第17引腳相連,第一光稱的第6引腳接5V,第一光稱的第5和第6引腳之間通過電阻R17相連，第一光稱的第4引腳接地,第一光稱的第4和第5引腳之間通過電容C16相連,第一光耦的第5引腳與六斯密特觸發(fā)器的第3引腳相連；第二光耦的第I引腳接5V，第二光耦的第2引腳通過電阻R9與單片機的第19引腳相連，第二光耦的第3引腳接地，第二光耦的第4引腳通過電阻14接5V，第二光耦的第4引腳與六斯密特觸發(fā)器的第I引腳相連；六斯密特觸發(fā)器的第4引腳與電阻R25的一端相連，電阻R25的另一端分別與六斯密特觸發(fā)器的第9引腳以及電容C25的一端相連，電容C25的另一端接地，六斯密特觸發(fā)器的第8引腳與步進電機驅(qū)動器的第19引腳相連；六斯密特觸發(fā)器的第2引腳與電阻R26的一端相連，電阻R26的另一端分別與六斯密特觸發(fā)器的第5引腳以及電容C26的一端相連，電容C26的 另一端接地，六斯密特觸發(fā)器的第6引腳與步進電機驅(qū)動器的第3引腳相連；步進電機驅(qū)動器的第4、第11、第18和第25引腳與電子膨脹閥相連。結(jié)合圖8所示，開關(guān)設(shè)定單元2包括兩個型號均為PS2801的第三光耦和第四光耦、八位撥碼開關(guān)和型號為LM358的運算放大器。八位撥碼開關(guān)第I至第6引腳接地，八位撥碼開關(guān)第9和第10引腳與單片機的第3和第2引腳一一對應(yīng)相連，八位撥碼開關(guān)第11、第12和第13引腳分別對應(yīng)通過電阻R31、電阻R30和電阻R29與單片機的第16、第15和第14引腳一一對應(yīng)相連，八位撥碼開關(guān)第14、第15和第16引腳分別對應(yīng)通過電阻R32、電阻R28和電阻R27與運算放大器的第3引腳相連；運算放大器的第I引腳分別與其自身的第2引腳以及步進電機驅(qū)動器第8引腳相連，運算放大器的第3引腳通過由電容C24和電阻R33并聯(lián)構(gòu)成的濾波器接地；運算放大器的第3引腳通過電阻R36與其自身的第6引腳相連，運算放大器的第7引腳與其自身的第6引腳相連，運算放大器的第5引腳通過電容C27接地；第三光耦的第I引腳接5V，第三光耦的第2引腳通過電阻RlO與單片機的第18引腳相連，第三光耦的第3引腳接地，第三光耦的第4引腳通過電阻R15接5V，第三光耦的第4引腳通過電阻R35與運算放大器的第5引腳相連；第四光耦的第I引腳接5V，第四光耦的第2引腳通過電阻Rll與單片機的第11引腳相連，第四光耦的第3引腳接地，第四光耦的第4引腳通過電阻R16接5V，第四光耦的第4引腳通過電阻R34與運算放大器的第5引腳相連。結(jié)合圖7所示，輸出指示單元7包括第一發(fā)光二極管DS2、第二發(fā)光二極管DS3和第三發(fā)光二極管DS4。第一發(fā)光二極管DS2的輸入端、第二發(fā)光二極管DS3的輸入端和第三發(fā)光二極管DS4的輸入端分別對應(yīng)通過電阻R5、電阻R6和電阻R7接5V，第一發(fā)光二極管DS2的輸出端與單片機的第7引腳相連，第二發(fā)光二極管DS3的輸出端與八位撥碼開關(guān)的第7引腳相連，第三發(fā)光二極管DS4的輸出端與八位撥碼開關(guān)的第8引腳相連。以上的實施例僅僅是對本發(fā)明的優(yōu)選實施方式進行描述，并非對本發(fā)明的范圍進行限定，在不脫離本發(fā)明設(shè)計精神的前提下，本領(lǐng)域普通工程技術(shù)人員對本發(fā)明的技術(shù)方案作出的各種變形和改進，均應(yīng)落入本發(fā)明的權(quán)利要求書確定的保護范圍內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種電子膨脹閥驅(qū)動器，其特征在于，包括 模擬量采集單元，用于采集當前4 20mA的模擬量的閥門控制電流信號并將其轉(zhuǎn)換成對應(yīng)的模擬量的電壓信號然后進行放大輸出； 主控單元，用于將所述模擬量采集單元輸出的模擬的電壓信號對應(yīng)轉(zhuǎn)換成數(shù)字量的電壓信號，將所述數(shù)字量的電壓信號與前一時刻的數(shù)字量的電壓信號進行比較，并根據(jù)比較結(jié)果對應(yīng)輸出增大閥門開度信號或縮小閥門開度信號； 電子膨脹閥驅(qū)動單元，用于根據(jù)所述增大閥門開度信號或所述縮小閥門開度信號對應(yīng)的驅(qū)動電子膨脹閥增大閥門開度或縮小閥門開度； 輸出指示單元，用于接收所述主控單元當前輸出的所述電子膨脹閥的狀態(tài)信號，并根據(jù)所述狀態(tài)信號指示所述電子膨脹閥的當前狀態(tài)； 報警輸出單元，其與所述主控單元相連，用于實現(xiàn)斷線報警； 開關(guān)設(shè)定單元，其與所述主控單元相連，用于參數(shù)設(shè)定。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的電子膨脹閥驅(qū)動器，其特征在于，所述主控單元包括型號為STC12C2052AD的單片機及其外圍電路。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的電子膨脹閥驅(qū)動器，其特征在于，所述模擬量采集單元包括型號為AD623的儀表放大器；所述儀表放大器的第I和第8引腳之間通過電阻R13相連；所述儀表放大器的第2和第3引腳作為所述模擬量的閥門控制電流信號的輸入端，其之間接有相互并聯(lián)的電阻R8、電容C13、電容C14和電容C15，電容C13、電容C14和電容C15構(gòu)成濾波電路，電阻R8用于將電流信號變電壓信號；所述儀表放大器的第7引腳接5V，所述儀表放大器的第4和第5引腳接地，所述儀表放大器的第6引腳接5V作為輸出端與所述單片機的第12引腳相連。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的電子膨脹閥驅(qū)動器，其特征在于，所述報警輸出單元包括以繼電器(K1)、二極管D3、電阻R1、電阻R2、電阻R3和電阻R38、壓敏電阻(ZNR1)、第一三極管(NI)、第二三極管(N2)和電子蜂鳴器(BBl);第一三極管(NI)的基極與電阻Rl的一端相連，電阻Rl的另一端與電阻R38的一端相連后與所述單片機的第9引腳相連；電阻R38的另一端、二極管D3的輸出端以及繼電器(Kl)的線圈的一端接5V，二極管D3的輸入端以及繼電器(Kl)的線圈的另一端均與第一三極管(NI)的集電極相連；第一三極管(NI)的發(fā)射極接地；繼電器(Kl)的動觸點與其常開觸點之間通過壓敏電阻(ZNRl)相連；第二三極管(N2)的基極與電阻R3的一端相連，第二三極管(N2)的基極與電阻R3的一端相連，第二三極管(N2)的發(fā)射極接5V，電阻R2的一端與第二三極管(N2)的發(fā)射極相連，電阻R3的另一端與電阻R2的另一端相連后與所述單片機的第8引腳相連；第二三極管(N2)的集電極與電子蜂鳴器(BBl)相連。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的電子膨脹閥驅(qū)動器，其特征在于，所述電子膨脹閥驅(qū)動單元包括型號為A3979的步進電機驅(qū)動器及其外圍電路、型號為TLP114的第一光耦、型號為PS2801的第二光耦和型號為⑶40106的所述六斯密特觸發(fā)器；第一光耦的第I引腳接5V，第一光耦的第3引腳通過電阻R12與所述單片機的第17引腳相連，第一光耦的第6引腳接5V,第一光f禹的第5和第6引腳之間通過電阻R17相連,第一光I禹的第4引腳接地,第一光耦的第4和第5引腳之間通過電容C16相連，第一光耦的第5引腳與所述六斯密特觸發(fā)器的第3引腳相連；第二光耦的第I引腳接5V，第二光耦的第2引腳通過電阻R9與所述單片機的第19引腳相連，第二光耦的第3引腳接地，第二光耦的第4引腳通過電阻14接5V，第二光耦的第4引腳與所述六斯密特觸發(fā)器的第I引腳相連；所述六斯密特觸發(fā)器的第4引腳與電阻R25的一端相連，電阻R25的另一端分別與所述六斯密特觸發(fā)器的第9引腳以及電容C25的一端相連，電容C25的另一端接地，所述六斯密特觸發(fā)器的第8引腳與所述步進電機驅(qū)動器的第19引腳相連；所述六斯密特觸發(fā)器的第2引腳與電阻R26的一端相連，電阻R26的另一端分別與所述六斯密特觸發(fā)器的第5引腳以及電容C26的一端相連，電容C26的另一端接地，所述六斯密特觸發(fā)器的第6引腳與所述步進電機驅(qū)動器的第3引腳相連；所述步進電機驅(qū)動器的第4、第11、第18和第25引腳與所述電子膨脹閥相連。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的電子膨脹閥驅(qū)動器，其特征在于，所述開關(guān)設(shè)定單元包括兩個型號均為PS2801的第三光耦和第四光耦、八位撥碼開關(guān)和型號為LM358的運算放大器；所述八位撥碼開關(guān)第I至第6引腳接地，所述八位撥碼開關(guān)第9和第10引腳與所述單片機的第3和第2引腳一一對應(yīng)相連，所述八位撥碼開關(guān)第11、第12和第13引腳分別對應(yīng)通過電阻R31、電阻R30和電阻R29與所述單片機的第16、第15和第14引腳一一對應(yīng)相連，所述八位撥碼開關(guān)第14、第15和第16引腳分別對應(yīng)通過電阻R32、電阻R28和電阻R27與所述運算放大器的第3引腳相連；所述運算放大器的第I引腳分別與其自身的第2引腳以及所述步進電機驅(qū)動器第8引腳相連，所述運算放大器的第3引腳通過由電容C24和電阻R33并聯(lián)構(gòu)成的濾波器接地；所述運算放大器的第3引腳通過電阻R36與其自身的第6引腳相連，所述運算放大器的第7引腳與其自身的第6引腳相連，所述運算放大器的第5引腳通過電容C27接地；所述第三光耦的第I引腳接5V，所述第三光耦的第2引腳通過電阻RlO與所述單片機的第18引腳相連，所述第三光耦的第3引腳接地，所述第三光耦的第4引腳通過電阻R15接5V，所述第三光耦的第4引腳通過電阻R35與所述運算放大器的第5引腳相連；所述第四光耦的第I引腳接5V，所述第四光耦的第2引腳通過電阻Rll與所述單片機的第11引腳相連，所述第四光耦的第3引腳接地，所述第四光耦的第4引腳通過電阻R16接5V，所述第四光耦的第4引腳通過電阻R34與所述運算放大器的第5引腳相連。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的電子膨脹閥驅(qū)動器，其特征在于，所述輸出指示單元包括第一發(fā)光二極管(DS2)、第二發(fā)光二極管(DS3)和第三發(fā)光二極管(DS4)，第一發(fā)光二極管(DS2)的輸入端、第二發(fā)光二極管(DS3)的輸入端和第三發(fā)光二極管(DS4)的輸入端分別對應(yīng)通過電阻R5、電阻R6和電阻R7接5V，第一發(fā)光二極管(DS2)的輸出端與所述單片機的第7引腳相連，第二發(fā)光二極管(DS3)的輸出端與所述八位撥碼開關(guān)的第7引腳相連，第三發(fā)光二極管(DS4)的輸出端與所述八位撥碼開關(guān)的第8引腳相連。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種電子膨脹閥驅(qū)動器，包括模擬量采集單元，其采集當前4～20mA的模擬量的閥門控制電流信號并將其轉(zhuǎn)換成對應(yīng)的模擬量的電壓信號然后進行放大輸出；主控單元，其將模擬量采集單元的輸出轉(zhuǎn)換成數(shù)字量的電壓信號，然后與前一時刻的數(shù)字量的電壓信號進行比較，根據(jù)比較結(jié)果對應(yīng)輸出增大閥門開度信號或縮小閥門開度信號；電子膨脹閥驅(qū)動單元，其根據(jù)主控單元的輸出對應(yīng)的驅(qū)動電子膨脹閥的開度；輸出指示單元接收主控單元當前輸出的電子膨脹閥的狀態(tài)信號，并根據(jù)狀態(tài)信號指示電子膨脹閥的當前狀態(tài)；報警輸出單元與主控單元相連，用于實現(xiàn)斷線報警；開關(guān)設(shè)定單元與主控單元相連，用于參數(shù)設(shè)定。該裝置結(jié)構(gòu)簡單、性能穩(wěn)定、兼容性強。
文檔編號F16K37/00GK102943916SQ201210512309
公開日2013年2月27日 申請日期2012年12月4日 優(yōu)先權(quán)日2012年12月4日
發(fā)明者張軍, 段連濤, 張志準 申請人:煙臺荏原空調(diào)設(shè)備有限公司