具有閾值型dc電源電路的脈沖式交流電磁閥的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及低圧電器領(lǐng)域，尤其涉及一種具有節(jié)約電能、靜止噪聲功能的“具有閾值型DC電源電路的脈沖式交流電磁閥”。
【背景技術(shù)】
[0002]電磁閥(Electromagnetic valve)是一種依靠勵磁線圈產(chǎn)生的電磁力來驅(qū)動閥門開、關(guān)的流體控制器件。
[0003]交流電磁閥是電磁閥中的一種類型，是家用電器和工控設(shè)備中應(yīng)用非常廣泛的低壓電器。其特點是在勵磁線圈中接入交流電壓、用交流電流產(chǎn)生驅(qū)動閥門開、關(guān)的電磁力。
[0004]交流電磁閥主要由勵磁線圏、閥芯、復(fù)位彈簧組成。圖la、圖1b為交流電磁閥控制流體(氣或液)通、斷的示意圖；圖2a、圖2b為液壓設(shè)備中用的交流液壓電磁閥控制“液壓油”流向的示意圖。
[0005]結(jié)合圖1a:當勵磁線圈的A1、A2端接通AC220V、AC110V或AC380V電壓(以下通稱AC220V、ACllOV或AC380V為AC電壓)時，其產(chǎn)生的電磁力推動閥芯克服復(fù)位彈簧的阻力而向下移動，與閥芯相連接的活塞也隨之下移，所述的交流電磁閥打開，其“入口”與“出口”接通。
[0006]結(jié)合圖1b:當勵磁線圈中的AC電壓關(guān)斷時，閥芯失磁力，受復(fù)位彈簧的作用而上移，活塞也隨之上移，所述的交流電磁閥“復(fù)位”，其“入口”與“出口”關(guān)斷。
[0007]結(jié)合圖2a:液壓電磁閥的勵磁線圈之A1、A2端接通AC電壓時，其產(chǎn)生的電磁力推動閥芯克服復(fù)位彈簧的阻力而向右移動，與閥芯相連接的一組活塞也隨之右移，所述的液壓電磁閥之2 口與3 口、I 口與4 口便被接通。
[0008]結(jié)合圖2b:液壓電磁閥的勵磁線圈中的AC電壓關(guān)斷時，閥芯失磁力，受復(fù)位彈簧的作用而左移，活塞也隨之左移，所述的液壓電磁閥“復(fù)位”，其之I 口與2 口、4 口與5 口便被接通。
[0009]綜上所述，交流電磁閥的工作過程可分為“推動”、“保持” “復(fù)位”三個階段:
[0010]1、推動:勵磁線圏的A1、A2端與AC電壓接通，電磁力推動閥芯運動；
[0011]2、保持:閥芯到達設(shè)定的位置，勵磁線圏繼續(xù)與AC電壓接通，閥芯繼續(xù)受電磁力作用而保持在設(shè)定的位置上；
[0012]3、復(fù)位:勵磁線圏斷開AC電壓，閥芯失電磁力作用而復(fù)位。
[0013]顯爾易見，在推動階段，閥芯必須克服靜摩擦力與復(fù)位彈簧的彈力需較大的電磁力作用才能運動。與此相對應(yīng)，AC電壓必須提供較高的電壓、較大的功率(以下稱推動功率)勵磁線圏才能產(chǎn)生較大的電磁力，方能保證閥芯的運動。
[0014]在保持階段，閥芯已到達設(shè)定位置，只須克服復(fù)位彈簧的彈力就可保持在設(shè)定位置上。與此相對應(yīng)，若此時勵磁線圏仍通以與推動階段一樣高的交流電壓，將造成能量浪費并使勵磁線圏無惠的升溫！
[0015]傳統(tǒng)的交流電磁閥由于推動與保持階段勵磁線圏中均通以相同交流電電壓(例如AC220V)，因此存在以下的嚴重缺點:
[0016]1、發(fā)熱:前已述，在推動和保持階段，傳統(tǒng)的交流電磁閥均通以相同交流電壓(例如AC220V)，因此，發(fā)熱嚴重，勵磁線圏因過熱而燒毀的現(xiàn)象也屢屢發(fā)生；
[0017]2、耗電:傳統(tǒng)的交流電磁閥發(fā)熱的能源就是輸入勵磁線圏中電能，此種有害的發(fā)熱帶來的另一個缺點就是無謂的耗電。減少這種耗電，就可取得“節(jié)電”的效果；
[0018]3、失控:勵磁線圏發(fā)熱之后，其阻抗增加，電流變小，電磁力亦隨之減小而不能推動閥芯至設(shè)定位置，家用電器或工控設(shè)備會因此而系統(tǒng)失控。
[0019]針對傳統(tǒng)的交流電磁閥的缺點，本發(fā)明要迖到的目標是:
[0020]1、“用電子技術(shù)改造傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)”，設(shè)計一種電子線路盡量簡單的、所用器件盡量少的、價格盡量廉的、可使傳統(tǒng)交流電磁閥節(jié)電靜噪的“脈沖式節(jié)電單元”；
[0021]2、該“脈沖式節(jié)電單元”可用于改造在線使用的傳統(tǒng)交流電磁閥，使這些交流電磁閥升級成為具有節(jié)電、靜噪功能的交流電磁閥；
[0022]3、該“脈沖式節(jié)電單元”也可集成到將要生產(chǎn)的交流電磁閥中，使交流電磁閥的制造商生產(chǎn)出與“脈沖式節(jié)電單元”一體化的新型的具有節(jié)電、靜噪功能的“脈沖式交流電磁閥”。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0023]為了達到上述目標，本發(fā)明設(shè)計的技術(shù)方案是:一種脈沖式交流電磁閥，包括脈沖式節(jié)電單元100與傳統(tǒng)交流電磁閥兩部份，其特征在于:所述的脈沖式節(jié)電單元100由DC電源電路101、開關(guān)脈沖發(fā)生電路102、執(zhí)行電路103、保持電壓降壓電路104、電橋電路105組成，并且，所述的DC電源電路101的輸入端5端與AC電壓的Pl端相連接；所述的開關(guān)脈沖發(fā)生電路102的輸入端7端與所述的DC電源電路101的輸出端6端相連接；所述的執(zhí)行電路103的一端與所述的開關(guān)脈沖發(fā)生電路102的輸入端7端相連接，另一端與所述的開關(guān)脈沖發(fā)生電路102的輸出端9端相連接；所述的電橋電路105的I端與AC電壓的Pl端相連接，2端與所述的執(zhí)行電路103之中的觸點Kl相連接，3端、4端分別與傳統(tǒng)交流電磁閥中的勵磁線圈L的Al端、A2端相連接；所述的執(zhí)行電路103之中的動合觸點K3與保持電壓降壓電路104的一端相連接；保持電壓降壓電路104的另一端、所述的DC電源電路101、執(zhí)行電路103之中的動斷觸點K2均與AC電壓的P2端相連接。
[0024]所述的DC電源電路101可以采用多種電路結(jié)構(gòu)，本發(fā)明選用了以下三種:
[0025](a)、閾值型:由輸入端5、輸出端6、第一二極管D1、第一電阻R1、第二電阻R2、第一電容Cl、第一瞬態(tài)電壓抑制二極管TVSl (transient voltage suppress1n d1de)組成，它們的連接方式為:輸入端5與AC電壓的Pl端相連接；第一二極管D1、第一電阻R1、第一瞬態(tài)電壓抑制二極管TVSl依次相串聯(lián)后，一端即第一二極管Dl的正極端與輸入端5相連接，另一端即第一瞬態(tài)電壓抑制二極管TVSl的正極端與輸出端6相連接；第一電容Cl與第二電阻R2相并聯(lián)后，其正極端與輸出端6相連接，負極端與AC電壓的P2端相連接。
[0026]第一瞬態(tài)電壓抑制二極管TVSl的擊穿電壓UBl為所述的DC電源電路101的閾值，當隨機接通的AC電壓的瞬時值大于所述的閾值時，所述的第一瞬態(tài)電壓抑制二極管TVSl導(dǎo)通，反之，當AC電壓的瞬時值小于所述的閾值時，所述的第一瞬態(tài)電壓抑制二極管TVSl截止。
[0027](b)、阻、容降壓，電橋整流型:由輸入端5、輸出端6、第五電阻R5、第六電阻R6、第五電容C5、第六電容C6、第七二極管D7、第八二極管D8、第九二極管D9、第十二極管D10、電路公共端E組成，其中，第五電阻R5、第五電容C5為阻、容降壓器件；第七二極管D7、第八二極管D8、第九二極管D9、第十二極管DlO組成為整流電橋；它們的連接方式為:輸入端5與AC電壓的Pl端相連接；第七二極管D7的負極、第九二極管D9的正極均與輸入端5相連接；第九二極管D9的負極、第十二極管DlO的負極均與輸出端6相連接；第七二極管D7的正極、第八二極管D8的正極均與電路公共端E相連接；第五電容C5與第五電阻R5相并聯(lián)后，一端與第八二極管D8的負極、第十二極管DlO的正極均相連接；另一端與AC電壓的P2端相連接；第六電容C6與第六電阻R6相并聯(lián)后,一端與電路公共端E相連接；另一端與輸出端6相連接。
[0028](C)、阻、容降壓、穩(wěn)壓型；由輸入端5、輸出端6、第七電阻R7、第八電阻R8、第七電容C7、第八電容C8、第i^一二極管Dl1、第二瞬態(tài)電壓抑制二極管TVS2組成；其中，第七電阻R7、第七電容C7為阻、容降壓器件；第二瞬態(tài)電壓抑制二極管TVS2為穩(wěn)壓器件；它們的連接方式為:輸入端5與AC電壓的Pl端相連接；第七電容C7與第七電阻R7相并聯(lián)后，一端與輸入端5相連接,另一端與第i 二極管Dll的正極、第二瞬態(tài)電壓抑制二極管TVS2的負極均相連接；第八電容CS與第八電阻R8相并聯(lián)后，其正極端與輸出端6相連接，負極端與AC電壓的P2端相連接；第二瞬態(tài)電壓抑制二極管TVS2的正極亦與AC電壓的P2端相連接。
[0029]所述的第一瞬態(tài)電壓抑制二極管TVS1、第二瞬態(tài)電壓抑制二極管TVS2均可以用雙極型瞬態(tài)電壓抑制二極管(Bipolar transient voltage suppress1n d1de)、壓敏電阻器(pressure sensitive resistor)、氣體放電管(gaseous discharge tube)、半導(dǎo)體放電管(thyristor surge suppressors)、靜電抑止器(Electro-Static discharge)、穩(wěn)壓二極管(Voltage regulator d1de)或瞬態(tài)電壓抑制器(Transient Voltage Suppressor)替代。
[0030]所述的開關(guān)脈沖發(fā)生電路102可以采用多種電路結(jié)構(gòu)，本發(fā)明優(yōu)選了以下四種:
[0031](a)、三極管I型:由輸入端7、輸出端9、第三電阻R3、第四電阻R4、第二電容C2以及三極管Tl組成，它們的連接方式為:輸入端7與所述的DC電源電路101的輸出端6端相連接；第三電阻R3的一端與輸入端7相連接；另一端與第二電容C2的一端、第四電阻R4的一端、三極管Tl