一種用于連續(xù)減震控制的電流源的制作方法
【專(zhuān)利摘要】本實(shí)用新型涉及一種用于連續(xù)減震控制的電流源，是由精密運(yùn)算放大器經(jīng)功率達(dá)林頓晶體管a和功率達(dá)林頓晶體管b、CDC減震器、檢流電阻、電壓跟隨器和無(wú)源低通濾波器與電工儀表連接，供電電源分別連接精密運(yùn)算放大器、功率達(dá)林頓晶體管a、功率達(dá)林頓晶體管b和電壓跟隨器，檢流電阻經(jīng)反饋通道與精密運(yùn)算放大器連接構(gòu)成。本實(shí)用新型與常見(jiàn)的開(kāi)關(guān)電源相比，具有無(wú)噪聲，無(wú)電磁干擾的優(yōu)點(diǎn)，再加上結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，大大減少了設(shè)計(jì)的難度與成本。本實(shí)用新型體積小，重量輕，安裝方便，可廣泛應(yīng)用于電動(dòng)汽車(chē)，輸出嚴(yán)格跟隨輸入給定值，驅(qū)動(dòng)方便。
【專(zhuān)利說(shuō)明】
一種用于連續(xù)減震控制的電流源
技術(shù)領(lǐng)域
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[0001]本實(shí)用新型涉及一種線(xiàn)性恒流源，尤其是用于連續(xù)減震控制的電流源。
【背景技術(shù)】
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[0002]現(xiàn)代汽車(chē)多采用傳統(tǒng)的彈簧液壓式減震器，彈簧與液壓的共同作用，基本上可以滿(mǎn)足普通汽車(chē)行駛的舒適度要求。但對(duì)于現(xiàn)代運(yùn)動(dòng)型汽車(chē)而言，此減震器尚存在諸多難以克服的弊端。其一，螺旋彈簧受到?jīng)_擊后會(huì)產(chǎn)生震動(dòng)，持續(xù)的震動(dòng)易導(dǎo)致車(chē)手的疲勞和煩躁，潛伏不安全隱患。其二，減震器的阻尼力越大，震動(dòng)消減得越快，但卻使并聯(lián)在外部的螺旋彈簧的作用不能充分發(fā)揮，同時(shí)，過(guò)大的阻尼力還可能損壞減震器連接零件及車(chē)架。其三，液壓阻尼力隨著溫度的變化而變化，長(zhǎng)時(shí)間使用，液壓與細(xì)孔壁之間的摩擦以及液體分子內(nèi)摩擦產(chǎn)生大量的熱，導(dǎo)致液壓溫度升高，粘度迅速降低，阻尼力也隨之下降，減震器的減震性能隨之惡化。
[0003]CDC減震器基于傳統(tǒng)的液力減震器進(jìn)行改造，減震器內(nèi)注有油液，有內(nèi)外兩個(gè)腔室，油液可通過(guò)聯(lián)通兩個(gè)腔室間的孔隙流動(dòng)，在車(chē)輪顛簸時(shí)，減振器內(nèi)的活塞便會(huì)在套筒內(nèi)上下移動(dòng)，其腔內(nèi)的油液便在活塞的往復(fù)運(yùn)動(dòng)的作用下在兩個(gè)腔室間往返流動(dòng)。油液分子間的相互摩擦以及油液與孔壁之間的摩擦對(duì)活塞的運(yùn)動(dòng)形成阻力，將震動(dòng)的動(dòng)能轉(zhuǎn)化為熱量，熱量通過(guò)減震器外殼散發(fā)到空氣中，這樣就實(shí)現(xiàn)了減震器的“減震”過(guò)程，而CDC系統(tǒng)在“孔隙”上做文章，通過(guò)電子控制的閥門(mén)來(lái)改變兩個(gè)腔室間連通部分的截面積，在流量一定時(shí)，截面積的大小與流體的阻力成反比，這樣就改變了油液在腔室間往復(fù)的阻力，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)減震器阻尼的改變。
[0004]CDC控制系統(tǒng)根據(jù)車(chē)輛上的加速度傳感器的數(shù)據(jù)判斷車(chē)輛行駛狀態(tài)，由ECU(電子控制單元)進(jìn)行運(yùn)算，隨后對(duì)減震器上的CDC控制閥發(fā)出相應(yīng)的指令，由電流源控制閥門(mén)的開(kāi)度來(lái)提供適應(yīng)當(dāng)前狀態(tài)的阻尼力。在實(shí)際駕駛時(shí)，CDC在遇到顛簸路面時(shí)能夠大大的削弱來(lái)自路面的震動(dòng)和彈簧的反彈，使車(chē)身保持穩(wěn)定，從理論狀態(tài)來(lái)講，CDC能夠做到在車(chē)輪上下劇烈抖動(dòng)的時(shí)候，車(chē)身僅如海中的行船一般上下起伏。而在激烈駕駛時(shí)又能夠提高懸架的阻尼，提供足夠的支撐力，并使底盤(pán)響應(yīng)更加迅速，提高車(chē)輛的操控性。

【發(fā)明內(nèi)容】

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[0005]本實(shí)用新型的目的就在于針對(duì)上述現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種用來(lái)控制CDC減震器的電流源。
[0006]本實(shí)用新型的目的是通過(guò)以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的:
[0007]—種用于連續(xù)減震控制的電流源，是由精密運(yùn)算放大器I分別連接功率達(dá)林頓晶體管a2和功率達(dá)林頓晶體管b3，功率達(dá)林頓晶體管a2和功率達(dá)林頓晶體管b3分別經(jīng)CDC減震器4、檢流電阻5、電壓跟隨器7和無(wú)源低通濾波器8與電工儀表10連接，供電電源9分別連接精密運(yùn)算放大器1、功率達(dá)林頓晶體管a2、功率達(dá)林頓晶體管b3和電壓跟隨器7，檢流電阻5經(jīng)反饋通道6與精密運(yùn)算放大器I連接構(gòu)成。
[0008]有益效果:由于⑶C減震器功耗低，再加上車(chē)輛在行駛過(guò)程中，系統(tǒng)的干擾因素十分復(fù)雜，從設(shè)計(jì)與應(yīng)用的角度講，既要考慮CDC減震器功耗與電源成本的問(wèn)題，又要盡量避免向系統(tǒng)引入更多、更復(fù)雜的干擾，因此其驅(qū)動(dòng)電源可直接采用線(xiàn)性電源，線(xiàn)性電源與常見(jiàn)的開(kāi)關(guān)電源相比，具有無(wú)噪聲，無(wú)電磁干擾的優(yōu)點(diǎn)，再加上結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，大大減少了設(shè)計(jì)的難度與成本。本專(zhuān)利體積小，重量輕，安裝方便，可廣泛應(yīng)用于電動(dòng)汽車(chē)，輸出嚴(yán)格跟隨輸入給定值，驅(qū)動(dòng)方便。
【附圖說(shuō)明】
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[0009]圖1是本實(shí)用新型系統(tǒng)框圖
[0010]圖2是⑶C減震器結(jié)構(gòu)圖
[0011]圖3是本實(shí)用新型電路原理圖
[0012]I精密運(yùn)算放大器，2功率達(dá)林頓晶體管a，3功率達(dá)林頓晶體管b，4CDC減震器，5檢流電阻嗎，6反饋通道，7電壓跟隨器，8無(wú)源低通濾波器，9供電電源，10電工儀表。
【具體實(shí)施方式】
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[0013]下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型做進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明:
[0014]—種用于連續(xù)減震控制的電流源，是由精密運(yùn)算放大器I分別連接功率達(dá)林頓晶體管a2和功率達(dá)林頓晶體管b3，功率達(dá)林頓晶體管a2和功率達(dá)林頓晶體管b3分別經(jīng)CDC減震器4、檢流電阻5、電壓跟隨器7和無(wú)源低通濾波器8與電工儀表10連接，供電電源9分別連接精密運(yùn)算放大器1、功率達(dá)林頓晶體管a2、功率達(dá)林頓晶體管b3和電壓跟隨器7，檢流電阻5經(jīng)反饋通道6與精密運(yùn)算放大器I連接構(gòu)成。
[0015]本實(shí)用新型屬于線(xiàn)性恒流源，由兩片精密運(yùn)算放大器0PA548(其中一片用于構(gòu)成電壓跟隨器)，兩片功率達(dá)林頓晶體管TIP142，一塊安時(shí)捷DC-DC供電電源模塊，四個(gè)接線(xiàn)端子，若干電容、電阻構(gòu)成。所有的功率達(dá)林頓晶體管、精密運(yùn)算放大器均采用鋁合金散熱片進(jìn)行散熱，大大減少了器件在工作時(shí)，由于發(fā)熱對(duì)器件性能的影響。主干部分由一片精密運(yùn)算放大器0PA548與兩片并聯(lián)的功率達(dá)林頓晶體管TIP142以及CDC減震器構(gòu)成，其輸出電流經(jīng)過(guò)檢流電阻的采樣，通過(guò)反饋通道反饋給精密運(yùn)算放大器0PA548。輸出電流檢測(cè)部分由精密運(yùn)算放大器0PA548構(gòu)成的電壓跟隨器與無(wú)源低通濾波器組成，檢流電阻采樣的信號(hào)經(jīng)過(guò)輸出電流檢測(cè)部分得到測(cè)量信號(hào)，可以用電工儀表進(jìn)行監(jiān)測(cè)。
[0016]Pl接口接入ECU發(fā)出的電壓控制信號(hào)傳輸給Ul (精密運(yùn)算放大器0PA548)的同相輸入端，為了使流過(guò)功率達(dá)林頓晶體管TIP142的電流不至于過(guò)大，同時(shí)還要滿(mǎn)足輸出電流的設(shè)計(jì)要求，采用兩片TIP142并聯(lián)的結(jié)構(gòu)。Ul的輸出信號(hào)用來(lái)驅(qū)動(dòng)兩片TIP142的門(mén)極，TIP142在門(mén)極的輸入信號(hào)的作用下，在發(fā)射極輸出電流，兩片并聯(lián)的TIP142輸出的電流匯成一路流過(guò)負(fù)載P3。檢流電阻R6上的電壓通過(guò)反饋電阻R4反饋給Ul的反相輸入端，由于運(yùn)算放大器自身的虛短作用，會(huì)使反相輸入電壓強(qiáng)制跟隨給定的同相輸入電壓，而R6的阻值為I歐姆，所以流過(guò)R6的電流值和R6的電壓值在數(shù)值上相等，因此，給定的同相電壓值即是流過(guò)負(fù)載P3的電流值。在這里，負(fù)載P3即是CDC減震器，給定的電流值用來(lái)驅(qū)動(dòng)CDC減震器內(nèi)部的控制閥的開(kāi)度，進(jìn)而提供適應(yīng)當(dāng)前狀態(tài)的阻尼力。
[0017]P4是輸出電流測(cè)量端，用來(lái)測(cè)量R6的電壓值即流過(guò)CDC減震器的電流值，U3是用精密運(yùn)算放大器0PA548構(gòu)成的電壓跟隨器，起到緩沖的作用，R5、C1組成一個(gè)無(wú)源低通濾波器跨接在U3的輸出端和P4之間，用來(lái)濾除測(cè)量時(shí)的干擾。
[0018]P2是總直流電源VIN的接口，U2是安時(shí)捷DC-DC電源模塊，VIN輸入到U2，U2輸出的-12V電壓用來(lái)給兩片0PA548提供負(fù)電源，兩片0PA548的正電源直接由P2接口供應(yīng)，P2接口同時(shí)為兩片并聯(lián)的TIP142供電。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種用于連續(xù)減震控制的電流源，其特征在于，是由精密運(yùn)算放大器(I)分別連接功率達(dá)林頓晶體管a (2)和功率達(dá)林頓晶體管b (3)，功率達(dá)林頓晶體管a (2)和功率達(dá)林頓晶體管b(3)分別經(jīng)⑶C減震器(4)、檢流電阻(5)、電壓跟隨器(7)和無(wú)源低通濾波器(8)與電工儀表(10)連接，供電電源(9)分別連接精密運(yùn)算放大器(1)、功率達(dá)林頓晶體管a(2)、功率達(dá)林頓晶體管b(3)和電壓跟隨器(7)，檢流電阻(5)經(jīng)反饋通道(6)與精密運(yùn)算放大器(I)連接構(gòu)成。
【文檔編號(hào)】F16F9/50GK205559673SQ201620366483
【公開(kāi)日】2016年9月7日
【申請(qǐng)日】2016年4月27日
【發(fā)明人】王兆強(qiáng), 劉衛(wèi)平, 李振峰
【申請(qǐng)人】吉林大學(xué)