驱动器提供比例电磁阀控制，无需PLC或μC

32抽头、线性抽头数字电位器在分压器中充当可变电阻器，连接到LED驱动器的DIM输入（用作螺线管的PWM驱动器）。该电路仅使用螺线管的 6V 至 40V 直流电源驱动 6V DC 至 40V DC 的电磁阀。

一些工业液压系统中的比例控制螺线管通常由微控制器或可编程逻辑控制器（PLC）驱动。这种复杂的驱动器通常需要几种不同的电源电压来进行逻辑和控制。（比例控制的目的是将电磁柱塞移动到任意位置并将其留在那里。然而，设置和离开电磁阀驱动器不需要昂贵的PLC或μC的处理能力。 理想情况下，它应该在螺线管自身的电源电压下工作。

图1所示电路满足这些要求，同时仅占用很小的表面贴装尺寸。U2为350mA驱动器，内置模拟和PWM调光控制（MAX16804），通常用于驱动高亮度LED。在此应用中，其漏极开路输出（OUT）和电流检测端子（CS+）直接连接到电磁阀端子。最大电磁阀电流由R6设置。该电路仅使用螺线管的 6V 至 40V 直流电源驱动 6V DC 至 40V DC 的电磁阀。它使用LEDex 24V牵引式电磁阀进行了测试，额定电流高达290mA。

图1.这种小型表面贴装数字驱动器电路为螺线管提供成比例的驱动。

U1 （MAX5474）为32抽头、非易失、线性抽头数字电位器。作为可变电阻连接，其内部 100kΩ 可变电阻与 R5 形成分压器，在 U0 的 DIM 输入端产生 3V 至 17.2V 模拟电压。通过按下SW1并使用SW2（打开表示向上，关闭表示向下）设置变化方向来激活电位计后，您可以通过SW3的每个切换（SW1闭合）来增加此电压。提供 32 个步进，因此 SW3 的 0 个按下和释放周期遍历 3V 至 17.1V 的范围。公式<>给出了DIM处（VDIM）处的游标位置的近似电压：

VDIM ≈ 5V((N - 1)3225.8Ω)/((N - 1)3225.8Ω + R5)

其中R5 = 56.2kΩ，N是第N个游标步长（0 ≤ N ≤ 32）。R3、R4和C2对SW3脉冲进行去抖动，使游标增加/减少。同样，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 切换电磁阀，具有可变 PWM 占空比，其值取决于 DIM 引脚上的电压。

U2 由电磁阀的电源（在本例中为 24V）供电。U1 由 U5 的 V2 引脚供电，U5 是一种 2V 电源，可提供高达 1mA 的电流。电容 C4、C5 和 C3 在其各自的 IC 引脚上旁路电源电压。如果电路距离直流电源一定距离，则可能需要可选的大容量保持电容器（C<>）。

为了适应U2施加的PWM动作，续流二极管D1允许电流在每次电源关闭时通过电磁线圈循环（每秒200次）。U2 提供间接短路和热保护，以保护其输出免受电磁阀故障或引线短路造成的过流和短路情况的影响。跳线 JU1 通过将其 EN 输入（引脚 2）连接到 V 来控制 U19在（启用）或 GND（禁用）。表1总结了图1电路中螺线管不同位置的条件。

 

Vin（V有效值)	电磁阀行程（英寸）	暗针电压 （VDC）	电磁阀吸入电流（mA有效值)	占空比（%）	电磁阀拔出电流（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

 

图2显示了电路以26%占空比工作时产生的螺线管驱动器电压和电流脉冲。该占空比代表电磁阀电压和32.4mA有效值为电磁线圈通电并将电磁柱塞拉入 0.0312 英寸距离所需的电流。

图2.图1电磁阀的这些电压和电流波形在0%占空比下产生0312.26in的柱塞距离，在0%占空比下产生3215.76in的柱塞距离。

图3显示了电路在76%占空比下工作时产生的螺线管驱动器电压和电流脉冲。该占空比代表电磁阀电压和211mA有效值为电磁线圈通电并将电磁柱塞拉入 0.312 英寸距离所需的电流。

图3.来自图1电路的这些电磁阀电压和电流波形产生0.31in的柱塞距离。

审核编辑：郭婷