電流驅動電路的制作方法
【技術領域】
[0001]本實用新型屬于柴油機技術，具體涉及一種電流驅動電路。
【背景技術】
[0002]隨著排放法規的日益嚴格和世界范圍內的能源危機，以及電子技術的快速發展推動了柴油機向數字化和智能化發展的步伐。為滿足柴油機數字化的發展需要，有效地降低柴油機的排放，大幅度改善柴油機的燃油經濟性，柴油機最核心的部件一燃油噴射系統采用電子控制。電控燃油噴射系統是當前的一種新型燃油噴射系統，它實現了高噴油壓力及噴油系統的全面柔性控制，可以實現柴油機全工況性能優化，特別是柴油機低速、低負荷時的工作性能可明顯改善。自2000年I月開始生效的IMO排放法規對船用柴油機的NOx排放提出了更高要求，電控燃油噴射系統的采用是滿足這一法規的有效途徑。高速電磁閥驅動是電控燃油噴射系統的核心技術，是電控燃油噴射系統可靠工作的重要保障。
【發明內容】
[0003]本實用新型的目的是提供一種電流驅動電路，以實現燃油噴射系統的高速電磁閥控制。
[0004]本實用新型所述的電流驅動電路，包括Boost升壓模塊、高壓電源、24V電源、單片機、第一高邊驅動模塊、第二高邊驅動模塊、電流信號調節模塊和低邊驅動模塊，所述單片機分別與Boost升壓模塊、第一高邊驅動模塊、第二高邊驅動模塊、電流信號調節模塊電連接，所述電流信號調節模塊與低邊驅動模塊連接，所述第一高邊驅動模塊與高壓電源連接，第二高邊驅動模塊與24V電源連接，所述高壓電源與Boost升壓模塊連接。
[0005]所述Boost升壓模塊產生的電壓在24V?100V范圍內可調，用于控制電流上升時間；所述第一高邊驅動模塊、第二高邊驅動模塊及低邊驅動模塊用于控制電流值以及電流波形紋波，在O?25A范圍內可調;所述第一高邊驅動模塊、第二高邊驅動模塊均采用自舉懸浮驅動;所述電流信號調理模塊采用放大20倍的差分采集電路;所述單片機通過FADC端口對電流?目號進行米集。
[0006]所述第一高邊驅動模塊和第二高邊驅動模塊的電路相同，其包括芯片Ul、電阻R1、電阻R2、電阻R3、電阻R4、電容Cl、電容C2、二極管Dl、二極管D2和二極管D3 ；
[0007]所述芯片Ul的I腳經電容C2與芯片Ul的4腳連接，芯片Ul的2腳經電阻R4與芯片Ul的4腳連接，芯片Ul的5腳經電阻R3與芯片Ul的6腳連接，芯片Ul的5腳還經電容Cl與芯片Ul的8腳連接，二極管D2與電容Cl并聯;芯片Ul的7腳分別與二極管D3的負極連接，電阻R2與二極管D3并聯;芯片Ul的8腳經二極管Dl、電阻Rl與芯片Ul的I腳連接；電阻Rl和電容C2的連接點接電源，電阻R4與電容C2的連接點接地。
[0008]所述低邊驅動模塊包括電阻R5、二極管D4、二極管D5、二極管D6、二極管D7、電流源U2、電流源U3、反相器U4、反相器U5、反相器U6、mos管Ml、mos管M2、mos管M3和mos管M4 ；
[0009]所述mos管Ml的柵極經電阻R5、二極管D4、電流源U2與mos管Ml的漏極連接，所述mos管Ml的柵極還經二極管D5與mos管Ml的源極連接;所述mos管Ml的漏極與mos管M2的漏極連接，mos管M2的漏極經反相器U4與mos管M2的柵極連接，mos管M2的源極經電流源U3與mos管M3的源極連接，mos管M2的柵極依次經反相器U5、反相器U6后分別與mos管M3的柵極、mos管M4的柵極連接，mos管M3的漏極與mos管M4的漏極連接，mos管M4的源極經二極管D6、二極管D7與mos管M3的源極連接。
[0010]所述電流信號調節模塊包括電阻R6、電阻R7、采樣電阻R8、電阻R9、三極管Q1、放大器Al、補償電路U7和驅動門U8;
[0011]所述三極管Ql的基極與放大器Al的3腳連接;所述三極管Ql的集電極與放大器Al的I腳連接，放大器Al的2腳經補償電路U7接地，放大器Al的2腳還與電阻R6的一端連接;所述三極管Ql的發射極經電阻R7后接地;所述三極管Ql的發射極還與驅動門U8的一端連接；采樣電阻R8的一端與Vin—連接，采樣電阻R8的另一端與V1N+連接。
[0012]所述Boost升壓模塊包括芯片U9、電容C皿、電容Cin2、電容Cccimpl、電容Ccotp2、電容Csst、電容Civcc、電容CCiUT、電感Linput、電感Lbqqst、二極管Dbqqst、M0S管M5、電阻Rcqmp、電阻Rfreo、電阻Rcs、電阻Rfbl和電阻Rfbh ；
[0013]所述芯片U9的I腳經電容Civcc接地;所述芯片U9的6腳經電阻Rfbl接地;所述芯片U9的6腳還經電阻Rfbh、電容Cqut接地;所述芯片U9的3腳接地;所述芯片U9的4腳經電阻Rcs接地，芯片U9的4腳還與MOS管M5的源極連接;所述芯片U9的2腳與MOS管M5的柵極連接，MOS管M5的漏極經二極管Dbqcist接電源Vbci ; MOS管M5的漏極還經電感Lbqcist、電感Linput、電容Cin2后接地;所述芯片U9的14腳經電容Cm接地;所述芯片U9的8腳經電容Cccimp2接地;所述芯片U9的8腳還經電阻Rccimp、電容Ccotp1接地;所述芯片U9的11腳經電阻Rfreci接地;所述芯片U9的5腳經電容Csst接地;所述芯片U9的12腳接地。
[0014]本實用新型具有以下優點:
[0015](I)峰值電流與保持電流在O?25A內可調，并且控制電流上升時間的Boost升壓模塊生成電壓在24V?100V范圍內可調，可滿足絕大多數高速電磁閥的驅動要求；
[0016](2)第一高邊驅動模塊和第二高邊驅動模塊均采用先進的自舉懸浮驅動，結合局部電路參數的優化設計，有效地防止了電路在工作過程中由于Latch-Up和Latch-Off等故障導致的電流波形異常，大大提高了驅動電路的工作可靠性；
[0017](3)低邊驅動模塊輸出電壓高達15V，并且驅動電流高達1A，可快速開啟低端開關；
[0018](5)電流信號調理模塊采用放大倍數為20的差分采集電路，抗干擾能力強，采集精度高；
[0019](6)采用目前Infineon TriCore最快速的FADC端口對電流信號進行采集，采集速度快，控制精度高，當輸出電流值為10A時，電流紋波可控制在IA范圍內；
[0020](7)輸出電流實時的監控，可對電路故障進行及時的診斷。
【附圖說明】
[0021 ]圖1為本實用新型的原理框圖；
[0022]圖2為圖1中第一高邊驅動模塊或第二高邊驅動模塊的電路圖；
[0023]圖3為圖1中低邊驅動模塊的電路圖；
[0024]圖4為圖1中電流信號調節模塊的電路圖；
[0025]圖5為圖1中Boost升壓模塊的電路圖；
[0026]圖6為本實用新型所生成的電路波形圖；
[0027]其中:1、Boost升壓模塊，2、高壓電源，3、24V電源，4、第一高邊驅動模塊，5、第二高邊驅動模塊，6、高速電磁閥負載，7、低邊驅動模塊，8、電流信號調節模塊，9、單片機。
【具體實施方式】
[0028]下面結合附圖對本實用新型作進一步說明。
[0029]如圖1所示的電流驅動電路，包括Boost升壓模塊1、高壓電源2、24V電源3、單片機
9、第一高邊驅動模塊4、第二高邊驅動模塊5、電流信號調節模塊8和低邊驅動模塊7，所述單片機9分別與Boost升壓模塊1、第一高邊驅動模塊4、第二高邊驅動模塊5、電流信號調節模塊8電連接，所述電流信號調節模塊8與低邊驅動模塊7連接，所述第一高邊驅動模塊4與高壓電源2連接，第二高邊驅動模塊5與24V電源3連接，所述高壓電源2與Boost升壓模塊I連接。其中，單片機9采用Infineon Tricore TC1797。
[0030]使用時，如圖1所示，將高速電磁閥負載6分別與第一高邊驅動模塊4、第二高邊驅動模塊5、低邊驅動模塊7連接，高速電磁閥負載6的數量與低邊驅動模塊7的數量相同，且一一對應連接，即一個高速電磁閥負載6需要一個低邊驅動模塊7來控制。
[0031 ] 所述Boost升壓模塊I產生的電壓在24V?100V范圍內可調，用于控制電流上升時間。所述第一高邊驅動模塊4、第二高邊驅動模塊5及低邊驅動模塊7用于控制電流值以及電流波形紋波，在O?25A范圍內可調。所述低邊驅動模塊7輸出電壓高達15V，并且驅動電流高達1A，可快速開啟低端開關。所述第一高邊驅動模塊4、第二高邊驅動模塊5均采用自舉懸浮驅動，結合布局電路參數的優化設計，能夠有效防止該電流驅動電路在工作過程中由于Latch-Up和Latch-Off等故障導致的電流波形異常，大大提高了電流驅動電路的工作可靠性;所述電流信號調理模塊采用放大20倍的差分采集電路，抗干擾能力強，采集精度高，可實時、精確地采集電流值，并反饋給單片機9。所述單片機9通過FADC端口對電流信號進行采集，其采集速度快、控制精度高，當輸出電流值為10A時，電流紋波可控制在IA范圍內，不僅可以實時采集電流信號，還可以起到監控作用，從而可對電路故障進行診斷。故本實用新型所述的電流驅動電路具有抗干擾能力強、工作可靠性高的優點，可適用于絕大多數高速電磁閥的驅動。圖6為本實用新型所生成的電路波形圖。
[0032]如圖2所示，所述第一高邊驅動模塊和第二高邊驅動模塊的電路相同，其包括芯片Ul (其型號為IR2125S)、電阻R1、電阻R2、電阻R3、電阻R4、電容Cl、電容C2、二極管D1、二極管D2和二極管D3;各元器件的連接關系如下:
[0033]所述芯片Ul的I腳經電容C2與芯片Ul的4腳連接，芯片Ul的2腳經電阻R4與芯片Ul的4腳連接，芯片Ul的5腳經電阻R3與芯片Ul的6腳連接，芯片Ul的5腳還經電容Cl與芯片Ul的8腳連接，二極管D2與電容Cl并聯;芯片Ul的7腳