CN102819254B - 电磁铁控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了电磁铁控制方法，包括如下步骤：将实际需要控制的电磁铁数设为Z，将X作为上端MOS管设置值，将Y作为下端MOS管设置值，使得X*Y大于等于Z且X+Y的值最小。通过本发明的方法来做复合，达到压缩，理论分析能达到压缩比为75%，电磁铁控制板成本可下降50%以下，复合技术应用的必要条件存在。

Description

电磁铁控制方法

技术领域

本发明涉及电磁铁控制方法。

背景技术

复合技术应用背景：在光缆通信，无线电频带上，解调信号上都有复合技术，达到合理利用。按键取信号，或模拟信号输入等有复合为几个或一个输入技术。在电子控制硬件上没有多见复合压缩技术，对硬件控制都一对一控制。对电磁负载类控制都是通过一对一控制，还从没多个用一个控制地。

如果在相应电子控制硬件做到复合技术，是一项理论技术上创新，从这个理论原理可以大范围的推广。可以推广到信号输入，信号输出，控制输出，电机控制等电子硬件类设计，达到下降成本。复合技术应用并不是所以的地方都是可用地，有一些必要条件，需要理论指导。

发明内容

针对上述技术问题，本发明提出电磁铁控制方法。

为了解决上述技术问题，本发明的技术方案如下：

电磁铁控制方法，包括如下步骤：将实际需要控制的电磁铁数设为Z，将X作为上端MOS管设置值，将Y作为下端MOS管设置值，使得X*Y大于等于Z且X+Y的值最小。

进一步的，设电磁铁需要控制时间除以电磁铁实际控制时间的值为M，则所述X或者所述Y中必有一值小于等于M。

进一步的，所述M可通过提高电磁铁两端的电压来提高。

进一步的，所述电磁铁均串联一个二极管。

本发明的有益效果在于：如果原有电磁铁控制，有80路控制，每路为1个MOS管控制，共有80个MOS管，假设电磁铁通电约时间为15mS，需要执行时间100ms，平均通电时间比例为1.5%以下，因此从理论时间、空间、动作上存在很多余量，从压缩复合上存在很大空间。通过本发明的方法来做复合，达到压缩，理论分析能达到压缩比为75%，电磁铁控制板成本可下降50%以下，复合技术应用的必要条件存在。

附图说明

图1为现有的原电路结构；

图2为通过本发明的方法设计的电路结构。

具体实施方式

下面将结合附图和具体实施例对本发明做进一步的说明。

如图1所示，为现有技术的电磁铁控制方法，在该结构中，可看到每一个控制模块各控制一个电磁铁，在每个控制模块中，包括一个MOS管，和一个用于续流的二极管，图1中一共有12个电磁铁，因此需要12个控制模块去分别控制，然而电磁铁的反应时间为15ms，在实际情况下，往往只要求在规定执行时间内反应就可以例如100ms，因此在时间上有比较大的冗余。

如图2所示，为通过本发明的方法设计的电磁铁控制电路，假设要求的规定执行时间为100ms，电磁铁工作反应的时间为15ms，即在100ms内电磁铁只要完成工作即可，电磁铁的脉冲电压为24V，则该控制模块在剩余的85ms中是处于空闲状态的，利用该空闲状态该控制模块还可以控制其他电磁铁工作，即按比例该控制模块最多还可以控制5个电磁铁，在这理论基础上，设计出一种新型的电磁铁控制方法。

计算所需要控制的电磁铁的个数，例如将其设为Z，将控制模块（每个控制模块各含有一个MOS管设为上下端两组，上端设置的个数设为X，下端设置的个数为Y，由于当X与Y之积小于电磁铁总数的时候，将出现某个电磁铁不受控制，因此其中设置的X个数和Y个数乘积必须要大于等于所需要控制的电磁铁的个数。在此基础上，控制模块的个数要尽量减少从而达到最大的利用率，

实施例一：

例如图2所示，电磁铁的个数为12个，假设要求的规定执行时间为100ms，电磁铁工作反应的时间为15ms，即在100ms内电磁铁只要完成工作即可，电磁铁的脉冲电压为24V，按比例每个控制模块最多可以控制6个电磁铁，因此上下端设置值可以有以下组合即1*12、2*6、3*4、4*3等等组合，当然乘积值亦可以大于12，及1*13、2*7等等组合；在这些组合中选取控制模块个数最小的一组，例如如果选取1*12，则需要13个控制模块；选取2*6，则需要8个控制模块，选取3*4，则需要7个控制模块，依次类推得知，当选取3*4或者4*3时，所需要的控制模块最少，只需要7个就可以。在图2选择的是3*4组合，每个控制模块控制最多是4个电磁铁，

即控制模块Q1和Q4组合控制第一个电磁铁；控制模块Q1和Q5组合控制第二个电磁铁，控制模块Q1和Q6组合控制第三个电磁铁，控制模块Q1和Q7组合控制第四个电磁铁；

控制模块Q2和Q4组合控制第五个电磁铁；控制模块Q2和Q5组合控制第六个电磁铁，控制模块Q2和Q6组合控制第七个电磁铁，控制模块Q2和Q7组合控制第八个电磁铁；

控制模块Q3和Q4组合控制第九个电磁铁；控制模块Q3和Q5组合控制第十个电磁铁，控制模块Q3和Q6组合控制第十一个电磁铁，控制模块Q3和Q7组合控制第十二个电磁铁；

在每个电磁铁处另外设置一个二极管是为了防止电流回路，例如如果不设置二极管F12，控制模块Q1和Q4导通时，电流不但从第一个电磁铁通过，也会从第九个电磁铁、第十个电磁铁流过从而和第二个电磁铁引起回路，（从MOS管Q1流入第二个电磁铁，第二个电磁铁流入第十个电磁铁，第十个电磁铁流入第九个电磁铁，第九个电磁铁与第一个电磁铁一起流入MOS管Q4）以此类推。

该设计中一共采用了7个MOS管和19个二极管，远少于原有控制中需要的12个MOS管。

一个控制模块连接的电磁铁一般不要超过其控制的极限，在本例中一个上端控制模块最多能控制6个电磁铁，而设计的时候，将其控制4个电磁铁，因此符合设计要求。

当假设要求的规定执行时间和电磁铁工作反应的时间相同或者少于的时候，则可以通过提高电压来缩短电磁铁工作反应的时间，例如要求的规定执行时间为15ms，电磁铁工作反应的时间也为15ms，如果在不提高电压的基础上，无法使用本方法进行复用控制，因此可提高电磁铁电压，例如提高到48V，则电磁铁的工作反应时间可以缩短为7.5ms，即一个控制模块最多可以控制2个电磁铁了。

实施例二

当电磁铁数量为81个，假设要求的规定执行时间为150ms，电磁铁工作反应的时间为15ms，即在150ms内电磁铁只要完成工作即可，电磁铁的脉冲电压为24V，按比例每个控制模块最多可以控制10个电磁铁，可采用9*9的组合，因为该组合一共采用18个控制模块。每个控制模块控制9个电磁铁，符合要求。

其连接方式可参考图2的方式进行连接，即上端设置9个控制模块，每个控制模块和图2中的控制模块相同，下端设置9个控制模块，每个控制模块和图2中的控制模块相同；上端每个控制模块连接9个电磁铁，其中上端的第1~9控制模块和第10控制模块两两组合控制第1、10、19、28、37、46、55、64、73电磁铁；上端的第1~9控制模块和第11控制模块两两组合控制第2、11、20、29、38、47、56、65、74电磁铁；依次类推。

该设计中一共采用18个MOS管和99个二极管，远少于现有设计中需要采用81个MOS管。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明保护范围内。

Claims (4)

1.电磁铁控制方法，其特征在于，包括如下步骤：将实际需要控制的电磁铁数设为Z，将X作为上端MOS管的设置值，将Y作为下端MOS管的设置值，使得X*Y大于等于Z且X+Y的值最小；

电磁铁的上端控制模块包括一个上端MOS管，上端MOS管的型号是FU5410；电磁铁的下端控制模块包括一个下端MOS管，下端MOS管的型号是FU3910；

其中，上端控制模块的连接关系为：上端MOS管的第3管脚连接正电源，第2管脚连接多个电磁铁的上端，第1管脚通过第二电阻连接上端控制模块的控制信号，第1管脚和第3管脚之间连接第一电阻，第2管脚通过一个二极管接地；

下端控制模块的连接关系为：下端MOS管的第2管脚连接多个电磁铁的下端，第3管脚接地，第1管脚连接下端控制模块的控制信号，第1管脚与第3管脚之间连接第四电阻，第2管脚通过一个二极管连接正电源，正电源与第1管脚之间连接第三电阻；

通过一个上端控制模块和一个下端控制模块的组合控制一个电磁铁。

2.根据权利要求1所述的电磁铁控制方法，其特征在于，设电磁铁需要控制时间除以电磁铁实际控制时间的值为M，则所述X或者所述Y中必有一值小于等于M。

3.根据权利要求2所述的电磁铁控制方法，其特征在于，所述M可通过提高电磁铁两端的电压来提高。

4.根据权利要求3所述的电磁铁控制方法，其特征在于，所述电磁铁均串联一个二极管。