1.本实用新型涉及驱动控制技术领域，具体是一种国产喷阀驱动板。
背景技术：2.目前，色选机是利用光学原理，识别所选物料表面的瑕疵，并将有瑕疵物料通过喷阀的喷气动作剔除的设备。电磁喷阀在色选机进行色选工作时，对杂质进行脉冲将异色粒进行剔除，喷阀通常以极快的速度(小于1ms)，高频率运行，每次动作会喷射出一股高压气体脉冲，将不良物料精准剔除。
3.在现代高压开关设备和工业控制系统中，电磁阀的响应时间直接影响了整个系统的性能，影响电磁阀的性能除了阀本身的特性外，驱动电路也是很重要的一节。喷阀电磁线圈在通电时，阀片被吸合至线圈铁芯处，此时喷阀打开，高压气体喷射出阀体；喷阀电磁线圈断电后，阀片在高压气体的推动下，与线圈铁芯分离，喷阀再次闭合。通常阀片闭合的速度越快，色选效果越好。更严重的情况下，若阀片始终不能闭合，气流会一直喷射，造成严重设备故障。
4.影响阀片闭合速度的重要因素之一，由于线圈电感的存在，线圈的电流不能马上上升到最大值，从而使阀开启时电磁力不能较快提升，以致不能克服摩擦力和弹簧力，迅速开启阀芯。如果只将电磁阀电压升高从而加快阀片闭合速度，但是没有快速将电压降下来容易造成电磁阀线圈损坏。
5.目前很多色选机行业驱动喷阀电路都是采用dsp(digital
6.signal process，数字信号处理芯片)、单片机或者是fpga(field programmable gate array，可编程逻辑门阵列芯片)上面的引脚来做为pwm控制芯片从而驱动喷阀，然而这种方法占用很多的io口引脚，且通常喷阀受到损坏后很难进行检修维护。
技术实现要素：7.本实用新型的目的在于提供一种国产喷阀驱动板，以解决上述背景技术中提出的问题。
8.为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：
9.一种国产喷阀驱动板，包括用于接收喷阀驱动信号的驱动信号输入端口和用于接受上位机产生的外部喷阀驱动信号以生成光电驱动信号的光电隔离芯片、用于控制喷阀的驱动电路和喷阀，所述驱动信号输入端口通过光电隔离芯片连接驱动电路，驱动电路连接喷阀。
10.作为本实用新型的进一步技术方案：所述光电隔离芯片为acpl-247芯片。
11.作为本实用新型的进一步技术方案：所述驱动电路包括mosfet-1、mosfet-2、电阻r2、三极管q1，所述mosfet-1的栅极经二极管d1连接光电信号的输入端口、源极接地、漏极连接电感线圈l，所述mosfet-2的栅极和三极管q1的e端输出、源极经电阻r2连接高压100v电源、漏极连接电感线圈l另一端。
12.作为本实用新型的进一步技术方案：所述驱动电路还包括电阻r1、电阻r3、三极管q2、二极管d3和二极管d4，所述二极管d3的阴极连接电感线圈l，二极管d3的阳极连接总电源的接地极，二极管d4阴极连接电感线圈、二极管d4阳极连接低压12v电源，所述电阻r1的一端连接电感线圈l和二极管d2正极，电阻r1的另一端连接三极管q1的e端，三极管q1的c端连接三极管q2的b端和电阻r3、所述三极管q1的b端接q2c端，所述三极管q2的e端接电阻r2、二极管d2负极和100v高压电源。
13.作为本实用新型的进一步技术方案：所述驱动电路还包括稳压电路模块，所述稳压电路模块包括电阻r4、电阻r5、二极管dz1、二极管dz2、电阻r6、二极管d5和二极管d6，所述二极管dz1负极连接电阻r4、二极管d1、mosfet-1栅极，二极管dz1正极接地，二极管dz2负极连接电阻r5、电阻r3、电阻r2、mosfet-2源极，二极管dz2正极接mosfet-2栅极，二极管d5负极连接电阻r6、三极管q1的e极、电阻r1，二极管d5正极连接二极管d6负极，二极管d6正极连接三极管q2的c极、电阻r6和三极管q1的b极。
14.与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：本实用新型直接通过高压脉冲打开喷阀，后利用低压保持驱动电路实现了电磁阀的快速开闭，而且不需要占用主芯片的io口或者添加单片机等芯片用作产生pwm波的pwm控制芯片，且如若电路出现故障，只需将喷阀板上元器件进行替换，方便喷阀的检修和维护。该驱动电路具有快速响应、低成本、抗污染和功耗低等优点。
附图说明
15.图1是本实用新型的国产喷阀驱动板连线示意图；
16.图2是本实用新型的喷阀驱动的第一实施例的原理框图；
17.图3是图2所示实施例中的电感线圈端子间电压波形图；
18.图4是图2所示实施例中的单个脉冲信号波形图。
具体实施方式
19.下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
20.请参阅图1-4，一种国产喷阀驱动板，包括用于接收喷阀驱动信号的驱动信号输入端口和用于接受上位机产生的外部喷阀驱动信号以生成光电驱动信号的光电隔离芯片、用于控制喷阀的驱动电路和喷阀，所述驱动信号输入端口通过光电隔离芯片连接驱动电路，驱动电路连接喷阀。
21.其中，驱动电路包括mosfet-1、mosfet-2、电阻r2、三极管q1，所述mosfet-1的栅极经二极管d1连接光电信号的输入端口、源极接地、漏极连接电感线圈l，所述mosfet-2的栅极和三极管q1的e端输出、源极经电阻r2连接高压100v电源、漏极连接电感线圈l另一端。
22.还包括电阻r1、电阻r3、三极管q2、二极管d3和二极管d4，所述二极管d3的阴极连接电感线圈l，二极管d3的阳极连接总电源的接地极，二极管d4阴极连接电感线圈、二极管d4阳极连接低压12v电源，所述电阻r1的一端连接电感线圈l和二极管d2正极，电阻r1的另
一端连接三极管q1的e端，三极管q1的c端连接三极管q2的b端和电阻r3、所述三极管q1的b端接q2c端，所述三极管q2的e端接电阻r2、二极管d2负极和100v高压电源。
23.还包括稳压电路模块，所述稳压电路模块包括电阻r4、电阻r5、二极管dz1、二极管dz2、电阻r6、二极管d5和二极管d6，所述二极管dz1负极连接电阻r4、二极管d1、mosfet-1栅极，二极管dz1正极接地，二极管dz2负极连接电阻r5、电阻r3、电阻r2、mosfet-2源极，二极管dz2正极接mosfet-2栅极，二极管d5负极连接电阻r6、三极管q1的e极、电阻r1，二极管d5正极连接二极管d6负极，二极管d6正极连接三极管q2的c极、电阻r6和三极管q1的b极。
24.工作原理如下：
25.如图2所示，当上位机未发送喷阀驱动信号时，信号检测in端口未检测到信号，此时高电压100v经过电阻r2、电阻r5和电阻r6、mosfet-2的栅极此时的电位为高电平，因此栅极电压等于源极电压，mosfet-2截止，三极管q2为npn结且其c端是高电平，因此三极管q2不通，三极管q1为pnp结且其b端为高电平，三极管q1也不通；
26.当in端口检测到喷阀驱动信号的输出脉冲波形，通过二极管d1、mosfet-1、电阻r1、电阻r6和三极管q2的c端为低电平导通，此时三极管q1b端为低电平导通、mosfet-1栅极电压大于源极电压导通，mosfet-2栅极低电平、源极为高电平因此导通，此时高压100v电源经过电阻r2、mosfet-2到电感线圈再经过mosfet-1接地形成回路，此时电感线圈两端为高压100v，电磁阀工作获得高脉冲；再经过一段时间后电感线圈充电充满之后两端电压均为高压，此时两端电势差为0v，可以视作一根导线；而低压电源一直存在线圈两端，但是之前有100v高压不能从二极管d1导通，因此低压影响不了高压，此时低压12v经过d4导向电感线圈再经mosfet-1接地形成回路，此时端口两端保持低电压12v，其端子间电压如图3所示。
27.当in端口断开信号时，电感线圈中的电流经由两个超快恢复二极管d4和二极管d3迅速降为0，电磁阀迅速关闭。
28.如图4所示，设计和调试时使用50-70khz方波控制信号作为高压侧开关控制信号，同时作为控制电路的输入产生低压侧开关控制信号，其单个脉冲信号如图4所示。
29.综上所述，本实用新型对硬件电路进行改进，利用新颖的手段型直接通过高压脉冲打开喷阀，后利用低压保持驱动电路实现了电磁阀的快速开闭，而且不需要占用主芯片的io口或者添加单片机等芯片，且如若电路出现故障，只需将喷阀板上元器件进行替换，方便喷阀的检修和维护，大大节省设备的运行成本，减少能耗，有利于工业生产的使用。
30.实施例2，在实施例1的基础上，本设计的光电隔离芯片为acpl-247芯片。
31.对于本领域技术人员而言，显然本实用新型不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本实用新型的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本实用新型。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本实用新型的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本实用新型内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。
32.此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。
技术特征：1.一种国产喷阀驱动板，其特征在于，包括用于接收喷阀驱动信号的驱动信号输入端口和用于接受上位机产生的外部喷阀驱动信号以生成光电驱动信号的光电隔离芯片、用于控制喷阀的驱动电路和喷阀，所述驱动信号输入端口通过光电隔离芯片连接驱动电路，驱动电路连接喷阀。2.根据权利要求1所述的一种国产喷阀驱动板，其特征在于，所述光电隔离芯片为acpl-247芯片。3.根据权利要求1所述的一种国产喷阀驱动板，其特征在于，所述驱动电路包括mosfet-1、mosfet-2、电阻r2、三极管q1，所述mosfet-1的栅极经二极管d1连接光电信号的输入端口、源极接地、漏极连接电感线圈l，所述mosfet-2的栅极和三极管q1的e端输出、源极经电阻r2连接高压100v电源、漏极连接电感线圈l另一端。4.根据权利要求3所述的一种国产喷阀驱动板，其特征在于，所述驱动电路还包括电阻r1、电阻r3、三极管q2、二极管d3和二极管d4，所述二极管d3的阴极连接电感线圈l，二极管d3的阳极连接总电源的接地极，二极管d4阴极连接电感线圈、二极管d4阳极连接低压12v电源，所述电阻r1的一端连接电感线圈l和二极管d2正极，电阻r1的另一端连接三极管q1的e端，三极管q1的c端连接三极管q2的b端和电阻r3、所述三极管q1的b端接q2c端，所述三极管q2的e端接电阻r2、二极管d2负极和100v高压电源。5.根据权利要求4所述的一种国产喷阀驱动板，其特征在于，所述驱动电路还包括稳压电路模块，所述稳压电路模块包括电阻r4、电阻r5、二极管dz1、二极管dz2、电阻r6、二极管d5和二极管d6，所述二极管dz1负极连接电阻r4、二极管d1、mosfet-1栅极，二极管dz1正极接地，二极管dz2负极连接电阻r5、电阻r3、电阻r2、mosfet-2源极，二极管dz2正极接mosfet-2栅极，二极管d5负极连接电阻r6、三极管q1的e极、电阻r1，二极管d5正极连接二极管d6负极，二极管d6正极连接三极管q2的c极、电阻r6和三极管q1的b极。
技术总结本实用新型公开了一种国产喷阀驱动板，包括用于接收喷阀驱动信号的驱动信号输入端口和用于接受上位机产生的外部喷阀驱动信号以生成光电驱动信号的光电隔离芯片、用于控制喷阀的驱动电路和喷阀，所述驱动信号输入端口通过光电隔离芯片连接驱动电路，驱动电路连接喷阀，本实用新型直接通过高压脉冲打开喷阀，后利用低压保持驱动电路实现了电磁阀的快速开闭，而且不需要占用主芯片的IO口或者添加单片机等芯片用作产生PWM波的PWM控制芯片，且如若电路出现故障，只需将喷阀板上元器件进行替换，方便喷阀的检修和维护。该驱动电路具有快速响应、低成本、抗污染和功耗低等优点。抗污染和功耗低等优点。抗污染和功耗低等优点。
技术研发人员：张玉洁 沙文 郭昊 梅军桥 潘春宇
受保护的技术使用者：安徽大学
技术研发日：2022.01.17
技术公布日：2022/7/5
