[发明专利]峰值保持驱动方法

说明书

技术领域

本申请涉及一种针对感性负载的峰值保持（Peak & Hold）驱动方法。

背景技术

感性负载是指带电感参数的负载，具有和电源相比负载电流滞后负载电压一个相位差的特性。感性负载在启动时需要一个比维持正常运转所需电流大得多（通常在3-7倍）的启动电流。峰值保持是一种较为先进的针对电磁阀、螺线管等感性负载的驱动方法。

请参阅图1，这是以电磁阀为例的峰值保持驱动方法的原理图，其余感性负载与此类似。

当电磁阀受控开启的时候，需要给线圈充电产生磁场来使得阀芯（或其他执行元件）受力以克服弹簧阻力和静摩擦力产生位移，这个时候需要比较大的峰值（Peak）电流，以保证阀芯能够快速的响应。

当电磁阀打开后，阀芯仅需要较小的能够维持在打开位置的保持（hold）电流。

当电磁阀受控关断的时候，电压消失，保持电流也能够迅速消失，阀芯依靠弹簧力回复到关断位置。

上述峰值保持驱动方法比普通的脉宽调制（PWM）驱动实现起来要复杂，但控制效果更好。因为通常应用中都会要求感性负载的的开启和关断时间尽量短，而峰值保持驱动方法在关断时间上显然比脉宽调制驱动要短得多，更容易满足应用需求。

请参阅图2，实现峰值保持驱动方法的驱动器件一般有三种工作模式。

第一种是不调节（No Regulation）模式，该模式下没有用到复杂的驱动功能，峰值保持驱动器件只是作开关管来使用，电流仅由负载决定。

第二种是纯保持（Hold only）模式，该模式下当收到外部发出的电源开启信号后，峰值保持驱动器件就从内部开启电源，负载电流开始上升。一旦升到设定的保持电流值后，峰值保持驱动器件在内部启动一个保持定时器，同时峰值保持驱动器件从内部切断电源，负载电流开始下降。当保持定时器达到设定时间后，峰值保持驱动器件再从内部开启电源，负载电流再次上升。一旦升到设定的保持电流值后，峰值保持驱动器件再次启动内部的保持定时器，同时从内部切断电源，……。如此往复持续，直到收到外部发出的电源关闭信号。因而，纯保持模式下的负载电流以保持电流值为最高点呈现小幅振荡的波形。

第三种是峰值保持（Peak & Hold）模式，该模式下当收到外部发出的电源开启信号后，峰值保持驱动器件就从内部开启电源，负载电流开始上升。一旦升到设定的峰值电流值后，峰值保持驱动器件在内部启动一个峰值定时器，同时以纯保持模式的方法将负载电流维持在以峰值电流值为最高点的小幅振荡波形。一旦峰值定时器达到设定时间后，峰值保持驱动器件从内部关断电源，负载电流开始下降。一旦降到设定的保持电流值后，峰值保持器件再以纯保持模式的方法将负载电流维持在以保持电流值为最高点的小幅振荡波形，直到收到外部发出的电源关闭信号。

上述峰值保持驱动器件中，保持电流值、保持定时器的定时时间、峰值电流值、峰值定时器的定时时间都是可以设置的。然而现有的峰值保持驱动器件对于各个参数只给出了数量很少的几档设定值可供选择，不能实现任意值的精确可控。例如，有些感性负载需要将峰值电流值维持在比较长的时间范围，而现有的峰值保持驱动器件无法满足该需求。

发明内容

本申请所要解决的技术问题是提供一种峰值保持驱动方法，可以实现任意时间长度的峰值电流值的维持时间。

为解决上述技术问题，本申请峰值保持驱动方法将希望维持峰值电流值的时间长度按照固定的时间间隔（称为步长）划分为多段；进入除第一段以外的其余各段时，峰值保持驱动器件先在内部关断电源，将步长定时器复位，随即再从内部开启电源；所述步长定时器用来监控各段的时长。

当希望维持峰值电流值的时间长度不是所述步长的整数倍时，则将希望维持峰值电流值的时间长度划分为多个步长段与一个余数段；所述步长段的时间长度等于步长；所述余数段的时间长度小于步长；所述余数段作为第一段。

进入除第一段以外的其余各段时，峰值保持驱动器件先在内部关断电源，将步长定时器复位，经过15～25微秒后再从内部开启电源。

本申请峰值保持驱动方法仅对峰值电流段进行了改进，将其划分为多段，最后一段可以自然过渡到保持电流段。该方法对现有的峰值保持驱动器件无须进行硬件改动，便实现了峰值电流段的任意时间长度的精确可控，特别适用于汽车自动变速箱的高速开关电磁阀的驱动。

附图说明

图1是峰值保持驱动方法的原理示意图；

图2是峰值保持驱动器件的三种工作模式的示意图；

图3是本申请峰值保持驱动方法的流程图；