[发明专利]一种基于数字电位器的卷绕物放卷张力自动控制电路

权利要求书

1.一种基于数字电位器的卷绕物放卷张力自动控制电路，其特征在于，包括：磁粉制动器MBK、霍尔开关NS1、磁钢MS1、功率调节模块IC1、稳压模块IC2、分频器IC3、数字电位器IC4、施密特反相器IC5、选择开关K1、DIP开关K2、初始电位器RP1、使能电阻R1、调节电阻R2、上电电阻R3、脉冲电阻R4、第四电阻R5、第三电阻R6、第二电阻R7、第一电阻R8、稳压管WD1、续流二极管D1、肖特基二极管D2、滤波电感L1、稳压电感L2、电源电容C1、升压电容C2、滤波电容C3、稳压电容C4、上电电容C5、脉冲电容C6；

电路供电端Us与功率调节模块IC1的输入端IN端、稳压模块IC2的输入端IN端、电源电容C1的正端、使能电阻R1的一端连接，使能电阻R1的另一端与稳压管WD1的阴极、选择开关K1的常闭端NC端连接，电源电容C1的负端、稳压管WD1的阳极均接地，稳压模块IC2的地端GND端接地，稳压模块IC2的输出端OUT端与肖特基二极管D2的阴极、稳压电感L2的一端连接，稳压模块IC2的反馈端FB端与稳压电感L2的另一端、稳压电容C4的正端、控制电源端+VCC端连接，肖特基二极管D2的阳极与稳压电容C4的负端均接地，选择开关K1的常开端NO端接地，选择开关K1的公共端O端与功率调节模块IC1的使能端ON/OFF端连接，功率调节模块IC1的输出端OUT端与续流二极管D1的阴极、滤波电感L1的一端、升压电容C2的一端连接，升压电容C2的另一端与功率调节模块IC1的升压端CB端连接，功率调节模块IC1的地端GND端接地，功率调节模块IC1的反馈端FB端与调节电阻R2的一端、初始电位器RP1的一端及其中心端连接，初始电位器RP1的另一端与数字电位器IC4的输出电阻中心端RW端及输出电阻下端RL端连接，调节电阻R2的另一端接地，滤波电感L1的另一端与滤波电容C3的正端、数字电位器IC4的输出电阻上端RH端、磁粉制动器MBK的一端连接，续流二极管D1的阳极、滤波电容C3的负端、磁粉制动器MBK的另一端均接地，磁粉制动器MBK的转轴与料卷轴心连接并在转轴上贴有磁钢MS1，磁钢MS1与霍尔开关NS1配合工作，霍尔开关NS1的电源端VCC端与控制电源端+VCC端连接，霍尔开关NS1的地端GND端接地，霍尔开关NS1的输出端OUT端与脉冲电阻R4的一端连接，脉冲电阻R4的另一端与脉冲电容C6的一端、施密特反相器IC5的输入端IN端连接，脉冲电容C6的另一端接地，施密特反相器IC5的地端GND端接地，施密特反相器IC5的电源端VCC端与控制电源端+VCC端连接，施密特反相器IC5的输出端OUT端与分频器IC3的时钟端CP端连接，分频器IC3的电源端VCC端与控制电源端+VCC端、上电电容C5的一端连接，分频器IC3的复位端R端与上电电容C5的另一端、上电电阻R3的一端连接，分频器IC3的地端GND端、上电电阻R3的另一端均接地，分频器IC3的第1数据端D1端与第四电阻R5的一端、DIP开关K2的第1常开端1端连接，分频器IC3的第2数据端D2端与第三电阻R6的一端、DIP开关K2的第2常开端2端连接，分频器IC3的第3数据端D3端与第二电阻R7的一端、DIP开关K2的第3常开端3端连接，分频器IC3的第4数据端D4端与第一电阻R8的一端、DIP开关K2的第4常开端4端连接，DIP开关K2的公共端O端接地，第四电阻R5的另一端、第三电阻R6的另一端、第二电阻R7的另一端、第一电阻R8的另一端均与控制电源端+VCC端连接，分频器IC3的信号输出端OC端及允许端PE端均与数字电位器IC4的上升输入端UP端连接，数字电位器IC4的电源端VCC端与控制电源端+VCC端连接，数字电位器IC4的地端GND端、片选端/CS端均接地。

2.根据权利要求1所述的一种基于数字电位器的卷绕物放卷张力自动控制电路，其特征在于电路参数配合关系如下：

设：U₀、U_0N分别为磁粉制动器励磁电压及其额定值(单位：V)，V_FB为功率调节模块IC1片内参考电压(单位：V)，R_HL为数字电位器IC4额定输出阻值(单位：Ω)，r_0max、r_0min分别为卷绕物料卷最大半径与卷芯半径(单位：mm)，h为卷绕物厚度(单位：mm)，N为分频器IC3与DIP开关K2设置的分频数，M为数字电位器IC4的输出电阻可调级数，R₂为调节电阻R2的阻值(单位：Ω)，(RP₁)、(RP₁)_max分别为初始电位器RP1的当前阻值与最大阻值(单位：Ω)，R_HW为数字电位器IC4的输出阻值(单位：Ω)，其中：