用于电磁阀的电路控制器及向电磁阀供应电力的方法

摘要

本发明提供一种用于电磁阀的电路控制器，其中该电路控制器适于与电源可通电地相连接，其中该电路控制器被设置以能够在启动该电磁阀时，向该电磁阀提供一个启动电流，和在该电磁阀被启动后，向该电磁阀提供一个维持电流，其中该启动电流能够使该电磁阀产生一个驱动该电磁阀的阀芯移动的启动力，该维持电流能够使该电磁阀产生一个保持该电磁阀的阀芯移动的维持力，其中该启动电流大于该维持电流。

说明书

技术领域

本发明涉及一种电磁阀，尤其涉及一种用于电磁阀的电路控制器。本发明还进一步涉 及一种向电磁阀供应电力的方法。

背景技术

电磁阀是电磁控制的工业设备，是用来控制流体的自动化基础元件。电磁阀一般包 括密封的腔室，开设在腔室不同位置的油孔，设置于腔室中部的活塞以及设置于活塞两侧 的电磁铁。电磁铁一般包括衔铁以及线圈，通过控制线圈上电流的大小或者通断进而控制 衔铁位移来控制阀体移动，阀体移动使得不同的油孔开启或关闭从而通过油压推动油缸动 作。

现有的电磁阀均采用简单结构的线圈和衔铁使得电磁铁的功率较大、线圈发热大。

电磁阀是常见的用于控制流体的流动方向、流动速度或其他参数的机械设备。电磁阀 多需要使用电能和通过控制电磁阀控制线圈中的电流大小或通断来实现流体控制。

现有的电磁阀具有诸多缺陷。首先，常见的工业电磁阀的结构决定了其具有较大的 功耗，而现有电磁阀的维持运行电压在整个工作期间的保持不变决定了电磁阀的高能耗。 其次，现有电磁阀的长时间使用和通电会使电磁阀的控制线圈产生大量的热量，和导致控 制线圈的温度升高，电阻变大和电流变小。再次，现有的电磁阀的启动可靠性差，流体的 动力，毛刺，颗粒物容易导致电磁阀的阀芯被卡住和无法启动。还有，现有的电磁阀的交 流波动大，使用交变电流容易引起输出力的抖动。另外，现有电磁阀的阀芯的移动不到位 会使控制线圈的感抗变小和通过该控制线圈的电流变大，甚至导致控制线圈中的电流超过 允许通过最大电流，以致使该控制线圈被烧坏。最后，现有的电磁阀的涡流损耗大，工作 效率低。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于，针对现有技术的上述不足，提出一种不改变原有电 磁阀结构且功耗降低、发热减小的低功耗电磁阀。

本发明解决其技术问题采用的技术方案是，提出一种低功耗电磁阀，其包括阀体，设 置于阀体内的阀芯，设置于阀芯两侧的推杆以及围绕推杆设置的弹簧，推杆外侧均设置有 电磁铁，阀体底面设置有与阀芯连通的两个进油口与两个出油口；所述电磁铁包括磁芯 管、围绕磁芯管外围设置的线圈、将线圈包覆的磁轭以及用于给线圈提供电流的接线组件； 所述磁芯管内部设置有衔铁，衔铁与推杆抵顶以推动阀芯移动；所述接线组件与线圈之间 还设置有电路控制模块，所述电路控制模块包括输入模块、降压模块、延时切换模块以及 输出模块；所述输入模块从接线组件接入的初始电压一路经过降压模块降压后输入至延时 切换模块，另一路直接输入至延时切换模块；延时切换模块接收初始电压和降压电压后， 先输出初始电压值至输出模块以带动电磁铁开启；电磁铁开启后，延时切换模块延时预设 时间后将输出电压切换至降压电压。

进一步地，所述电路控制模块还包括降压电流检测模块与浪涌电流抑制模块；所述降 压电流检测模块与延时切换模块相连，用于检测延时切换模块输出的降压电流的电流值， 该降压电流通过浪涌电流抑制模块反馈至降压模块，降压模块根据该降压电流值判断输入 至延时切换模块的降压电压是否符合要求；所述浪涌电流抑制模块用于防止降压电流检测 模块输出的降压电流值突变而引起降压模块误动作。

进一步地，还包括整流电路，设置于输入模块与降压模块之间。

进一步地，还包括过温保护模块、防振荡模块以及短路保护模块；所述过温保护模块 与降压模块双向连接，用于防止降压模块温度过高；所述防振荡模块设置于延时切换模块 与输出模块之间，用于防止延时切换输出模块输出电压波动；所述短路保护模块与降压电 流检测模块相连，用于防止电路短路。

进一步地，所述降压模块、降压电流检测模块、浪涌电流抑制模块、过温保护模块、 防振荡模块以及短路保护模块集成于XL2009芯片及外围电路中；所述外围电路包括电感 LUMOS管Q1、电容Cl、电容C2、电容C3、电容C4、二极管D1、二极管D2、二极管 D3、电阻R1、电阻R2、电阻R3以及电阻R4；电感LI一端接入XL2009芯片第五端 口、第六端口以及二极管D2反向端，另一端分别接入电容C3第一端、二极管D3反向 端以及输出降压电压；二极管D2正向端分别接入C3第二端以及二极管D3正向端；初 始电压接入XL2009芯片第四端口并分别接入电容C2和电容C4第一端；电容C4第二端 接入XL2009芯片第三端口；电阻R2一端接入XL2009芯片第四端口，另一端分别接入 电容Cl第一端、电阻R3第一端、二极管Dl反向端以及MOS管Ql栅极；二极管Dl正 向端、电阻R3第二端、电容Cl第二端以及MOS管源级均接地；M0S管Ql漏极接入电 容C2第二端；XL2009芯片第二端通过电阻Rl接入初始电压；XL2009芯片第一端通过 电阻R4输出降压电压。

进一步地，所述初始电压为24V，降压电压为8V，所述电感LI取值40-50UH，所述 电容Cl取值0.5-2UF，电容C2取值70-120UF，电容C3取值70_100uF，电容C4取值0.5-luF, 电阻Rl取值15-16.5K欧姆，电阻R2取值40-50K欧姆，电阻R3取值19-19.5欧姆，电 阻R4取值40-50K欧姆。

本发明在现有的电磁阀的线圈与接线组件之间增设电路控制模块，在电磁铁开启需要 较大电压时输出高电压，在电磁铁开启后仅需低电压维持时，切换输出电压至低电压从而 降低线圈功耗、减小发热量。

本发明的主要优势在于其提供一种用于电磁阀的电路控制器，其中该电路控制器能够 在启动该电磁阀时，为该电磁阀提供一个启动电流，和在该电磁阀启动后，向该电磁阀提 供一个维持电流，其中该启动电流大于该维持电流。

本发明的另一优势在于其提供一种用于电磁阀的电路控制器，其中使用该电路控制器 的电磁阀具有较低的功耗。

本发明的另一优势在于其提供一种用于电磁阀的电路控制器，其中使用该电路控制器 的电磁阀具有较高的启动和关闭可靠性。

本发明的另一优势在于其提供一种用于电磁阀的电路控制器，其中使用该电路控制器 的电磁阀的控制线圈较为安全和不易被烧毁。

本发明的另一优势在于其提供一种用于电磁阀的电路控制器，其中使用该电路控制器 的电磁阀的电力供应较为稳定。

本发明的另一优势在于其提供一种用于电磁阀的电路控制器，其中使用该电路控制器 的电磁阀的涡流损耗较低和利于节约电力。

本发明的另一优势在于其提供一种用于电磁阀的电路控制器，其中使用该电路控制器 的电磁阀的控制线圈的发热小，和长时间使用后仍能保持较低温度。

本发明的另一优势在于其提供一种用于电磁阀的电路控制器，其中该电路控制器易于 与现有的电磁阀组合使用。换句话说，该电路控制器可在不需要对现有电磁阀作结构上的 大幅度改变的情况下，与现有的电磁阀组合使用，以降低现有电磁阀的电力消耗和增强现 有电磁阀的可靠性。

本发明的另一优势在于其提供一种用于电磁阀的电路控制器，其中该电路控制器的体 积小，成本低，安装方便和便于使用。

本发明的另一优势在于其提供一种用于电磁阀的电路控制器，其中该电路控制器具有 一个电流检测模块和一个浪涌电流抑制模块以检测该电路控制器向电磁阀提供的电压和 确保该电路控制器提供的电压大小适宜和保持该电路控制器提供的电压稳定。

本发明的另一优势在于其提供一种用于电磁阀的电路控制器，其中该电路控制器具有 一个整流模块，以增强该电路控制器的电路稳定性。

本发明的另一优势在于其提供一种向电磁阀供应电力的方法，其可在启动该电磁阀 时，为该电磁阀提供一个启动电流，和在该电磁阀启动后，向该电磁阀提供一个维持电流， 其中该启动电流大于该维持电流。

本发明的另一优势在于其提供一种电磁阀组件，其中该电磁阀组件包括一个电磁阀和 一个电路控制器，其中该电路控制器具有或可使该电磁阀具有上述一种或多种优势。

本发明的其它优势和特点通过下述的详细说明得以充分体现并可通过所附权利要求中特 地指出的手段和装置的组合得以实现。

依本发明，能够实现前述目的和其他目的和优势的本发明该电路控制器适于与电源可 通电地相连接，其中所述电路控制器被设置以能够在启动所述电磁阀时，向所述电磁阀提 供一个启动电流，和在所述电磁阀被启动后，向所述电磁阀提供一个维持电流，其中所述 启动电流能够使所述电磁阀产生一个能够被驱动所述电磁阀的阀芯进入运行状态的启动 驱动力，所述维持电流能够使所述电磁阀产生一个使所述电磁阀的被驱动后的所述阀芯被 保持在运行状态，其中所述启动电流大于所述维持电流。

本发明还进一步及提供一种向电磁阀供应电力的方法，其中该方法包括以下步骤：

(A)在启动该电磁阀时，通过该电磁阀的电路控制器，向该电磁阀的电磁驱动组件 的磁场发生装置提供一个启动电流；和

(B)在收到一个电压切换信号后，通过该电磁阀的电路控制器向该电磁阀的电磁 驱动组件的磁场发生装置提供一个维持电流，其中该启动电流大于该维持电流。

通过对随后的描述和附图的理解，本发明进一步的目的和优势将得以充分体现。

本发明的这些和其它目的、特点和优势，通过下述的详细说明，附图和权利要求得以 充分体现。

附图说明

图1为本发明第一较佳实施例中低功耗电磁阀的剖视示意图；

图2为图1所示低功耗电磁阀的俯视示意图；

图3为图2中电磁铁的剖视示意图；

图4为图3中电路控制模块的原理框图；

图5为图4中XL2009芯片及外围电路图。

图6A为依现有常见电磁阀的剖视示意图。

图6B为上述现有常见电磁阀的局部剖视示意图，其中该图显示的是该电磁阀的电磁 驱动组件的结构。

图7为依本发明第二较佳实施例的电路控制器的结构示意图。

图8为上述依本发明第二较佳实施例的电路控制器被集成在一个XL2009芯片上时的 电路示意图，其中该XL2009芯片与一个外围电路相连接。

图9为依本发明第二较佳实施例的电磁阀电力供应方法的流程图。

具体实施方式

下述描述被揭露以使本领域技术人员可制造和使用本发明。下述描述中提供的较佳 实施例仅作为对本领域技术人员显而易见的示例和修改，其并不构成对本发明范围的限 制。下述描述中所定义的一般原理可不背离本发明精神和发明范围地应用于其它实施例、 可选替代、修改、等同实施和应用。

实施例1

以下是本发明的第一具体实施例并结合附图，对本发明的技术方案作进一步的描述， 但本发明并不限于这些实施例。

请参照图1、图2、图3，本发明第一较佳实施例中，低功耗电磁阀，其包括阀体100， 设置于阀体100内的阀芯200，设置于阀芯200两侧的推杆300以及围绕推杆300设置的 弹簧400，推杆300外侧均设置有电磁铁500，阀体100底面设置有与阀芯200连通的两 个进油口(A、B)与两个出油口(P、T)。

阀体100在电磁铁500的推动下移动从而使得进油口与出油口切换实现油路的切换。

电磁铁500包括磁芯管501、围绕磁芯管501外围设置的线圈502、将线圈包覆的磁 轭503以及用于给线圈提供电流的接线组件504；磁芯管内部设置有衔铁(图中未示)，衔铁 与推杆抵顶以推动阀芯移动；接线组件与线圈之间还设置有电路控制模块(图中未示)。

接线组件504从外部接入电流后通过电路控制模块输送至线圈502，线圈502得电 后产生磁场推动磁芯管内的衔铁移动从而带动推杆300移动。磁轭503可防止线圈502 产生的磁场外泄。

请参照图3，电路控制模块，其包括输入模块1、降压模块2、延时切换模块3以及 输出模块4；输入模块I从接线组件接入的初始电压一路经过降压模块2降压后输入至延 时切换模块3，另一路直接输入至延时切换模块3；延时切换模块接收初始电压和降压电 压后，先输出初始电压值至输出模块4以带动电磁铁开启；电磁铁开启后，延时切换模块 3延时预设时间后将输出电压切换至降压电压。

在电磁铁开启时一般需要较大的作用力，此时电磁铁的线圈相应需要较大的电压才 能产生较大的磁力以驱动电磁铁顶杆动作；然而当电磁铁开启后，仅需要较小的作用力即 可维持电磁铁的开启状态，此时若线圈上流经的电压仍未开启时的高电压时，则会一方面 造成功耗损失变大，另一方面也使得线圈发热量增大。

本发明在线圈通电前增加电路控制模块，使得线圈开启前通过高电压开启，线圈开 启后通过低电压维持进而减小功耗、减小线圈发热量。

为了使得电路控制模块通过降压模块降压后的降压电压以及通过延时切换模块输出 的电压稳定，本发明的电路控制模块包括有降压电流检测模块5以及浪涌电流抑制模块6； 降压电流检测模块5与延时切换模块4相连，用于检测延时切换模块4输出的降压电流的 降压电流值，该降压电流值通过浪涌电流抑制模块6反馈至降压模块2，降压模块2根据 该降压电流值判断输入至延时切换模块3的降压电压是否符合要求。

浪涌电流抑制模块6主要用于防止降压电流检测模块5输出的降压电流由于各种原 因发生突变时引起降压模块误动作。降压模块2—旦误动作将会使得电磁铁的线圈的电压 产生变化从而使得电磁铁控制不稳定，在某些场合会造成重大影响，因此降压电流检测模 块5与浪涌电流抑制模块6在电磁铁的电路控制模块中也至关重要。

优选地，为了进一步加强电路的稳定性，在输入模块I输入电压值降压模块2和延 时切换模块3之前，先通过整流模块7整流。整流模块7可使用现已成熟的各种整流方案， 例如全桥整流等。

优选地，本实施例的电路控制模块还包括过温保护模块8、防振荡模块9以及短路 保护模块10。过温保护模块8与降压模块2双向连接，用于防止降压模块2温度过高； 防振荡模块9设置于延时切换模块3与输出模块4之间,用于防止延时切换输出模块输出 的电压波动；短路保护模块10与降压电流检测模块5相连，用于防止电路短路。

整流模块7、降压电流检测模块5、浪涌电流抑制模块6、过温保护模块8、防振荡 模块9以及短路保护模块10使得本实施例的电路控制模块通过多种方式保证了电压稳定 和电路安全，该电路控制模块可以直接运用于实际的电磁铁中。

进一步地，所述降压模块2、降压电流检测模块5、浪涌电流抑制模块6、过温保护 模块8、防振荡模块9以及短路保护模块10集成于XL2009芯片及外围电路中。

XL2009芯片是上海芯龙半导体技术股份有限公司生产的高性能DC-DC转换芯片。 现有的XL2009芯片是专为车载充电开发的芯片，主要应用于各类车载充电器中，本实施 例中，将XL2009芯片创造性地应用于电磁铁的电路控制模块中作为主要的降压模块，同 时为了使得XL2009芯片更适合于电磁铁的使用，还对XL2009芯片的外围电路进行具体 设计。

具体地，请参照图2，所述外围电路包括电感L1、MOS管Ql、电容Cl、电容C2、 电容C3、电容C4、二极管Dl、二极管D2、二极管D3、电阻R1、电阻R2、电阻R3以 及电阻R4；电感LI一端接入XL2009芯片第五端口、第六端口以及二极管D2反向端， 另一端分别接入电容C3第一端、二极管D3反向端以及输出降压电压；二极管D2正向 端分别接入C3第二端以及二极管D3正向端；初始电压接入XL2009芯片第四端口并分 别接入电容C2和电容C4第一端；电容C4第二端接入XL2009芯片第三端口；电阻R2 —端接入XL2009芯片第四端口，另一端分别接入电容Cl第一端、电阻R3第一端、二极 管Dl反向端以及MOS管Ql栅极；二极管Dl正向端、电阻R3第二端、电容Cl第二端 以及MOS管源级均接地；M0S管Ql漏极接入电容C2第二端；XL2009芯片第二端通过 电阻Rl接入初始电压；XL2009芯片第一端通过电阻R4输出降压电压。

在图2中，电感LI及周边电路构成了降压电流检测电路；M0S管Ql及周边电路构 成了浪涌电流抑制电路，过温保护电路、短路保护电路以及防振荡电路则由XL2009内部 模块以及外围的各类电阻、电容以及二极管构成。

将原专用于车载充电器的XL2009芯片创造性的应用于电磁铁中并配以外围电路使 之更加适合电磁铁的使用场所，使得电磁铁的电路控制模块的重要组成部分:降压模块无 需自行设计电路，仅需设计外围电路即可，节省了开发成本。

进一步地，现有常规的电磁铁的开启电压一般为24V，现有常规的电磁铁的使用电 压也均为24V。经过严格计算和实验得知，常规电磁铁的维持电压为8V，为保持降压模 块输出的降压电压，也即8V电压稳定，图2中，XL2009芯片的外围电路中各电子元件 的取值为:电感LI取值40-50uH，所述电容Cl取值0.5_2uF，电容C2取值70_120uF，电 容C3取值70-100uF,电容C4取值0.5-luF，电阻Rl取值15-16.5K欧姆，电阻R2取值40-50K 欧姆，电阻R3取值19-19.5欧姆，电阻R4取值40-50K欧姆。

电路元件采用上述取值，使得经过降压模块降低的电压十分稳定，非常符合对稳定 性要求很高的电磁铁使用。

延时切换模块3可采用现有的延时电路和切换电路，其主要工作原理为:初始电压和 降压电压分别输入至延时切换模块3，先使得初始电压通过，延时一段时间后，将输出电 压切换至降压电压。延时电路可采用常规的555延时电路或RC延时电路等，切换电路可 采用常规的多个接触器互锁构成的电路或者由控制芯片通过软件算法控制的切换电路等。

本文中所描述的第一较佳实施例仅仅是对本发明精神作举例说明。本发明所属技术 领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式 替代，但并不会偏离本发明的精神或者超越所附权利要求书所定义的范围。

实施例2

示例：

本示例仅用于举例说明本发明电路控制器和能使用本发明电路控制器的示例电磁 阀，其中该示例性电磁阀并不构成对本发明电路控制器范围的限制。本示例仅举例说明使 用本发明电路控制器的直动式电磁阀，但对本领域技术人员显而易见的是，本发明电路控 制器也能用于先导式电磁阀和分步直动式电磁阀。

附图之图6A和图6B显示的是一种能够使用本发明电路控制器的示例电磁阀1，其 中该电磁阀1至少包括一个阀体10，一个阀芯20和一个电磁驱动组件30，其中该阀体 10形成一个操作室100，其中该阀芯20被可移动地设置在该阀体10的操作室100内，该 电磁驱动组件30被设置在该阀体10的操作室100内，其中当该电磁驱动组件30被提供 适当电流后，该电磁驱动组件30能够驱动该阀芯20在该操作室100内移动。

如附图之图6A和图6B所示，该电磁阀1的电磁驱动组件30包括一个磁场发生装 置31和一个被动件32，其中该磁场发生装置31形成一个驱动室310，和该被动件32被 设置在驱动室310内，其中该被动件32由磁性材料制成，其中当该电磁驱动组件30被提 供适当电流后，该电磁驱动组件30的磁场发生装置31能够生成一个穿过驱动室310的磁 场，且该磁场能够驱动被动件32在驱动室310内移动，其中该被动件32与该电磁阀1 的磁芯20物理性地相连接，从而使得当该电磁驱动组件30被提供适当电流时，该电磁驱 动组件30的被动件32被驱动在驱动室310内移动，和该阀芯20被该被动件32驱动和在 该操作室100内移动。优选地，该驱动室300与该操作室100相连通。

可选地，驱动室310由该电磁阀1的阀体10形成，当该电磁驱动组件30被提供适 当电流后，该电磁驱动组件30的磁场发生装置31生成的磁场能够穿过驱动室310和驱动 被设置在驱动室310内的该被动件32移动。

值得注意的是，该被动件32可以由硬磁性材料制成，也可以由软磁性材料制成。本 文中的软磁性材料指的是矫顽力不大于1000A/m的磁性材料。优选地，该被动件32由软 铁、硅钢或矽钢等软磁性材料制成。该被动件32也可以由本领域技术人员熟知的其它软 磁性材料，如羰基铁材料制成。

如附图之图6A和图6B所示，该磁场发生装置31包括一个电磁线圈311和一个磁 感应元件312，其中该磁感应元件312由磁性材料制成，其中该电磁线圈311被缠绕在该 磁感应元件312，该磁感应元件312形成该驱动室310，当该电磁驱动组件30被提供适当 电流后，该电磁驱动组件30的磁场发生装置31生成的磁场能够穿过驱动室310和驱动被 设置在驱动室310内的该被动件32移动。

值得注意的是，该磁感应元件312可以由硬磁性材料制成，也可以由软磁性材料制 成。本文中的软磁性材料指的是矫顽力不大于1000A/m的磁性材料。优选地，该磁感应 元件312由软铁、硅钢或矽钢等软磁性材料制成。该磁感应元件312也可以由本领域技术 人员熟知的其它软磁性材料，如羰基铁材料制成。

如附图之图6A和图6B所示，该电磁阀的阀体10设有至少一个流体进口101和至 少一个流体出口102，其中当该电磁阀1的阀芯20在该电磁阀1的阀体10的操作室100 内移动时，该流体进口101和流体出口102分别与该电磁阀1的阀芯20相连通，从而使 得当该电磁阀的阀芯20被电磁驱动组件30驱动而移动时，该阀芯20能够选择性地与该 阀体10的该流体进口101和该流体出口102相连通。

如附图之图6B所示，该电磁阀的电磁驱动组件30进一步包括一个磁轭33，其中该 磁轭33包覆在该电磁阀的电磁驱动组件30的该磁场发生装置31，以减小该磁场发生装 置31产生的磁场外泄。

常见的现有电磁阀一般具有一个启动电压(启动电流)用于启动电磁阀开始工作， 该启动电压一般为24V。换句话说，当该电磁阀初始被提供24V(或高于24V)的启动工 作电压时，该电磁阀的电磁驱动组件能够提供一个驱动该电磁阀阀芯正常移动的电磁力。 但是，当该电磁阀被启动后，则并不需要不低于启动工作电压的工作电压来维持该电磁阀 处在正常工作状态或运行状态。实际上，在电磁阀被启动后，能够维持电磁阀处在正常运 行状态的维持电压要远低于其启动工作电压，如很多常见电磁阀的维持电压为8V。换句 话说，当该电磁阀被启动后，仅需提供一个8V的维持电压即可保持该电磁阀处在正常工 作状态或运行状态。

因此，为了降低电磁阀的耗能和节约能源，需要提供一个能够向电磁阀提供一个启 动工作电压和一个维持工作电压的装置来为该电磁阀提供电流。参考说明书附图之图6A 至图8所示，依本发明第二较佳实施例的用于电磁阀，如上述示例电磁阀1的电路控制器 40被图示说明，其中该电路控制器40适于与电源(外部电源)可通电地相连接，其中该 电路控制器40被设置以能够在启动该电磁阀1时，向该电磁阀1提供一个启动电流(或 启动电压)，和在该电磁阀1被启动后，向该电磁阀1提供一个维持电流(或维持电压)， 其中该启动电流能够使该电磁阀1产生一个驱动该电磁阀1的阀芯20起始移动的启动驱 动(力)，该维持电流能够使该电磁阀1产生一个使该电磁阀1的起始移动后的阀芯20 被保持移动的维持驱动(力)，其中该启动电流大于该维持电流。换句话说，该电路控制 器40能够提供一个启动电流，以驱动该电磁阀1的阀芯20开始移动和进入运行状态，和 随后向该电磁阀1提供一个维持电流，以使该电磁阀1的阀芯20能够被保持在运行状态。 同时，由于该维持电流可小于该启动电流，因此可使该电磁阀1在正常工作条件下消耗更 少能源。

可以理解的是该用于电磁阀的电路控制器40能够被可通电地连接至电源，同时该电 路控制器40适于被可通电地连接至一个电磁阀，如上述示例电磁阀1的电磁驱动组件30 以为该电磁驱动组件30提供该启动电流和该维持电流，其中当该启动电流流经该电磁阀 1的电磁驱动组件30的磁场发生装置31的电磁线圈311时，该电磁驱动组件30的磁场 发生装置31能够产生一个驱动该电磁驱动组件30的该被动件32移动的启动驱动力(或 启动力)，从而使该被动件32能够直接或间接驱动该阀芯20在该电磁阀1的阀体10的操 作室100内移动；当该维持电流在该电磁阀1被启动后流经该电磁阀1的电磁驱动组件 30的磁场发生装置31的电磁线圈311时，该电磁驱动组件30能够产生一个维持该电磁 驱动组件30的该被动件32移动的维持驱动力(或维持力)，以保持该电磁阀1的阀芯20 在该阀体10的操作室100内的移动。

如附图之图7和图8所示，该电路控制器40包括一个输入模块401、一个降压模块 402、一个电压切换模块403和一个输出模块404，其中该输入模块401分别与该降压模 块402和该电压切换模块403可通电地相连接，该降压模块402分别与该输入模块401 和该电压切换模块403可通电地相连接，该电压切换模块403分别与该输入模块401、该 降压模块402和该输出模块404可通电地相连接，其中该电压切换模块403被设置以能够 在在启动该电磁阀1时，提供该启动电流，和在该电压切换模块403收到一个电压切换信 号后，提供该维持电流。

可以理解的是，本领域技术人员可知，该电路控制器40的该输入模块401可以是任 何能够接收电路控制器40运行指令的设备，如S7-400系列输入模块(西门子公司生产)， 以用于接收控制和调节该电路控制器40运行的各种参数，如启动/停止等。该降压模块 402与该输入模块401直接或间接地可通电地相连接；该电路控制器40的该降压模块402 为现有任何能够实现电压降低且降低后的电压能够用于电磁阀的降压结构，如交流降压模 块LH25-10B48(MORNSUN公司生产)或直流降压模块VRB_LD-50W(MORNSUN公 司生产)；该电路控制器40的该电压切换模块403为任何能够实现在收到一个电压切换信 号或在一个预设时间后，切换电压以提供向该电磁阀1的维持电流的电压切换结构，如 S7-400系列电压切换模块(西门子公司生产)；该电路控制器40的该输出模块404为任 何在收到输出指令后能够输出信号，或者提供一个控制信号，使被控设备作出运行动作的 输出装置，如S7-400系列输入模块(西门子公司生产)。优选地，该输出模块404同时可 以接收被控设备的反馈信号，用以调整控制被控设备。该输出模块404与该电压切换模块 403直接或间接可通电地相连接的。另外，该降压模块402能够通过该输出模块404直接 或间接与该电磁阀1的电磁驱动组件30可通电地相连接。优选地，该降压模块402能够 通过该输出模块404直接或间接与该电磁阀1的电磁驱动组件30的磁场发生装置31可通 电地相连接。换句话说，该输出模块404直接或间接与该电磁阀1的电磁驱动组件30的 磁场发生装置31的电磁线圈311可通电地相连接。该电压切换信号可能是任何能够被相 应该电压切换模块403接受，且该电压切换模块403能够根据电压切换信号切换电压的信 号。根据该电压切换信号的物理性质，该电压切换信号可能是电信号、光信号、声信号或 其它性质信号。根据该电压切换信号属性，该电压切换信号可能是一个时间信号，如时间 延迟信号、一个电磁阀1启动信号或其它信号。该电压切换信号可能来自于电路控制器 40之外，也可能由该电路控制器40自身生成。例如，该电压切换信号可能是一个时间信 号，且该时间信号由该电路控制器40的电压切换模块403自身生成，以使该电压切换模 块403被设置以能够在该电路控制器40向该电磁阀1提供启动电流一个预设时间后，该 电压切换模块403生成一个时间信号，该电压切换模块403在接收到自身的该时间信号后 切换电压以向该电磁阀1提供维持电流。更优选地，该输入模块401和该输出模块404 也可以整合在一起形成一个输出输入模块，如采用如S7-400系列输入输出模块(西门子 公司生产)来实现输入和输出功能。换句话说，本发明电路控制器40可以采用一个输入 输出模块来实现该输入模块401和该输出模块404的功能。因此，利用一个输入输出模块 来替代该输入模块401和该输出模块404来实现本发明电路控制器40仍在本发明范围内。

可选地，也可通过将该电压切换模块403设置为将一个启动电压和一个低于该启动 电压的维持电压分别输入或程序化至电压切换模块403，以使该电压切换模块403被设置 首先提供一个启动电压，和经过一个预设时间后，该电压切换模块403将启动电压切换至 一个维持电压。优选地，该维持电压低于该启动电压。因此，该电压切换模块403的延时 电路可采用常规的555延时电路或RC延时电路等，该电压切换模块403的切换电路可采 用常规的多个接触器互锁构成的电路或者由控制芯片通过软件算法控制的切换电路等。换 句话说，该电压切换模块403也可以是程序化或计算机化的控制芯片或控制电路。

如附图之图7和图8所示，该电路控制器40进一步包括一个电流检测模块405和一 个浪涌电流抑制模块406，其中该电流检测模块405与该电压切换模块403可通电地相连 接，且该电流检测模块405能够检测通过该电压切换模块403的电流的大小。换句话说， 由于流经该电流检测模块405的电流会通过输出模块404被提供给该电磁阀40，因此该 电流检测模块405能够检测电路控制器40向电磁阀1提供的维持电流(或启动电流)的 大小。在意外情况下，比如在电源输入的电压不稳和出现大的波动，或操作人员的误操作， 或者其它意外情况，可能会导致提供给电磁阀1的维持电流的大于启动电流，或者导致提 供给电磁阀1的维持电流过小而无法保持电磁阀处在正常运行状态，则该电流检测模块 405将会检测流经该电压切换模块403的电流的大小和将检测结果反馈至该降压模块402， 该降压模块402将根据该检测结果升高或降低加到该电压切换模块403的电压。换句话说， 该降压模块402能够根据电流检测模块405检测到的结果调节加在该电路控制器40的电 压，从而调节流经该电压切换模块403的电流的大小。优选地，该电流检测模块405进一 步与该浪涌电流抑制模块406可通电地相连接，且该浪涌电流抑制模块406同时与该电压 切换模块可通电地相连接。一般情况下，当控制电路或控制器被接通电源瞬间或起始，会 产生一个高电流，该浪涌电流抑制模块406能够限制或降低该电路控制器40开始通电时 可能产生的浪涌电流。该浪涌电流抑制模块406可通过在接入电源一侧接入一个负温度系 数热敏电阻(NTC)来实现。该浪涌电流抑制模块406也可以是本领域技术人员熟知的现 有浪涌电流抑制模块，如浪涌电流抑制模块FS-A01D(MORNSUN公司生产)。

可以理解的是，本领域技术人员可知，该电路控制器40的该电流检测模块405可以 是任何能够检测流经该电压切换模块403的电流并将检测结果发送至该电路控制器40的 降压模块402的检测装置。换句话说，现有的任何能够检测流经该电压切换模块403的电 流的检测装置均可用作本发明电路控制器40的电流检测模块405。例如，该电流检测模 块405可能是MAX1080芯片(MAXIM公司生产)。优选地，该电流检测模块405能够 检测流经该电压切换模块403的电流并将检测结果发送至该电路控制器40的降压模块 402。

如附图之图7和图8所示，该电路控制器40进一步包括一个整流模块407，其中该 整流模块407设于该输入模块401与该降压模块402和该电压切换模块403之间。换句话 说，该整流模块407分别与该输入模块401、该降压模块402和该电压切换模块403可通 电地相连接，其中该电压切换模块403和该降压模块402分别通过该整流模块407与该输 入模块401可通电地相连接。

可以理解的是，本领域技术人员可知该电路控制器40的该整流模块407可以是任何 现有能够起到整流作用的整流装置。

如附图之图7和图8所示，该电路控制器进一步包括一个防震荡模块408，其中该 防震荡模块408分别与该电压切换模块403与该输出模块404可通电地相连接，且该电压 切换模块403通过该防震荡模块408与该输出模块404可通电地相连接。换句话说，该防 震荡模块408设置在该电压切换模块403和该输出模块404之间并分别与该电压切换模块 403和该输出模块404可通电地相连接。

可以理解的是，本领域技术人员可知该电路控制器40的该防震荡模块408可以是任 何现有能够起到消除震荡，如调整输出信号的幅值来防止震荡的防震荡装置。依本发明第 二较佳实施例的防震荡模块408的消振电路优选采用电阻和电容串联对相位进行移相的 方式来消除高频振荡。

如附图之图7和图8所示，该电路控制器40进一步包括一个过温保护模块409和一 个短路保护模块4010，其中该过温保护模块409与该降压模块210双向连接，该短路保 护模块409分别与该电流检测模块405和该浪涌电流抑制模块406可通电地接，该短路保 护模块409是任何能够在电路短路时，可切断向电路控制器40的供电的短路保护装置， 以防止电路短路。

可以理解的是，本领域技术人员可知该电路控制器40的该过温保护模块409可以是 任何现有能够检测该电路控制器40的该降压模块210运行温度并能够在检测到的温度过 高时切断该电路控制器40的供电的过温保护装置。

如附图之图7和图8所示，该电路控制器40进一步包括一个能够检测该电磁阀1启 动情况的启动检测模块4011，其中该启动检测模块4011与该电压切换模块403可通电地 相连接，其中该启动检测模块4011在检测到该电磁阀1被启动时，该启动检测模块4011 能够生成该电压切换信号并将该电压切换信号向该电压切换模块403发送。

可以理解的是，本领域技术人员可知该电路控制器40的启动检测模块4011可以是 任何现有能够检测电磁阀启动运行的检测装置，如通过检测电磁阀线圈电流来检测电磁阀 的启动运行的启动检测装置，或通过检测电磁阀的移动机构移动情况的传感器来检测电磁 阀的启动运行的启动检测装置，或甚至是前述能够在接通电源后生成时间信号的电压切换 模块403。

如附图之图8所示，本发明用于电磁阀的电路控制器40可与其它电路控制装置集成 在一起使用，如该电路控制器40的各个功能模块可被集成在上海芯龙半导体技术股份有 限公司开发的高性能DC-DC转换芯片，XL2009芯片。当然，在集成过程中可能需要对 XL2009芯片的外围电路作改动或作部分改动。

如附图之图8所示，依本发明第二较佳实施例的电路控制器40进一步包括一个外围 电路，以用于将本发明电路控制器与其它芯片集成，如与XL2009芯片相集成，其中该外 围电路包括电感L1、MOS管Ql、第一电容Cl、第二电容C2、第三电容C3、第四电容 C4、第一二极管Dl、第二二极管D2、第三二极管D3、第一电阻R1、第二电阻R2、第 三电阻R3以及第四电阻R4，其中电感LI一端适于与集成芯片，如XL2009芯片的第五 端口、第六端口以及第二二极管D2的反向端可通电地相连接，另一端分别与第三电容 C3的一端、第三二极管D3的反向端可通电地相连接和能够输出一个启动电压或维持电 压；第二二极管D2的正向端分别接入第三电容C3的另一端和第三二极管D3的正向端； 第二电容C2和第四电容C4的一端分别与外部电源(或启动电压)可通电地相连接(外 部电源或启动电压可与XL2009芯片第四端口可通电地相连接)；第四电容C4的另一端可 与XL2009芯片第三端口可通电地连接；第二电阻R2的—端可接入XL2009芯片第四端 口，另一端分别接入第一电容Cl一端、第三电阻R3的一端、第一二极管Dl的反向端和 MOS管Ql的栅极；第一二极管Dl的正向端、第三电阻R3的另一端、第一电容Cl的另 一端和MOS管Ql的源极均接地；MOS管Ql的漏极与第二电容C2的另一端可通电地连 接；其中示例中的XL2009芯片的第二端通过第一电阻Rl接入外部电源(或启动电压)； XL2009芯片的第一端通过第四电阻R4输出一个启动电压或维持电压。优选地，该电感 LI的电感量范围为40uH～50uH，该第一电容Cl电容量为0.5uF～2uF，该第二电容C2 电容量为70uF～140uF，该第三电容C3电容量为70uF～100uF,该第四电容C4电容量为 0.5uF～luF，该第一电阻Rl的阻值为15K～16.5K欧姆，该第二电阻R2的阻值为40K～ 50K欧姆，该第三电阻R3的阻值为19K～19.5欧姆，该第四电阻R4的阻值为40K～50K 欧姆。

如附图之图8所示，电感LI可与相关周边电路构成了降压电流检测电路；MOS管 Ql可以相关周边电路构成了浪涌电流抑制电路，过温保护电路、短路保护电路以及防振 荡电路则可由XL2009内部模块以及外围的各类电阻、电容以及二极管构成。

如附图之图9所示，依本发明第二较佳实施例，本发明进一步提供一种向电磁阀供 应电力的方法，其包括以下步骤：

(A)在启动该电磁阀时，通过该电磁阀的电路控制器，向该电磁阀的电磁驱动组 件的磁场发生装置提供一个启动电流；和

(B)在收到一个电压切换信号后，通过该电磁阀的电路控制器向该电磁阀的电磁 驱动组件的磁场发生装置提供一个维持电流，其中该启动电流大于该维持电流。

优选地，当该启动电流流经电磁阀的控制线圈时，电磁阀的电磁驱动组件能够产生 一个能够驱动电磁阀阀芯移动的电磁力。

可以理解的是，该电磁力可能直接作用在电磁阀阀芯，也可能是通过其他电磁阀部 件间接作用在电磁阀阀芯。

依本发明第二较佳实施例，本发明向电磁阀供应电力的方法进一步包括以下步骤：

(C)检测该电路控制器提供的维持电流，并与该电磁阀的该电路控制器的一个预 设维持电流值相比较，如果该维持电流的大小与该电磁阀的该电路控制器的预设维持电流 值一致，则该电磁阀的该电路控制器保持该维持电流大小不变；如果该维持电流的大小与 该电磁阀的该电路控制器的预设维持电流值不一致，则该电磁阀的该电路控制器将根据该 维持电流的偏大或偏小，调低或调高向该电磁阀提供的该维持电流。优选地，该步骤(C) 在该步骤(B)之后。

值得注意的是，该电压切换信号可能是该电路控制器自身生成和得到，或单独的装 置或结构通过对电磁阀的开启情况的检测生成，并被传输至该电路控制器和被该电路控制 器接收。在一些实施例中，该电压切换信号由该电路控制器自身生成和被该电路控制器接 收。例如，该电压切换信号来自于该电路控制器的电压切换模块，该电压切换模块被设置 以在该电磁阀启动时，向电磁阀提供一个启动电流(电压)，和在一个预设时间后向电磁 阀提供维持电流(电压)。在另一些实施例中，该电压切换信号可由与该电路控制器可通 电地相连的装置提供。例如，该电压切换信号可有一个检测器提供，该检测器能够检测电 磁阀的启动、生成一个电压切换信号和将该电压切换信号发送至该电路控制器。进一步， 该向电磁阀供应电力的方法包括下述步骤：

(A1)根据设置在该电磁阀的该电路控制器的一个预设电压调节向该电磁阀提供的 电压，以增加该电路控制器的向该电磁阀提供的电压的稳定性，其中该步骤(A1)位于 步骤(A)之前。

依本发明第二较佳实施例，本发明进一步提供一种电磁阀组件，其包括至少一个电 磁阀1和一个适于与电源可通电地相连接的电路控制器40，其中该电路控制器40与该电 磁阀1可通电地相连接，并能够在启动该电磁阀1时，向该电磁阀1提供一个启动电流， 和在该电磁阀1被启动后，向该电磁阀1提供一个维持电流，其中该启动电流能够使该电 磁阀1产生一个驱动该电磁阀1的阀芯20移动的启动驱动力，该维持电流能够使该电磁 阀1产生一个保持该电磁阀1的阀芯20移动的维持驱动力，其中该启动电流大于该维持 电流。

如附图之图7所示，该电磁阀组件的该电路控制器40包括一个输入模块401、一个 降压模块402、一个电压切换模块403和一个输出模块404，其中该输入模块401分别与 该降压模块402和该电压切换模块403可通电地相连接，该降压模块402分别与该输入模 块401和该电压切换模块403可通电地相连接，该电压切换模块403分别与该输入模块 401、该降压模块402和该输出模块404可通电地相连接，其中该电压切换模块403被设 置以能够在在启动该电磁阀1时，提供该启动电流，和在该电压切换模块403收到一个电 压切换信号后，提供该维持电流。

如附图之图7所示，该电磁阀组件的该电路控制器40进一步包括一个电流检测模块 405和一个浪涌电流抑制模块406，其中该电流检测模块405分别与该电压切换模块403 和该浪涌电流抑制模块406可通电地相连接，该浪涌电流抑制模块406分别与该电压切换 模块403和该降压模块402相连接。

如附图之图7所示，该电磁阀组件的该电路控制器40进一步包括一个整流模块407， 其中该整流模块407分别与该输入模块401、该降压模块402和该电压切换模块403可通 电地相连接，其中该电压切换模块403和该降压模块402分别通过该整流模块407与该输 入模块401可通电地相连接。

如附图之图7所示，该电磁阀组件的该电路控制器40进一步包括一个防震荡模块 408，其中该防震荡模块408分别与该电压切换模块403与该输出模块404可通电地相连 接，且该电压切换模块403通过该防震荡模块408与该输出模块404可通电地相连接。

如附图之图7所示，该电磁阀组件的该电路控制器40进一步包括一个过温保护模块 409和一个短路保护模块4010，其中该过温保护模块409与该降压模块402双向连接，该 短路保护模块4010分别与该电流检测模块405和该浪涌电流抑制模块406可通电地接。

如附图之图7所示，该电磁阀组件的该电路控制器40进一步包括一个能够检测该电 磁阀1启动情况的启动检测模块4011，其中该启动检测模块4011与该电压切换模块403 可通电地相连接，其中该启动检测模块4011在检测到该电磁阀1被启动时，该启动检测 模块4011能够生成该电压切换信号并将该电压切换信号向该电压切换模块403发送。

可以理解的是该外部电源可以是启动电压源和维持电压源，也可以是高于启动电压 的电源，其中当该外部电源高于启动电压和维持电压时，该外部电路还进一步具有一个变 压器，以将该外部电源转化为启动电压和维持电压。

本领域技术人员会明白附图中所示的和以上所描述的本发明实施例仅是对本发明的 示例而不是限制。

由此可以看到本发明目的可被充分有效完成。用于解释本发明功能和结构原理的该 实施例已被充分说明和描述，且本发明不受基于这些实施例原理基础上的改变的限制。因 此，本发明包括涵盖在附属权利要求书要求范围和精神之内的所有修改。