噴油器能量釋放與回收電路直接影響柴油機(jī)的工作狀態(tài),對(duì)整個(gè)噴油系統(tǒng)具有重要意義.在工程應(yīng)用中發(fā)現(xiàn)噴油器驅(qū)動(dòng)電路發(fā)熱量較大,且在噴油器關(guān)斷時(shí)電流下降速率較慢.經(jīng)研究,原因在于續(xù)流結(jié)構(gòu)存在缺陷.首先,對(duì)現(xiàn)有能量釋放電路的優(yōu)缺點(diǎn)和可靠性進(jìn)行了分析.然后針對(duì)續(xù)流電路存在的問(wèn)題,提出了一種基于金屬-氧化物半導(dǎo)體場(chǎng)效應(yīng)管的續(xù)流電路和控制方法,并在此基礎(chǔ)上設(shè)計(jì)出了噴油驅(qū)動(dòng)電路,新型電路能明顯提高整個(gè)電路的安全性和可靠性.相同實(shí)驗(yàn)條件下,通過(guò)將該電路與傳統(tǒng)續(xù)流電路進(jìn)行對(duì)比實(shí)驗(yàn),測(cè)量了噴油器在噴油時(shí)的電流下降速率、系統(tǒng)能耗和PCB板溫度,以及驅(qū)動(dòng)電源壓降.實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明:與雙二極管續(xù)流相比,新型續(xù)流電路在采用48 V和24 V雙電源驅(qū)動(dòng)時(shí),平均功率降低到0.2 W,能耗降低33.4%,電流下降時(shí)間減少23μs;同時(shí)PCB板溫下降4℃,MOS管續(xù)流電路電源電壓僅被拉低3 V. 

【文章來(lái)源】：昆明理工大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2020,45(04)北大核心

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實(shí)驗(yàn)架構(gòu)

TVS型電路結(jié)構(gòu)如圖1(c)所示,由電磁閥、二極管D3和TVS組成閉合回路. 該結(jié)構(gòu)通過(guò)匹配TVS的反向擊穿電壓值防止電流過(guò)大,以便控制電磁閥中電壓和能量降低到安全限值. 當(dāng)電壓降到MOS管兩端能承受的值時(shí),線圈中的電流迅速減小. TVS模式與RCD模式一樣,都是通過(guò)能量消耗的方式來(lái)實(shí)現(xiàn)能量釋放,依然存在RCD電路的主要缺點(diǎn).綜上所述,單二極管型的電流下降速率快. 其劣勢(shì)在于:噴油器的發(fā)熱量大,高、低邊開(kāi)關(guān)易損壞,造成可靠性和安全性低. RCD型能夠防止高、低邊開(kāi)關(guān)損壞,但電容導(dǎo)致電流上升速率和下降速率慢. TVS型將能量消耗在其自身達(dá)到保護(hù)電路的目的,但發(fā)熱量最嚴(yán)重.

為滿足噴油器的高速電磁閥在噴油過(guò)程中的快速響應(yīng)特性,目前常采用PEAK-HOLD[21]方式驅(qū)動(dòng),其每個(gè)開(kāi)關(guān)管的驅(qū)動(dòng)信號(hào)如圖2(b).在圖2(b)中,驅(qū)動(dòng)電流首先由0上升到IPEAK(階段a),實(shí)現(xiàn)噴油器的開(kāi)啟,這個(gè)過(guò)程噴油器驅(qū)動(dòng)的能量來(lái)自于DC-DC 48V電源,會(huì)造成DC-DC電源的虧損,影響下一次噴油器的開(kāi)啟. 之后電磁閥僅需要較小的電流便可以維持開(kāi)啟狀態(tài),驅(qū)動(dòng)電流由IPEAK下降到IHOLD(階段c);驅(qū)動(dòng)電流將維持在IHOLD一段時(shí)間(階段d);在噴油結(jié)束后驅(qū)動(dòng)電流由IHOLD降為0(階段e),此過(guò)程的時(shí)間應(yīng)盡量縮短[22].

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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碩士論文
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本文編號(hào)：3308234