專利名稱：一體化電動切換閥的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種冰箱零部件，尤其涉及一種一體化電動切換閥。
技術(shù)背景在傳統(tǒng)的冰箱制冷系統(tǒng)中，制冷劑流向的控制部件大都是用兩位三通電磁 閥或雙穩(wěn)態(tài)電磁閥，這兩種閥由于驅(qū)動信號是交流信號，所以干擾大、功耗大， 有時電網(wǎng)交流電產(chǎn)生的干擾信號，還會使閥產(chǎn)生誤動作。近兩年來，冰箱系統(tǒng)開始應(yīng)用一種新型的電動切換閥，如中國專利文獻CN200510060210.0公開了一 種"電動切換閥"，該閥利用步進電機原理，用線圈驅(qū)動轉(zhuǎn)子部件轉(zhuǎn)動，帶動滑 塊，從而控制導(dǎo)入口與多個導(dǎo)出口的通斷關(guān)系。這種閥雖然在整體功能和性能 上都有很大的提高，但也存在以下缺點(1)閥的控制部分分立于閥體之外， 屬于冰箱控制器主控板的一部分，控制部分和閥之間至少需要2根電源線和4 根步進電機驅(qū)動信號線相連，控制復(fù)雜，成本高；(2)由于步進電機的驅(qū)動信 號是一定時序的方波信號，而且驅(qū)動電流達到0. 1 0. 3A，在較長的傳輸線上勢 必會產(chǎn)生干擾和輻射；(3)電動切換闊的驅(qū)動方法和策略都由冰箱控制器主控板來實現(xiàn)，由于不同冰箱生產(chǎn)廠家的控制電路和控制方法不同，造成同一規(guī)格 的閥在不同規(guī)格的冰箱控制板上反映的特性不一致，因此冰箱生產(chǎn)廠家需根據(jù) 使用的閥改變冰箱控制器主控板的結(jié)構(gòu)和程序，從而給冰箱的裝配帶來很多不 便。發(fā)明內(nèi)容本實用新型主要解決現(xiàn)有電動切換閥控制復(fù)雜、存在干擾和輻射、給冰箱
裝配帶來很多不便的技術(shù)問題；提供一種控制簡單、有效減小干擾和輻射，而 且無需改動冰箱控制器主控板即可與電動切換閥相配，確保冰箱裝配非常方便 的一體化電動切換閥。
本實用新型的上述技術(shù)問題主要是通過下述技術(shù)方案得以解決的本實用 新型包括殼體，殼體內(nèi)設(shè)有連接有一個導(dǎo)入管和至少兩個導(dǎo)出管的閥腔，導(dǎo)出 管與閥腔相連的管口處設(shè)有與步進電機相連的滑塊機構(gòu)，所述的殼體內(nèi)還一體 封裝有控制模塊，所述的控制模塊包括連接有采樣單元、驅(qū)動單元的中央處理 單元以及為整個閥提供工作電源的電源模塊，驅(qū)動單元與步進電機相連，中央 處理單元內(nèi)存儲有控制程序。冰箱裝配時，將采樣單元與冰箱的設(shè)定信號控制 件相連。采樣單元采集設(shè)定信號的狀態(tài)并發(fā)送給中央處理單元，中央處理單元 通過存儲在內(nèi)部的控制程序的分析、運算、處理，產(chǎn)生步進電機的驅(qū)動脈沖信 號，驅(qū)動脈沖信號再經(jīng)過驅(qū)動單元的功率放大帶動步進電機轉(zhuǎn)動，步進電機的 轉(zhuǎn)動帶動滑塊機構(gòu)同步轉(zhuǎn)動，滑塊機構(gòu)轉(zhuǎn)動到不同位置時，可以控制導(dǎo)入管與 各個導(dǎo)出管的通斷關(guān)系，使制冷劑介質(zhì)按用戶需要流向冰箱的不同溫區(qū)。控制 模塊與閥封裝成一體后，對步進電機的驅(qū)動及其控制策略全部由閥自身的控制 模塊來完成，對于不同的冰箱生產(chǎn)廠家，都只需提供外部設(shè)定信號，不需要改 動冰箱主控板，從而使冰箱裝配非常方便，大大提高生產(chǎn)效率。另一方面，步 進電機的驅(qū)動信號傳輸線位于閥內(nèi)部，大大縮短了長度，有效減少了干擾和輻 射，使電機的運轉(zhuǎn)更可靠。同時也減少了裝配冰箱時閥與外部的連線，使冰箱 內(nèi)部連線更簡潔，控制更簡單。
作為優(yōu)選，所述的殼體上設(shè)有四芯接口，四芯接口的兩芯與所述的采樣單 元相連，另外兩芯與所述的電源模塊相連。裝配時，四芯接口中與電源模塊相 連的兩芯與冰箱的電源系統(tǒng)相連，與采樣單元相連的兩芯與冰箱的設(shè)定信號控 制件相連。采樣單元有兩根信號輸入線，該信號為TTL電平的觸點信號，這兩根輸入線與地線的短接狀態(tài)有四種組合斷/斷、斷/短、短/短、短/斷，決定 了電動切換閥有4種切換方式，即導(dǎo)入口與導(dǎo)出口的通端關(guān)系可以有四種狀態(tài)。 使控制更加方便。采用四芯接口更便于裝配，走線整潔，節(jié)約成本。作為優(yōu)選，所述的驅(qū)動單元和步進電機間通過步進電機接口相連。確保閥 的裝配比較方便，也確保閥內(nèi)部的連線更加牢固，也便于維修。本實用新型的有益效果是通過將控制模塊與閥封裝成一體，實現(xiàn)步進電 機的驅(qū)動及其控制策略全部由閥自身的控制模塊來完成，對于不同的冰箱生產(chǎn) 廠家，都只需提供外部設(shè)定信號，不需要改動冰箱主控板，從而使冰箱裝配非 常方便，大大提高生產(chǎn)效率；另一方面，步進電機的驅(qū)動信號傳輸線位于閥內(nèi) 部，大大縮短了長度，有效減少了干擾和輻射，使電機的運轉(zhuǎn)更可靠；閥與外 部的連線只需兩根電源線、兩根控制線，而且控制線的控制信號為TTL電平的 觸點信號，減少了閥對冰箱系統(tǒng)的干擾和輻射，也使冰箱內(nèi)部連線更簡潔，控 制更簡單。


圖1是本實用新型的一種結(jié)構(gòu)示意圖。圖2是本實用新型的一種電路連接框圖。圖3是本實用新型中控制模塊的一種電路原理圖。圖4是本實用新型中控制程序的一種軟件流程圖。圖中l(wèi).殼體，2.導(dǎo)入管，3.導(dǎo)出管，4.步進電機，5.控制模塊，6.釆樣單元， 7.驅(qū)動單元，8.中央處理單元，9.電源模塊，10.四芯接口。
具體實施方式

下面通過實施例，并結(jié)合附圖，對本實用新型的技術(shù)方案作進一步具體的 說明。
實施例1:本實施例的一體化電動切換閥，如圖1所示，殼體1內(nèi)一體封裝
有步進電機4、滑塊機構(gòu)、控制模塊5、閥腔，閥腔上連接有一個導(dǎo)入管2和兩 個導(dǎo)出管3，滑塊機構(gòu)安裝于導(dǎo)出管3與閥腔相連的管口處。如圖2所示，控制 模塊5包括連接有采樣單元6、驅(qū)動單元7的中央處理單元8以及為整個閥提供 工作電源的電源模^i9，驅(qū)動單元7通過步進電機接口與步進電機4相連，步進 電機4與滑塊機構(gòu)相連，中央處理單元8內(nèi)存儲有控制程序。殼體1上安裝有 一個四芯接口 10，四芯接口 10的兩芯與采樣單元6相連，另外兩芯與電源模塊 9相連。
本實施例中的控制模塊5上所有元件焊接在一塊線路板上，如圖3所示， 電源模塊9由二極管D1、電容C1、 C2、 C3、 C4、穩(wěn)壓管IC1構(gòu)成，由冰箱電源 系統(tǒng)提供的7 15VDC電源由接口 JP1輸入，經(jīng)過Dl整流、Cl和C2濾波，為步 進電機提供DC12V工作電壓，同時經(jīng)過穩(wěn)壓管IC1的電壓轉(zhuǎn)換，生成+5VDC電壓， 為線路板上的其他元件提供工作電壓。
采樣單元6由電阻R1、 R2、電容C5、 C6構(gòu)成，將冰箱控制件輸入的兩個控 制信號由接口 JP2輸入并分別上拉R1、 R2兩個電阻值。若控制信號端子懸空， 則采樣單元6與中央處理單元8的連接端為高電平，若控制信號端子與地短接， 則該端為低電平，共有四種不同的組合高/高、高/低、低/低、低/高，并將 組合信號發(fā)送給中央處理單元8。
中央處理單元8由一片R8C單片機構(gòu)成，單片機的第l腳、第32腳接收采 樣單元6的不同組合信號的輸入，經(jīng)內(nèi)部控制程序的分析、計算、處理后產(chǎn)生 一定時序的電機驅(qū)動脈沖，控制步進電機4轉(zhuǎn)動到相應(yīng)的位置?？刂瞥绦虻能?br> 件流程圖如圖4所示，上電后，控制程序先驅(qū)動步進電機的轉(zhuǎn)子歸零位，檢測 采樣單元的輸入信號，根據(jù)該信號計算轉(zhuǎn)子需轉(zhuǎn)動角度和方向，驅(qū)動電機轉(zhuǎn)動， 并存儲電機位置，電機到位后，重新檢測采樣單元的輸入信號。當步進電機處 于保持狀態(tài)時，驅(qū)動脈沖都為高電平，保證電機繞組電流為零。R8C內(nèi)部集成了 EEPR0M，步進電機每轉(zhuǎn)一次，R8C就將轉(zhuǎn)動角度存儲在EEPR0M中，下次重新上 電后，再將該數(shù)據(jù)調(diào)出，保證轉(zhuǎn)子適當歸零位。驅(qū)動單元7為一片集成電路ULC2003， ULC2003有7個獨立功率放大通道， 單片機R8C產(chǎn)生的驅(qū)動脈沖經(jīng)過芯片ULC2003后通過步進電機接口 JP3與步進 電機繞組相連，為繞組提供大電流的驅(qū)動脈沖。步進電機4的轉(zhuǎn)動帶動滑塊機構(gòu)同步轉(zhuǎn)動，滑塊機構(gòu)轉(zhuǎn)動到不同位置，控 制兩個導(dǎo)出管3與閥腔的通斷關(guān)系，使冰箱的制冷劑介質(zhì)按用戶需要流向冰箱 的不同溫區(qū)。本實用新型減少了閥與冰箱系統(tǒng)的連線，冰箱提供給閥的控制信號為TTL 電平的觸點信號，縮短了步進電機驅(qū)動信號傳輸線，使控制簡單，連線整潔， 有效減少干擾和輻射，使整個冰箱系統(tǒng)運轉(zhuǎn)更可靠。更重要的是，步進電機的 驅(qū)動及其控制策略全部由閥自身的控制模塊來完成，冰箱生產(chǎn)廠家只需提供外 部設(shè)定信號，不需要改動冰箱主控板，從而使冰箱裝配非常方便，大大提高生 產(chǎn)效率。
權(quán)利要求1.一種一體化電動切換閥，包括殼體(1)，殼體(1)內(nèi)設(shè)有連接有一個導(dǎo)入管(2)和至少兩個導(dǎo)出管(3)的閥腔，導(dǎo)出管(3)與閥腔相連的管口處設(shè)有與步進電機(4)相連的滑塊機構(gòu)，其特征在于所述的殼體(1)內(nèi)還一體封裝有控制模塊(5)，所述的控制模塊(5)包括連接有采樣單元(6)、驅(qū)動單元(7)的中央處理單元(8)以及為整個閥提供工作電源的電源模塊(9)，驅(qū)動單元(7)與步進電機(4)相連，中央處理單元(8)內(nèi)存儲有控制程序。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一體化電動切換閥，其特征在于所述的殼體(1) 上設(shè)有四芯接口 (10)，四芯接口 (10)的兩芯與所述的采樣單元(6)相連， 另外兩芯與所述的電源模塊(9)相連。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的一體化電動切換閥，其特征在于所述的驅(qū)動 單元(7)和步進電機(4)間通過步進電機接口相連。
專利摘要本實用新型涉及一種一體化電動切換閥，它的殼體內(nèi)一體封裝有步進電機、滑塊機構(gòu)、控制模塊、閥腔，閥腔上連接有一個導(dǎo)入管和至少兩個導(dǎo)出管，滑塊機構(gòu)安裝于導(dǎo)出管與閥腔相連的管口處?？刂颇K包括連接有采樣單元、驅(qū)動單元的中央處理單元以及為整個閥提供工作電源的電源模塊，驅(qū)動單元通過步進電機接口與步進電機相連，步進電機與滑塊機構(gòu)相連，中央處理單元內(nèi)存儲有控制程序。本實用新型的步進電機驅(qū)動及其控制策略全部由閥自身的控制模塊來完成，提高了閥與冰箱系統(tǒng)的配套性，使冰箱裝配非常方便，大大提高生產(chǎn)效率。而且減少了閥與冰箱系統(tǒng)的連線，縮短了步進電機驅(qū)動信號傳輸線，使冰箱系統(tǒng)控制簡單，連線整潔，有效減少干擾和輻射。
文檔編號F16K31/04GK201028095SQ200720149819
公開日2008年2月27日 申請日期2007年4月30日 優(yōu)先權(quán)日2007年4月30日
發(fā)明者湯建斌, 慶 蔣, 蔡晉輝 申請人:慶 蔣