基于L6258EX的步进式电子膨胀阀控制模块设计
基于L6258EX的步进式电子膨胀阀控制模块设计
随着电动汽车行业的日益发展与进步，作为电动汽车的主要部件之一的汽车空调系统也得到了快速的发展。目前，国内大多数的电动汽车空调多采用变频压缩机与热力膨胀阀配合的系统模式，但在实际运行过程中往往会出现震荡现象。振荡的主要原因是由于膨胀阀容量与系统不匹配或系统处在极不稳定的工况下而造成膨胀阀在最小稳定信号线以左工作。因此，期望采用电子膨胀阀与变频压缩机配合解决此问题。
笔者介绍了一种简单的电动式电子膨胀阀驱动方案。该方案实际应用时，电子膨胀阀运行稳定，且具有步距角小、转矩恒定、功耗低、性价比高等优点。
膨胀阀控制模块具备温度测量、压力测量、485通信及步进式电子膨胀阀驱动功能。控制模块通过检测蒸发器的出口压力和温度获得实际过热度值，并与空调系统设定过热度值进行比较，最终通过基于L6258EX的电子膨胀阀驱动电路对步进式电子膨胀阀进行控制。
该电子膨胀阀驱动电路采用
L6258EX作为驱动控制芯片。L6258EX是由意法半导体公司生产的一种高效，大电流电机驱动芯片。L6258EX能够驱动双绕组4级步进电机，电压范围在12～40V之间，输出电流高达1.2A。L6258EX内部具备DAC、误差放大、电流闭环、推挽输出等功能。因此，只需与简单的电容电阻元件就能构成完成的电机控制、驱动电路。大大简化了硬件设计的复杂性、提高了硬件电路的可靠性。此外，汽车空调用电子膨胀阀额定电压为24V、额定电流不超过1A。故可以通过L6258EX直接驱动电子膨胀阀，无需附加功率放大器件，节约成本，降低了开发难度。
MO1—MO4为驱动电路的输出与电子膨胀阀连接，其中MO1、MO2接电子膨胀阀的;MO3、MO4接电子膨胀阀的。PH1、PH2、IO-4为电子膨胀阀驱动命令信号，与单片机连接。其中，PH1、PH2为电子膨胀阀内部步进电机的旋转方向控制引脚;IO-4为驱动电路输出电流控制命令。通过程序控制PH1、PH2及IO-4相互配合便可实现电子膨胀阀动作。R1、R7为电流信号采集电阻、阻值为0.33Ω，其他电阻电容参数为均为推荐值。
该步进式电子膨胀阀控制器已经成功应用于央企电动车产业联盟项目——电动轿车空调系统当中。项目所研制的新型电动轿车空调系统具备制热、制冷及经济气功能，共需3个步进式电子膨胀阀。因此，我所该空调控制系统由一块主控板及3个电子膨胀阀控制模块构成，
本控制器采用
L6258EX芯片作为驱动芯片，采用
STC12C5A32AD作为控制芯片进行设计。电路性能稳定，结构简单，可靠性高。控制器具备一定的通用型，在实际应用中，不仅可以应用于电动汽车用电子膨胀阀控制，还可应用于其他需要对过热度进行控制的制冷系统。
