高速开关阀的液压PWM控制系统一般有四种回路形式，即半桥控制回路、全桥控制回路、大流量比例控制回路和流量方向控制回路。

1.半桥控制回路

在一般的液压PWM控制系统回路中，多由高速开关阀与节流阀组成。高速开关阀的工作情况是通过控制其开口时间（或开口量）来调节其通过流量，实际上也可视为节流阀的一种类型。因此，节流阀的基本组合方式及其所控制的压力、流量关系可由高速开关阀等效代替，实现方法如图3-5所示。

图3-5 半桥式液压PWM控制回路

图3-5a所示是由两个可变节流元件或节流工作边控制液压执行元件而组成的半桥阻尼控制回路。在PWM工作方式下的高速开关阀可以等效取代，构成图3-5b、图3-5c所示的半桥液压PWM控制回路。

2.全桥控制回路

如图3-6a所示，可由四个等效可变节流元件来控制液压执行元件而组成全桥阻尼控制回路，图中的等效节流元件可用处于PWM工作方式的高速开关阀组取代，从而构成全桥控制回路，如图3-6b、图3-6c所示。

图3-6 全桥液压PWM控制回路

3.大流量比例控制回路

高速开关阀由于本身结构而允许通过的最大流量较小，一般为10L/min左右，因此，在大流量控制系统中的应用受到限制。但如果把高速开关阀作为一个先导阀控制一个逻辑锥阀，则可进行较大流量的比例控制。其工作原理如图3-7所示。(www.daowen.com)

当高速开关阀处于PWM工作状态时，改变其调制率，锥阀的开启率也将相应变化，于是自P口流向T口的流量也基本上与高速开关阀的调制率成正比，从而达到增大流量的目的。由于高速开关阀与逻辑锥阀都采用锥阀结构，所以油液的清洁度要求较低，泄漏量也很小。高速开关阀与逻辑锥阀组成的大流量比例控制回路是一种很有前途的应用回路。

图3-7 大流量比例控制回路

4.流量方向控制（换向）回路

在汽车和工程机械的电液系统中，一般通过换向阀来控制液流的方向以改变液压缸或液压马达等执行元件的运动方向，从而达到所要求的工作机能。工程上常用的有手动换向阀、多路换向阀、电磁换向阀、液动换向阀、电液换向阀、电液比例方向流量控制阀等。这些换向阀各有其特点，如果从响应快慢、控制精度、性价比等因素综合考虑，把以脉冲宽度调制（PWM）技术为核心的高速开关阀引进到方向流量控制系统中，从而构成以高速开关阀作为先导阀，由液动换向阀作为主阀的流量方向控制回路，其原理如图3-8所示。

图3-8 流量方向控制回路

图3-8a中阀1和阀2为两个用作先导阀的高速开关阀，每个阀的上下流都各配有薄壁节流孔板。适当调节脉冲信号在每个周期中的调制率D，也就是控制高速开关阀在每个信号周期内的开关时间长短，能使控制腔压力和调制率成正比。

把每个高速开关阀和上流节流孔板看作一个可变节流装置，高速开关阀、节流孔板和控制腔就能组成一个如图3-8b所示的液压半桥，阀1和阀2各组成一个半桥，两个半桥合成一个全桥。这个全桥就构成了先导阀组。主阀是一个带中位复位弹簧的三位四通换向阀，主阀芯的位置是由复位弹簧和两个控制腔压力来决定的。当阀1和阀2都无控制信号而处于关闭状态时，主阀芯左右腔压力与控制油箱压力相同，没有压差，主阀芯处于中位，油口A、B无工作油液流入和流出。当阀1和阀2之一，如阀2处于PWM调制状态时，阀2半桥工作，右腔压力升高，左腔压力仍与油箱压力相同，左右两腔存在压差，主阀芯向左移动。由于主阀阀口设计时有一定遮盖量，加之对中位复位弹簧有一定的预压力，只有当PWM控制信号的调制率达到一定值时，A口才有压力流向执行机构。调制率继续增加，压差、开口量、流量也成正比增加，当压差达到一定值时，阀口全部打开，这时A口流量最大，从而实现PWM比例流量控制。

这种回路形式可方便地应用于液压起重机、液压钻车等特种车辆的多路换向机构，以取代手动多路换向阀，从而实现电液自动控制。