專利名稱：摩托車用平衡式調(diào)節(jié)器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及摩托車磁電機(jī)用全波電子調(diào)節(jié)器，具體涉及摩托車用平衡式調(diào)節(jié)器，屬于電子技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
根據(jù)JB/T6022.1-92的要求，摩托車磁電機(jī)用全波電子調(diào)節(jié)器，是滿足照明及蓄電池充電電壓的要求，調(diào)整電壓為14.5±0.5V?，F(xiàn)有技術(shù)的全波電子調(diào)節(jié)器其磁電機(jī)輸出電壓通過整流二極管對(duì)電瓶和負(fù)載提供電壓，當(dāng)電壓高于設(shè)定值14.5±0.5V時(shí)，可控硅導(dǎo)通對(duì)磁電機(jī)照明繞組進(jìn)行短路，使輸出電壓控制在14.5±0.5V以內(nèi)。目前這種電路有以下兩個(gè)缺點(diǎn)1、在不同轉(zhuǎn)速和不同負(fù)載下，可控硅的導(dǎo)通時(shí)間不一致，流過可控硅的電流不平衡，可控硅和整流二極管單邊工作，發(fā)熱量大，特別是三相電路，甚至?xí)霈F(xiàn)其中一只可控硅一直短路磁電機(jī)繞組，短路電流過大，可控硅非常容易熱擊穿，造成產(chǎn)品輸出電壓低或無輸出電壓，電瓶嚴(yán)重虧電，并且縮短磁電機(jī)的壽命；2、可控硅和整流二極管在每一相波形的180度°范圍內(nèi)完成導(dǎo)通和關(guān)斷(我們把這種控制方式叫單波控制)，開關(guān)頻繁，可控硅和整流二極管的開關(guān)損耗較大，產(chǎn)品可靠性較差。
實(shí)用新型的內(nèi)容針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)存在的上述不足，本實(shí)用新型的目的是提供一種保證在不同轉(zhuǎn)速和不同負(fù)載下，通過可控硅和整流二極管的電流達(dá)到平衡，減少功率元件的開關(guān)損耗，提高產(chǎn)品的可靠性的摩托車用平衡式調(diào)節(jié)器，即摩托車磁電機(jī)用全波電子用平衡式調(diào)節(jié)器。
本實(shí)用新型的目的是這樣實(shí)現(xiàn)的摩托車用平衡式調(diào)節(jié)器，包括整流電路、可控硅短路電路、正反饋電路和群波采樣控制電路。磁電機(jī)輸出電壓經(jīng)過整流電路整流，給整車負(fù)載提供電壓和給電瓶充電，群波采樣控制電路監(jiān)控整流后的輸出電壓，當(dāng)電壓超過14.5±0.5V，群波采樣控制電路給可控硅短路電路提供信號(hào)，可控硅短路電路開始工作，短路磁電機(jī)照明繞組，達(dá)到控制輸出電壓的目的；其中正反饋電路加快群波采樣控制電路提供給可控硅短路電路信號(hào)的時(shí)間。
整流電路由D1、D2、D3、D4構(gòu)成，可控硅短路電路由SCR1、SCR2、R9、R10、R11、R12構(gòu)成，正反饋電路由R8、R7、DW3、C3構(gòu)成，群波采樣控制電路由R1、R2、R3、R4、R5、R6、C1、C2、C4、Q1、Q2、DW1、DW2構(gòu)成，分別對(duì)對(duì)應(yīng)的照明繞組短路。
本實(shí)用新型的另一種形式是三相磁電機(jī)用平衡式調(diào)節(jié)器，各部分電路功能連接見圖2，其整流電路由D1、D2、D3、D4、D5、D6構(gòu)成三相整流橋，可控硅短路電路由可控硅SCR1、SCR2、SCR3、R9、R10、R11、R12、R13、R14構(gòu)成，正反饋電路由R8、R7、DW3、C3構(gòu)成，群波采樣控制電路由R1、R2、R3、R4、R5、R6、C1、C2、C4、Q1、Q2、DW1、DW2構(gòu)成，分別對(duì)對(duì)應(yīng)的照明繞組短路。
本實(shí)用新型采用群波控制的方式，保證在不同轉(zhuǎn)速和不同負(fù)載下，通過可控硅和整流二極管的電流達(dá)到平衡，減少功率元件的開關(guān)損耗，提高產(chǎn)品的可靠性；其中包括可控硅的導(dǎo)通速度的控制、整流二極管和可控硅導(dǎo)通時(shí)間的控制。
與現(xiàn)有的同類調(diào)節(jié)器相比，具有以下優(yōu)點(diǎn)1、調(diào)壓器控制的每一相器件發(fā)熱一樣；2、功耗低，可靠性優(yōu)于普通調(diào)節(jié)器；3、在相同使用環(huán)境下，可使用功率更小的器件，因此成本更低；4、對(duì)電瓶充放電采用間隙的群波充電的方式，電瓶使用壽命更長。
以下結(jié)合附圖和具體實(shí)施方式
對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步說明。
圖1是本實(shí)用新型單相平衡式調(diào)節(jié)器電路結(jié)構(gòu)框圖；圖2是本實(shí)用新型三相平衡式調(diào)節(jié)器電路結(jié)構(gòu)框圖；圖3是本實(shí)用新型單相平衡式調(diào)節(jié)器電路結(jié)構(gòu)詳細(xì)示意圖；圖4是本實(shí)用新型三相平衡式調(diào)節(jié)器電路結(jié)構(gòu)詳細(xì)示意圖。
具體實(shí)施方式
摩托車用平衡式調(diào)節(jié)器，由整流電路1、可控硅短路電路2、正反饋電路3和群波采樣控制電路4組成，各部分電路功能連接見圖1(或圖2)；單相(或三相)磁電機(jī)輸出電壓經(jīng)過整流電路1整流，給整車負(fù)載提供電壓和給電瓶充電；群波采樣控制電路4監(jiān)控整流后的輸出電壓，當(dāng)電壓超過額定值如14.5±0.5V時(shí)，群波采樣控制電路4給可控硅短路電路2提供信號(hào)，可控硅短路電路2開始工作，短路磁電機(jī)照明繞組，達(dá)到控制輸出電壓的目的；其中正反饋電路3加快群波采樣控制電路4提供給可控硅短路電路2信號(hào)的時(shí)間。
實(shí)施例1如圖3所示，本實(shí)用新型摩托車單相磁電機(jī)用全波電子平衡式調(diào)節(jié)器電路，包括由D1、D2、D3、D4單相整流橋整流電路；由SCR1、SCR2 R9、R10、R11、R12構(gòu)成的可控硅短路電路；由R8、R7、DW3、C3構(gòu)成的正反饋電路；由R1、R2、R3、R4、R5、R6、C1、C2、C4、Q1、Q2、DW1、DW2構(gòu)成的群波采樣控制電路；C點(diǎn)為脈動(dòng)直流輸出電壓測(cè)試點(diǎn)；A、B點(diǎn)為磁電機(jī)輸出電壓波形點(diǎn)；Y1、Y2連接接磁電機(jī)照明繞組，R接電瓶和負(fù)載，G為搭鐵。
其中，D1、D2、D3、D4對(duì)磁電機(jī)照明繞組輸出的交流電進(jìn)行全波整流，使C點(diǎn)形成脈動(dòng)直流；采樣控制電路對(duì)C點(diǎn)脈動(dòng)直流采樣，電流擊穿DW1，一部分電流流過R1，另一部分電流通過R2對(duì)C1充電，當(dāng)F點(diǎn)電壓到達(dá)1.6V左右，即E點(diǎn)的電壓剛剛達(dá)到Q1導(dǎo)通電壓時(shí)，Q1、Q2微微導(dǎo)通；由于該新型電路中R7、R8、DW3、C3正反饋回路的作用，Q1、Q2迅速達(dá)到飽和，D點(diǎn)輸出高電平，快速觸發(fā)可控硅，此處正反饋的引用，加快可控硅的導(dǎo)通速度，減小可控硅每次的開關(guān)損耗。此時(shí)若A點(diǎn)為正半波，可控硅SCR1導(dǎo)通，對(duì)照明繞組短路，當(dāng)B點(diǎn)為正半波時(shí)，可控硅SCR2因?yàn)樵撔滦碗娐藩?dú)有的群波采樣控制電路和正反饋回路的共同作用，也處于導(dǎo)通狀態(tài)，此時(shí)SCR1、SCR2都導(dǎo)通，并持續(xù)幾個(gè)周期，直到E點(diǎn)的電壓低于Q1的導(dǎo)通電壓，此時(shí)由于群波控制電路的作用，SCR1、SCR2都關(guān)斷，并持續(xù)幾個(gè)周期。采用這種群波的方式，從而達(dá)到控制C點(diǎn)電壓為14.5±0.5V。
從上面的分析可以看出，可控硅和整流二極管都同時(shí)關(guān)斷和導(dǎo)通，而磁電機(jī)輸出電流是恒定的，這樣消耗在可控硅和整流二極管的電流達(dá)到平衡，可控硅和整流二極管的可靠性更高。
正反饋電路的主要作用是加速Q(mào)1、Q2導(dǎo)通、減小可控硅導(dǎo)通時(shí)間，降低可控硅開關(guān)損耗；群波采樣控制電路用以平衡可控硅和整流二極管的導(dǎo)通電流；可控硅SCR1、SCR2完成磁電機(jī)照明繞組輸出電壓的短路。
圖中，D1的正極與D3的負(fù)極相連，D2的正極與D4的負(fù)極相連，D1和D2的負(fù)極聯(lián)接為C點(diǎn)輸出，D3與D4的正極相連為公共地；SCR1的正極與D1的正極相連，SCR1的負(fù)極接地，SCR2的正極與D2的正極相連，SCR2的負(fù)極接地；DW1的正極與R1一端相連，DW1的負(fù)極與C點(diǎn)聯(lián)接，R1的另一端與公共地連接；DW1的正極同時(shí)接R2一端，R2的另一端接C1的正極，C1的負(fù)極接地；C1的正極同時(shí)接R3的一端，R3的另一端接NPN三極管Q1的基極；R4和C4并聯(lián)，同時(shí)與Q1的基極、發(fā)射極并聯(lián)，Q1的發(fā)射極接地。Q1的基極同時(shí)與R7的一端相連，R7的另一端接DW3的負(fù)極，DW3的正極接地，C3與DW3并聯(lián)；DW3的負(fù)極同時(shí)與R8的一端相連，R8的另一端接PNP三極管Q2的集電極，Q2的發(fā)射極接C點(diǎn)；Q2的基極接R5的一端，R5的另外一端接C點(diǎn)，C2與R5并聯(lián)；Q2的基極同時(shí)接R6的一端，R6的另一端接Q1的集電極；Q2的集電極同時(shí)接R9的一端，R9的另一端接SCR1的觸發(fā)極；DW2的正極接Q2的集電極，負(fù)極接C點(diǎn)；Q2的集電極同時(shí)接R10的一端，R10的另一端接SCR2的觸發(fā)極；R11并聯(lián)在SCR1的觸發(fā)極和負(fù)極之間，R12并聯(lián)在SCR2的觸發(fā)極和負(fù)極之間。
實(shí)施例2參見圖4，三相磁電機(jī)用全波電子平衡式調(diào)節(jié)器，包括由SCR1、SCR2、SCR3、R9、R10、R11、R12、R13、R14構(gòu)成可控硅短路電路，正反饋回路由R8、R7、DW3、C3構(gòu)成，群波采樣控制電路由R1、R2、R3、R4、R5、R6、C1、C2、C4、Q1、Q2、DW1、DW2構(gòu)成，C點(diǎn)為脈動(dòng)直流輸出電壓測(cè)試點(diǎn)，A、B點(diǎn)為磁電機(jī)輸出電壓波形點(diǎn)，Y1、Y2、Y3接磁電機(jī)照明繞組，R接電瓶和負(fù)載，G搭鐵。與實(shí)施例1不同之處在于整流電路采用D1、D2、D3、D4、D5、D6三相整流橋，3只可控硅分別對(duì)對(duì)應(yīng)的照明繞組短路。
圖中，D1的正極與D4的負(fù)極相連，D2的正極與D5的負(fù)極相連，D3的正極與D6的負(fù)極相連，D1、D2、D3的負(fù)極聯(lián)接為C點(diǎn)輸出，D4、D5、D6的正極相連為公共地；SCR1的正極與D1的正極相連，SCR1的負(fù)極接地，SCR2的正極與D2的正極相連，SCR2的負(fù)極接地，SCR3的正極與D3的正極相連，SCR3的負(fù)極接地；DW1的正極與R1一端相連，DW1的負(fù)極與C點(diǎn)聯(lián)接，R1的另一端與公共地連接；DW1的正極同時(shí)接R2一端，R2的另一端接C1的正極，C1的負(fù)極接地；C1的正極同時(shí)接R3的一端，R3的另一端接NPN三極管Q1的基極；R4和C4并聯(lián)，同時(shí)與Q1的基極、發(fā)射極并聯(lián)，Q1的發(fā)射極接地；Q1的基極同時(shí)與R7的一端相連，R7的另一端接DW3的負(fù)極，DW3的正極接地，C3與DW3并聯(lián)；DW3的負(fù)極同時(shí)與R8的一端相連，R8的另一端接PNP三極管Q2的集電極，Q2的發(fā)射極接C點(diǎn)；Q2的基極接R5的一端，R5的另外一端接C點(diǎn)，C2與R5并聯(lián)；Q2的基極同時(shí)接R6的一端，R6的另一端接Q1的集電極；Q2的集電極同時(shí)接R9的一端，R9的另一端接SCR1的觸發(fā)極；DW2的正極接Q2的集電極，負(fù)極接C點(diǎn)；Q2的集電極同時(shí)接R10的一端，R10的另一端接SCR2的觸發(fā)極；Q2的集電極同時(shí)接R11的一端，R11的另一端接SCR2的觸發(fā)極；R12并聯(lián)在SCR1的觸發(fā)極和負(fù)極之間，R13并聯(lián)在SCR2的觸發(fā)極和負(fù)極之間，R14并聯(lián)在SCR3的觸發(fā)極和負(fù)極之間。
本實(shí)用新型電路功耗小、溫升低、可靠性高、電壓穩(wěn)定、成本低、匹配電瓶使用壽命長，是原摩托車磁電機(jī)用全波電子調(diào)節(jié)器的理想替代品。
權(quán)利要求1.摩托車用平衡式調(diào)節(jié)器，其特征在于由整流電路(1)、可控硅短路電路(2)、正反饋電路(3)和群波采樣控制電路(4)組成；單相磁電機(jī)輸出電壓經(jīng)過整流電路(1)整流，給整車負(fù)載提供電壓和給電瓶充電；群波采樣控制電路(4)監(jiān)控整流后的輸出電壓，當(dāng)電壓超過額定值，群波采樣控制電路(4)給可控硅短路電路(2)提供信號(hào)，可控硅短路電路(2)開始工作，完成磁電機(jī)照明繞組輸出電壓的短路；其中正反饋電路(3)加快群波采樣控制電路(4)提供給可控硅短路電路(2)信號(hào)的時(shí)間。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的摩托車用平衡式調(diào)節(jié)器，其特征在于所述正反饋電路(3)由R8、R7、DW3、C3構(gòu)成，R8一端接Q2的集電極，另外一端接DW3的負(fù)極，DW3的正極接地，同時(shí)DW3的負(fù)極接R7的一端，R7的另外一端接Q1的基極，C3與DW3并聯(lián)；群波采樣控制電路(4)由R1、R2、R3、R4、R5、R6、C1、C2、C4、Q1、Q2、DW1、DW2構(gòu)成，DW1的正極與R1一端相連，DW1的負(fù)極與C點(diǎn)聯(lián)接，R1的另一端與公共地連接；DW1的正極同時(shí)接R2一端，R2的另一端接C1的正極，C1的負(fù)極接地；C1的正極同時(shí)接R3的一端，R3的另一端接NPN三極管Q1的基極；R4和C4并聯(lián)，同時(shí)與Q1的基極、發(fā)射極并聯(lián)，Q1的發(fā)射極接地，Q1的集電極與R6的一端相連，R6的另外一端接Q2的基極，R5和C2并聯(lián)，同時(shí)與Q2的發(fā)射極、基極并聯(lián)，Q2的發(fā)射極接C點(diǎn)、DW2與Q2的發(fā)射極、集電極并聯(lián)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的摩托車用平衡式調(diào)節(jié)器，其特征在于所述整流電路(1)由D1、D2、D3、D4構(gòu)成單相整流橋整流電路，可控硅短路電路(2)由SCR1、SCR2、R9、R10、R11、R12構(gòu)成，分別對(duì)對(duì)應(yīng)的照明繞組短路。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的摩托車用平衡式調(diào)節(jié)器，其特征在于所述整流電路(1)由D1、D2、D3、D4、D5、D6構(gòu)成三相整流橋，可控硅短路電路(2)由可控硅SCR1、SCR2、SCR3、R9、R10、R11、R12、R13、R14構(gòu)成，分別對(duì)對(duì)應(yīng)的照明繞組短路。
專利摘要摩托車用平衡式調(diào)節(jié)器，由整流電路、可控硅短路電路、正反饋電路和群波采樣控制電路組成；磁電機(jī)輸出電壓經(jīng)過整流電路整流，給整車負(fù)載提供電壓和給電瓶充電，群波采樣控制電路監(jiān)控整流后的輸出電壓，當(dāng)電壓超過14.5±0.5V，群波采樣控制電路給可控硅短路電路提供信號(hào)，可控硅短路電路開始工作，短路磁電機(jī)照明繞組，達(dá)到控制輸出電壓的目的；其中正反饋電路加快群波采樣控制電路提供給可控硅短路電路信號(hào)的時(shí)間。本實(shí)用新型采用群波控制的方式，保證在不同轉(zhuǎn)速和不同負(fù)載下，通過可控硅和整流二極管的電流達(dá)到平衡，減少功率元件的開關(guān)損耗，提高產(chǎn)品的可靠性；還具有功耗低、可靠性好、成本低和使用壽命長等優(yōu)點(diǎn)。
文檔編號(hào)H02J7/16GK2867693SQ20052001068
公開日2007年2月7日 申請(qǐng)日期2005年12月30日 優(yōu)先權(quán)日2005年12月30日
發(fā)明者楊燁照, 文雪峰, 何志海 申請(qǐng)人:楊燁照