專利名稱：一種摩托車串聯(lián)開關(guān)穩(wěn)壓器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于摩托車電器類，尤其涉及摩托車蓄電池沖電及其它電器供電的穩(wěn)壓器。
背景技術(shù)：
目前，摩托車上使用的穩(wěn)壓器，其穩(wěn)壓作用其實則是利用可控硅削波作用來實現(xiàn)的。即摩托車磁電機發(fā)電繞組輸出的隨發(fā)動機轉(zhuǎn)速正比變化的交流電壓，當(dāng)給蓄電池沖電高于蓄電池允許最高沖電電壓時，控制電路觸發(fā)可控硅導(dǎo)通，由可控硅將磁電機發(fā)電繞組兩輸出端短路，實現(xiàn)削波。發(fā)動機轉(zhuǎn)速越高，削波所形成的短路電流就越大。這部分短路電流不但不做功，無謂地以熱能形式消耗在磁電機的繞組中，而且短路電流使磁電機的制動轉(zhuǎn)矩增大，消耗發(fā)動機的部分機械功率。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種摩托車串聯(lián)開關(guān)穩(wěn)壓器，以解決上述難題。
本發(fā)明的目的是這樣實現(xiàn)的，一種摩托車串聯(lián)開關(guān)穩(wěn)壓器，包括整流濾波電路、輸入端、輸出端。本發(fā)明在摩托車串聯(lián)開關(guān)穩(wěn)壓器內(nèi)設(shè)置有輸出電壓設(shè)定電路、輸出電壓檢測電路、輸出最大電流設(shè)定電路、輸出電流檢測電路、死區(qū)時間設(shè)定電路和脈寬調(diào)制穩(wěn)壓電路。所述的輸入端和整流濾波電路、脈寬調(diào)制穩(wěn)壓電路、輸出端順序連接，脈寬調(diào)制穩(wěn)壓電路分別與輸出電壓設(shè)定電路、輸出電壓檢測電路、輸出最大電流設(shè)定電路、輸出電流檢測電路、死區(qū)時間設(shè)定電路連接，輸出端并分別與輸出電壓檢測電路、輸出電流檢測電路連接，用于給摩托車電器輸出穩(wěn)定的直流電壓，并且當(dāng)輸出電流過流時起到限流的作用。
由于本發(fā)明采用了以上的技術(shù)方案，摩托車串聯(lián)開關(guān)穩(wěn)壓器將摩托車磁電機發(fā)電繞組輸出的隨發(fā)動機轉(zhuǎn)速正比變化的交流電整流成直流電，經(jīng)電容濾波后，利用串聯(lián)的功率MOS管構(gòu)成的開關(guān)降壓、穩(wěn)壓電路穩(wěn)壓成蓄電池沖電電壓。串聯(lián)開關(guān)降壓、穩(wěn)壓電路根據(jù)輸入電壓和要求輸出的蓄電池沖電電壓以及允許輸出的最大電流，隨時調(diào)整串聯(lián)開關(guān)功率管的PWM驅(qū)動脈沖的占空比，以達到降壓、穩(wěn)壓和限制最大輸出電流目的。


圖1是本發(fā)明的一種摩托車串聯(lián)開關(guān)穩(wěn)壓器的電路原理結(jié)構(gòu)示意圖；圖2是圖1的一種實施電路原理示意圖。
圖中，1—輸入端 2—整流濾波電路3—輸出電壓設(shè)定電路4-輸出電壓檢測電路 5—脈寬調(diào)制穩(wěn)壓電路6—輸出端7—輸出電流檢測電路8—輸出最大電流設(shè)定電路9—死區(qū)時間設(shè)定電路實施方式以下結(jié)合附圖對本發(fā)明的實施作如下說明在圖1、圖2中，摩托車串聯(lián)開關(guān)穩(wěn)壓器由輸入端1、整流濾波電路2、脈寬調(diào)制穩(wěn)壓電路5、輸出端6、輸出電壓設(shè)定電路3、輸出電壓檢測電路4、輸出最大電流設(shè)定電路8、輸出電流檢測電路7和死區(qū)時間設(shè)定電路9構(gòu)成。其中，輸入端1和整流濾波電路2、脈寬調(diào)制穩(wěn)壓電路5、輸出端6由導(dǎo)體順序連接。脈寬調(diào)制穩(wěn)壓電路5由導(dǎo)體分別與輸出電壓設(shè)定電路3、輸出電壓檢測電路4、輸出最大電流設(shè)定電路8、輸出電流檢測電路7和死區(qū)時間設(shè)定電路9連接。輸出端6并由導(dǎo)體分別與輸出電壓檢測電路4、輸出電流檢測電路7連接，用于給摩托車蓄電池和其它電器輸出穩(wěn)定的直流電壓，并且當(dāng)輸出電流過流時起到限流的作用。
其中，1，脈寛調(diào)制穩(wěn)壓電路5，其以開關(guān)電源脈寛調(diào)制集成電路(TL494)為核心，由導(dǎo)體分別與輸出電壓設(shè)定電路3、輸出電壓檢測電路4、輸出最大電流設(shè)定電路8、輸出電流檢測電路7、死區(qū)時間設(shè)定電路9連接。
其中，脈寛調(diào)制穩(wěn)壓電路5內(nèi)設(shè)置的自舉驅(qū)動電路，由電感L1、二極管D1、電阻R1、穩(wěn)壓管WD1、二極管D2順序連接，T1分別和電阻R1與穩(wěn)壓管WD1的連接端及T4與電阻R17的連接端連接，用于功率MOS管T2的快速導(dǎo)通與關(guān)斷。
2，整流濾波電路2，其由整流橋B1和電解電容C1構(gòu)成，整流橋B1的兩個交流連接端分別與摩托車串聯(lián)開關(guān)穩(wěn)壓器輸入端1的兩個連接端P1連接，整流橋B1的正負兩個連接端分別與和電解電容C1的正負兩端連接。
3，輸出電壓檢測電路3，其由電阻R6、R7與開關(guān)電源脈寬調(diào)制集成電路(TL494)5連接，電阻R8分別與電阻R7及開關(guān)電源脈寬調(diào)制集成電路(TL494)5的連接端連接，用于串聯(lián)開關(guān)穩(wěn)壓器輸出電壓的檢測。
4，輸出電流檢測電路7，其由電阻R3檢測輸出電流，R3的一個連接端與整流濾波電路2中的整流橋B1的負極輸出端及R4的一端連接，R3的另一端與串聯(lián)開關(guān)穩(wěn)壓器輸出電壓的負極“地”端連接。再由電阻R4另一端與開關(guān)電源脈寬調(diào)制集成電路(TL494)5的連接端連接，用于串聯(lián)開關(guān)穩(wěn)壓器輸出電壓的檢測。
5，輸出最大電流設(shè)定電路8，其由電阻R4、R5、D5和D6與開關(guān)電源脈寬調(diào)制集成電路(TL494)5的兩個連接端連接，用于串聯(lián)開關(guān)穩(wěn)壓器最大電流的設(shè)定。
6，輸出穩(wěn)壓設(shè)定電路3，其由電阻R9、10連接于開關(guān)電源脈寬調(diào)制集成電路(TL494)5的連接端連接，用于摩托車發(fā)電輸出電壓的設(shè)定。
7，阻容校正電路，其由電阻R11、R12和電容C6連接于開關(guān)電源脈寬調(diào)制集成電路(TL494)5的連接端口，用于串聯(lián)開關(guān)穩(wěn)壓輸出電壓調(diào)整系統(tǒng)參數(shù)的校正。
8，死區(qū)時間設(shè)定電路9，其由電阻R13、R14連接于開關(guān)電源脈寬調(diào)制集成電路(TL494)5的連接端口，用于脈寬調(diào)制穩(wěn)壓電路中設(shè)置有自舉驅(qū)動電路可靠的工作。
本發(fā)明的摩托車串聯(lián)開關(guān)穩(wěn)壓器其穩(wěn)壓工作過程綜合說明如下摩托車磁電機發(fā)電繞組輸出的隨發(fā)動機轉(zhuǎn)速正比變化的交流電由輸入端1的兩針接插件P1引入后，由整流濾波電路2的整流橋B1整流、電容C1濾波掉電壓較高的直流電源VDD。T2為串聯(lián)開關(guān)降壓、穩(wěn)壓用功率的MOS管，改變T2驅(qū)動脈沖的占空比，從而達到降壓、穩(wěn)壓和限制最大輸出電流目的。R2、D3和C3為T2關(guān)斷過電壓阻容吸收電路；L2為濾波電感；D4為續(xù)流二極管，它是為管壓降低且能快速恢復(fù)的肖特基二極管；R3為0.1Ω/5W電阻，由它檢測穩(wěn)壓器輸出的工作電流；C2為濾波電容，C2的兩端接由輸出端5的兩針接插件P2，P2與蓄電池和外部摩托車電器相聯(lián)，C2上電壓即為要控制的蓄電池沖電電壓VCC。脈寬調(diào)制穩(wěn)壓電路5中的電壓自舉驅(qū)動電路由T1、L1、D1、R1、WD1和D2構(gòu)成，L1為44mH小體積電感，WD1為16V穩(wěn)壓管，R1為2KΩ的5W電阻，D1和D2為快速恢復(fù)二極管。T1導(dǎo)通L1儲能，D2截止，T2截止；T1截止，L1放電，保證T2快速導(dǎo)通，WD1穩(wěn)壓，保護T2柵極。
摩托車串聯(lián)開關(guān)穩(wěn)壓器的核心是由通用的開關(guān)電源脈寛調(diào)制集成電路3(TL494)，其TL494的12腳為芯片電源輸入，5腳為芯片電源地輸入，14腳為+5V基準(zhǔn)電壓源輸出。芯片內(nèi)有一個振蕩器，5、6腳接的C7、R15確定了振蕩器產(chǎn)生鋸齒波的頻率fosc，fosc＝1.1/C7R15。利用其中一個誤差放大器，從1腳由R6、R7、R8串聯(lián)在R8上的分壓引入蓄電池沖電電壓VDD反饋信號；R9、R10的分壓作為輸出電壓給定信號由2腳輸入，2、3腳之間引入R11、R12、C6阻容校正。另一個誤差放大器作限流保護比較器，穩(wěn)壓器輸出工作電流在R3的壓降形成檢測信號通過R4、D5、D6由15、16腳引入，由R5、R4設(shè)定輸出最大電流的設(shè)定值。R13、R14確定死區(qū)時間，為保證T2的自舉驅(qū)動電路正常工作，死區(qū)時間應(yīng)占30％鋸齒波周期時間。11腳輸出PWM控制脈沖，再經(jīng)R16、R17、T3、T4構(gòu)成的自推電路給T1，保證由T1、L1、D1、R1、WD1和D2構(gòu)成T2的電壓自舉驅(qū)動電路正常工作，利用串聯(lián)開關(guān)降壓電路穩(wěn)壓成蓄電池沖電電壓，此電壓同時給摩托車其它電器供電，如發(fā)動機點火系統(tǒng)、照明燈、尾燈、轉(zhuǎn)向燈和喇叭等。同時串聯(lián)開關(guān)穩(wěn)壓器還具有最大輸出電流限流作用，當(dāng)蓄電池電壓較低時，磁電機不會過載；特別是當(dāng)輸出短路時，也不會造成穩(wěn)壓器損壞。
由上所述，本發(fā)明將摩托車磁電機發(fā)電繞組輸出的隨發(fā)動機轉(zhuǎn)速正比變化的交流電整流成直流電，并利用串聯(lián)功率MOS管構(gòu)成的開關(guān)降壓、穩(wěn)壓電路穩(wěn)壓成蓄電池沖電電壓，此電壓同時給摩托車其它電器供電，如發(fā)動機點火系統(tǒng)、照明燈、尾燈、轉(zhuǎn)向燈和喇叭等。同時串聯(lián)開關(guān)穩(wěn)壓器還具有最大輸出電流限流作用，當(dāng)蓄電池電壓較低時，或負載較重時，磁電機不會過載；特別是當(dāng)輸出短路時，也不會造成穩(wěn)壓器損壞。
權(quán)利要求
1.一種摩托車串聯(lián)開關(guān)穩(wěn)壓器，包括整流濾波電路、輸入端、輸出端，其特征在于，摩托車串聯(lián)開關(guān)穩(wěn)壓器內(nèi)設(shè)置有輸出電壓設(shè)定電路、輸出電壓檢測電路、輸出最大電流設(shè)定電路、輸出電流檢測電路、死區(qū)時間設(shè)定電路和脈寬調(diào)制穩(wěn)壓電路；所述的輸入端和整流濾波電路、脈寬調(diào)制穩(wěn)壓電路、輸出端順序連接，脈寬調(diào)制穩(wěn)壓電路還分別與輸出電壓設(shè)定電路、輸出電壓檢測電路、輸出最大電流設(shè)定電路、輸出電流檢測電路、死區(qū)時間設(shè)定電路連接，輸出端并分別與輸出電壓檢測電路、輸出電流檢測電路連接，用于給摩托車電器輸出穩(wěn)定的直流電壓，并且當(dāng)輸出電流過流時起到限流的作用。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種摩托車串聯(lián)開關(guān)穩(wěn)壓器，其特征在于，脈寬調(diào)制穩(wěn)壓電路中設(shè)置有自舉驅(qū)動電路，其由電感L1、二極管D1、電阻R1、穩(wěn)壓管WD1、二極管D2順序連接，T1分別和電阻R1與穩(wěn)壓管WD1的連接端及T4與電阻R17的連接端連接，用于功率MOS管T2的快速導(dǎo)通與關(guān)斷。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種摩托車串聯(lián)開關(guān)穩(wěn)壓器，其特征在于，串聯(lián)開關(guān)穩(wěn)壓器中設(shè)置有輸出電壓檢測電路，其由電阻R6與R7的連接端連接，R7與R8和開關(guān)電源脈寬調(diào)制集成電路TL494的連接端連接，用于串聯(lián)開關(guān)穩(wěn)壓器輸出電壓的檢測。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種摩托車串聯(lián)開關(guān)穩(wěn)壓器，其特征在于，串聯(lián)開關(guān)穩(wěn)壓器中設(shè)置有輸出電流檢測電路，其由電阻R3的一個連接端與整流濾波電路中的整流橋B1的負極輸出連接端及R4的一個連接端連接，R3的另一個連接端與串聯(lián)開關(guān)穩(wěn)壓器輸出電壓的負極“地”連接端連接；再由電阻R4另一個連接端與開關(guān)電源脈寬調(diào)制集成電路TL494的連接端連接，用于串聯(lián)開關(guān)穩(wěn)壓器輸出電流的檢測。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種摩托車串聯(lián)開關(guān)穩(wěn)壓器，其特征在于，串聯(lián)開關(guān)穩(wěn)壓器中設(shè)置有輸出最大電流設(shè)定電路，其由電阻R4、R5、D5和D6的連接端分別與開關(guān)電源脈寬調(diào)制集成電路TL494的兩個連接端連接，用于串聯(lián)開關(guān)穩(wěn)壓器最大電流的設(shè)定。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種摩托車串聯(lián)開關(guān)穩(wěn)壓器，其特征在于，串聯(lián)開關(guān)穩(wěn)壓器中設(shè)置有穩(wěn)壓設(shè)定電路，其由電阻R9、R10連接于開關(guān)電源脈寬調(diào)制集成電路TL494的連接端連接，用于摩托車發(fā)電輸出電壓的設(shè)定。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種摩托車串聯(lián)開關(guān)穩(wěn)壓器，其特征在于，串聯(lián)開關(guān)穩(wěn)壓器中設(shè)置有阻容校正電路，其由電阻R12和電容C6的連接端連接，電阻R11、R12和電容C6的連接端連接于開關(guān)電源脈寬調(diào)制集成電路TL494的連接端，用于串聯(lián)開關(guān)穩(wěn)壓輸出電壓調(diào)整系統(tǒng)參數(shù)的校正。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種摩托車串聯(lián)開關(guān)穩(wěn)壓器，其特征在于，串聯(lián)開關(guān)穩(wěn)壓器中設(shè)置有死區(qū)時間設(shè)定電路，其由電阻R13、R14連接于開關(guān)電源脈寬調(diào)制集成電路TL494的連接端口，用于脈寬調(diào)制穩(wěn)壓電路中設(shè)置的自舉驅(qū)動電路可靠的工作。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種摩托車串聯(lián)開關(guān)穩(wěn)壓器,包括整流濾波電路、輸入、輸出端。本發(fā)明在摩托車串聯(lián)開關(guān)穩(wěn)壓器內(nèi)設(shè)置有輸出電壓設(shè)定電路、輸出電壓檢測電路、輸出最大電流設(shè)定電路、輸出電流檢測電路、死區(qū)時間設(shè)定電路和脈寬調(diào)制穩(wěn)壓電路。所述的輸入端和整流濾波電路、脈寬調(diào)制穩(wěn)壓電路、輸出端順序連接,脈寬調(diào)制穩(wěn)壓電路分別與輸出電壓設(shè)定電路、輸出電壓檢測電路、輸出最大電流設(shè)定電路、輸出電流檢測電路、死區(qū)時間設(shè)定電路連接,輸出端并分別與輸出電壓檢測電路、輸出電流檢測電路連接。由上本發(fā)明將摩托車磁電機輸出的交流電整流濾波成直流電,經(jīng)串聯(lián)的功率MOS管構(gòu)成的開關(guān)降壓、穩(wěn)壓電路穩(wěn)壓成蓄電池沖電電壓。并當(dāng)輸出電流過流時起到限流作用。
文檔編號G05F1/10GK1360239SQ0210027
公開日2002年7月24日 申請日期2002年1月15日 優(yōu)先權(quán)日2002年1月15日
發(fā)明者陳益廣, 王曉遠, 沈勇環(huán) 申請人:天津大學(xué)