專利名稱：電動工具法拉電容調(diào)功率裝置的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種電動工具法拉電容調(diào)功率裝置，主要用于以法拉電容作為能源的電動工具。
背景技術：
人們在日常工作與生活中經(jīng)常會使用各種電動工具，傳統(tǒng)電動工具使用的能源大體有二種，交流電源與蓄電池電源。交流電源使用最普遍，它的優(yōu)勢是電壓穩(wěn)定并可連續(xù)使用，但也存在不足，一是使用場所必需有就近的交流電源，二是電動工具拖有一根電源線， 在有些環(huán)境中使用不便，并存有一定的觸電安全隱患。使用蓄電池電源可以克服交流電源的上述不足，但蓄電池必需在使用前充足電，并且充電時間較長，一般都需數(shù)小時，給使用帶來不便。因此近來市場出現(xiàn)用法拉電容作為能源的電動工具，法拉電容是一種電容量較大的電容，其工作原理是先對電容充電，仍后直接利用電容放電來驅(qū)動電機運行，這種產(chǎn)品的優(yōu)點是1、充電時間短，一般只需幾十秒即可完成充電，克服了蓄電池電源充電時間較長的缺撼；2、特別環(huán)保，無仍何污染；3、使用壽命長，電容的充放電次數(shù)可達數(shù)十萬次，而蓄電池的充放電次數(shù)僅有數(shù)百次。但是，現(xiàn)有的這種以法拉電容作為能源的電動工具，也存在嚴重不足，首先，由于采用電容直接放電驅(qū)動電機，因此要求充電后電容上的電壓不能超過電動工具的最大工作電壓，否則就可能造成電動工具電機燒毀，這樣勢必造成電容充電不足，使電動工具工作時間縮短。其次，電容放電時電壓的變化量遠遠大于蓄電池，在使用過程中，起初電容上的電壓較高，電機轉(zhuǎn)速也偏高，處于超負荷狀態(tài)運行，隨著電容上的電壓逐步下降，電機越轉(zhuǎn)越慢，造成電動工具的功率不平穩(wěn)。
發(fā)明內(nèi)容為了克服現(xiàn)有的法拉電容電動工具的不足，本實用新型提供一種電動工具法拉電容調(diào)功率裝置，可以根據(jù)法拉電容上的電壓變化，利用脈寬調(diào)制方式實時控制電動工具電機的輸出功率。本實用新型解決其技術問題所采用的技術方案是法拉電容C、電動工具電機M、場效應管Q串聯(lián)成一個回路，場效應管Q的柵極通過電阻R接脈沖發(fā)生器A的輸出端，脈沖發(fā)生器A的電源端接在法拉電容C的二端。本實用新型的有益效果是可依據(jù)法拉電容C的耐壓值，輸入盡可能多的能量，并能效控制法拉電容C的輸出電流，使電動工具的功率平穩(wěn)。舉例來對比說明，現(xiàn)有的一款產(chǎn)品，其電動工具電機的電壓是3. 6V，法拉電容的耐壓值是2. 7V，容量是180F，2節(jié)串聯(lián)使用，在充電時每節(jié)電容最高只能充到2. IV， 2節(jié)串聯(lián)電壓是4. 2V，電壓再升高就會使電動工具電機燒毀，工作時電動工具電機的電壓從4. 2V逐步降到3V，工作不平穩(wěn)，計算法拉電容釋放的能量是=P1 = 0. 5XCXU2 = 0. 5X (180 + 2) X (4. 22-32) = 388. 8焦耳；本實用新型的一款產(chǎn)品，其電動工具電機的電壓同樣是3. 6V，法拉電容的耐壓值同樣是2. 7V，容量是120F，3節(jié)串聯(lián)使用，二款產(chǎn)品法拉電
3容總電容量相等，在充電時每節(jié)電容可充到2. 7V，3節(jié)串聯(lián)電壓是8. IV，計算法拉電容釋放的能量是=P1 = 0. 5XCXU2 = 0. 5X (120 + 3) X (8. 12_32) = 1132. 2 焦耳。二款產(chǎn)品法拉電容釋放的能量比是1132. 2 + 388. 8 = 2. 91，接近3倍，并且本實用新型能使電動工具在等功率條件下工作。
以下結合附圖和實施例對本實用新型進一步說明。

圖1是本實用新型的基本電原理圖；圖中相關元器件C是法拉電容，R是驅(qū)動電阻，M是電動工具電機，Q是場效應管， A是脈沖發(fā)生器。
具體實施方式
在圖1中，法拉電容C、電動工具電機M、場效應管Q串聯(lián)成一個回路，場效應管Q 的柵極通過電阻R接脈沖發(fā)生器A的輸出端，脈沖發(fā)生器A的電源端接在法拉電容C的二端。當場效應管Q導通，法拉電容C放電，電動工具電機M運轉(zhuǎn)，當場效應管Q截止，回路切斷，電動工具電機M停轉(zhuǎn)，場效應管Q的柵極受脈沖發(fā)生器A控制。脈沖發(fā)生器A的輸出端輸出的是占空比可調(diào)的方波，方波占空比大，電機M輸出功率大，方波占空比小，電機M輸出功率小，這就是脈寬調(diào)制的原理。脈沖發(fā)生器A的電源端接在法拉電容C的二端，有二方面作用，一是向脈沖發(fā)生器A提供工作電源，二是向脈沖發(fā)生器A提供法拉電容C上的電壓信息。我們知道，隨著電動工具電機M的工作，法拉電容C上的電壓會逐步下降，脈沖發(fā)生器 A必需依據(jù)法拉電容C上的電壓變化，即時逐步增加輸出端的占空比，使電動工具電機M的功率平穩(wěn)。脈沖發(fā)生器A是一種已有的成熟技術，可用CPU、運算放大器、數(shù)字集成電路等實現(xiàn)其功能。
權利要求1.電動工具法拉電容調(diào)功率裝置，由法拉電容C、電動工具電機M、場效應管Q、脈沖發(fā)生器A成，其特征是法拉電容C、電動工具電機M、場效應管Q串聯(lián)成一個回路，場效應管Q 的柵極通過電阻R接脈沖發(fā)生器A的輸出端，脈沖發(fā)生器A的電源端接在法拉電容C的二端。
專利摘要一種電動工具法拉電容調(diào)功率裝置，主要用于以法拉電容作為能源的電動工具。可以根據(jù)法拉電容上的電壓變化，利用脈寬調(diào)制方式實時控制電動工具電機的輸出功率。法拉電容C、電動工具電機M、場效應管Q串聯(lián)成一個回路，場效應管Q的柵極通過電阻R接脈沖發(fā)生器A的輸出端，脈沖發(fā)生器A的電源端接在法拉電容C的二端。本實用新型的有益效果是可依據(jù)法拉電容C的耐壓值，輸入盡可能多的能量，并能效控制法拉電容C的輸出電流，使電動工具的功率平穩(wěn)。
文檔編號G05F1/67GK202150066SQ20112019656
公開日2012年2月22日 申請日期2011年6月13日 優(yōu)先權日2011年6月13日
發(fā)明者向可為, 方繼堯, 葛淇聰 申請人:南京西普爾科技實業(yè)有限公司, 南京龍靈機械貿(mào)易有限公司