專利名稱：六相半波可控整流穩(wěn)壓器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明提供一種六相半波可控整流穩(wěn)壓器，屬于汽車電機(jī)電器技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
永磁交流發(fā)電機(jī)的輸出電壓是隨轉(zhuǎn)速變化而變化的，轉(zhuǎn)速低時輸出電壓低，轉(zhuǎn)速高時輸出電壓高，為使輸出電壓相對穩(wěn)定，在已有的技術(shù)中，采用機(jī)械電阻法、電子短路法、電子串聯(lián)法、并聯(lián)可控外電阻能量隨機(jī)泄放法等穩(wěn)壓措施。如中國專利公報1988年12月7日公告的發(fā)明專利永磁交流發(fā)電機(jī)電子穩(wěn)壓器，申請?zhí)?8105250.8，主要用于無電瓶車輛永磁交流發(fā)電機(jī)輸出電壓的自動穩(wěn)定。本發(fā)明采用了并聯(lián)可控外電阻能量隨機(jī)泄放原理，主要由負(fù)載電流檢測電路、控制開關(guān)、門限電壓控制電路、功率開關(guān)、功率電阻等五部分組成。這種穩(wěn)壓方法采用并聯(lián)可控外電阻能量隨機(jī)泄放法，浪費(fèi)能量，電子穩(wěn)壓器溫升高，其使用性能有待于進(jìn)一步改進(jìn)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種能克服上述缺陷，設(shè)計一種電路設(shè)計簡單、工作可靠、穩(wěn)壓性能良好、具有節(jié)能穩(wěn)壓作用的六相半波可控整流穩(wěn)壓器。其技術(shù)內(nèi)容為包括基準(zhǔn)電路、取樣電路、觸發(fā)電路和整流電路，其中取樣電路分別接基準(zhǔn)電路和發(fā)電機(jī)的電壓輸出端，其輸出端經(jīng)觸發(fā)電路接整流電路，其特征在于在基準(zhǔn)電路的信號輸出端與地之間增設(shè)串接的穩(wěn)壓管DW2和電阻R3，以保證輸出電壓的穩(wěn)定性，整流電路由可控硅SCR1～6和二極管D1～12組成，其中可控硅SCR1～6的陽極接地，其陰極對應(yīng)接發(fā)電機(jī)的線圈繞組JF1～6的尾端及二極管D1～6的陰極，其柵極對應(yīng)經(jīng)二極管D7～12接觸發(fā)電路，二極管D1～6的陽極接觸發(fā)電路。
所述的六相半波可控整流穩(wěn)壓器，基準(zhǔn)電路包括電阻R1～3和穩(wěn)壓管DW2，其中穩(wěn)壓管DW2的一端分別連接電阻R1～2的連接處及取樣電路的輸入端。
所述的六相半波可控整流穩(wěn)壓器，取樣電路包括電阻R4～5、電容C1和穩(wěn)壓管DW1，其中電阻R4一端接基準(zhǔn)電路中的穩(wěn)壓管DW2，另一端分別經(jīng)電容C1接發(fā)電機(jī)的電壓輸出端、依次經(jīng)穩(wěn)壓管DW1和電阻R5接觸發(fā)電路。
所述的六相半波可控整流穩(wěn)壓器，觸發(fā)電路包括三極管T1-2、電阻R6-8、穩(wěn)壓管DW3和電容C2，其中三極管T1-2的發(fā)射極接發(fā)電機(jī)的電壓輸出端，三極管T1的基極接電阻R5，其集電極接三極管T2的基極，并經(jīng)電阻R6分別接電阻R7、穩(wěn)壓管DW3和電容C2的一端，電阻R7的另一端接整流電路中二極管D1～6的陽極，穩(wěn)壓管DW3和電容C2的另一端接發(fā)電機(jī)的電壓輸出端，三極管T2的集電極經(jīng)電阻R8接二極管D7～12的陽極。
其工作原理為設(shè)置整流穩(wěn)壓器的輸出目標(biāo)穩(wěn)壓值U0為14V。線圈繞組JF1～6為六相交流永磁發(fā)電機(jī)完全相同的六個線圈繞組，其相位相差為60°，并且線圈繞組JF1～6的首端接在一起，作為整流穩(wěn)壓器的正極端，可控硅SCR1～6的陽極接在一起，作為整流穩(wěn)壓的負(fù)極端。當(dāng)發(fā)電機(jī)開始轉(zhuǎn)動時，由于轉(zhuǎn)速低，輸出電壓也低，小于目標(biāo)穩(wěn)壓值，三極管T1的發(fā)射極與取樣電路輸出端之間的電壓小于穩(wěn)壓管DW1的擊穿電壓，三極管T1處于截止?fàn)顟B(tài)，由于穩(wěn)壓管DW3和電容C2為三極管T2提供正向偏置電壓，三極管T2的發(fā)射極與基極之間的電壓大于0.7V，因此三極管T2導(dǎo)通。當(dāng)線圈繞組JF1的首端為正極、尾端為負(fù)極、并且線圈繞組JF1首端的電位高于線圈繞組JF2-6首端的電位時，觸發(fā)電路電流由線圈繞組JF1首端→三極管T2→電阻R8→二極管D7，給可控硅SCR1的柵極提供觸發(fā)電流，使可控硅SCR1導(dǎo)通，負(fù)載電流由線圈繞組JF1首端→負(fù)載R→可控硅SCR1→線圈繞組JF1尾端，形成閉合回路，輸出直流電；當(dāng)線圈繞組JF2首端為正極、尾端為負(fù)極、并且線圈繞組JF2首端的電位高于線圈繞組JF3-6、線圈繞組JF1的首端電位時，觸發(fā)電路電流由線圈繞組JF2首端→三極管T2→電阻R8→二極管D8，給可控硅SCR2的柵極提供觸發(fā)電流，使可控硅SCR2導(dǎo)通，負(fù)載電流由線圈繞組JF2首端→負(fù)載R→可控硅SCR2→線圈繞組JF2尾端，形成閉合回路，輸出直流電；依次類推，當(dāng)線圈繞組JF6首端為正極、尾端為負(fù)極、并且線圈繞組JF6首端的電位高于線圈繞組JF1-5首端的電位時，觸發(fā)電路電流由線圈繞組JF6首端→三極管T2→電阻R8→二極管D12，給可控硅SCR6的柵極提供觸發(fā)電流，使可控硅SCR6導(dǎo)通，負(fù)載電流由線圈繞組JF6首端→負(fù)載R→可控硅SCR6→線圈繞組JF6尾端，形成閉合回路，輸出直流電。
隨著發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)速進(jìn)一步升高，輸出電壓升高，三極管T1發(fā)射極與取樣電路輸出端之間的電壓也升高。當(dāng)輸出電壓大于目標(biāo)穩(wěn)壓值U0時，穩(wěn)壓管DW1擊穿，三極管T1由截止?fàn)顟B(tài)變?yōu)閷?dǎo)通狀態(tài)，其發(fā)射極與集電極之間的電壓為0.2V～0.3V，小于三極管T2發(fā)射極與基極之間的門檻電壓0.7V，三極管T2由導(dǎo)通變?yōu)榻刂?，?dāng)線圈繞組JF1首端的電位高于線圈繞組JF2-6首端的電位時，由于三極管T2截止，不再向可控硅SCR1的柵極提供觸發(fā)電流，可控硅SCR1延時到無正向電壓時截止；同理，當(dāng)線圈繞組JF2首端的電位高于線圈繞組JF3-6及線圈繞組JF1首端的電位時，由于三極管T2截止，不再向可控硅SCR2的柵極提供觸發(fā)電流，可控硅SCR2延時到無正向電壓時截止；依次類推，當(dāng)線圈繞組JF6首端的電位高于線圈繞組JF1-5首端的電位時，由于三極管T2截止，不再向可控硅SCR6的柵極提供觸發(fā)電流，可控硅SCR6延時到無正向電壓時截止；這樣使發(fā)電機(jī)輸出電壓迅速下降，三極管T1發(fā)射極與取樣電路輸出端之間的電壓也下降，當(dāng)輸出電壓低于目標(biāo)穩(wěn)壓值U0時，三極管T1截止，三極管T2導(dǎo)通，可控硅再次導(dǎo)通，輸出直流電，當(dāng)輸出電壓再升高，大于目標(biāo)穩(wěn)壓值U0時穩(wěn)壓管DW1再擊穿，三極管T1再導(dǎo)通，三極管T2再截止，周而復(fù)始，三極管T1、三極管T2反復(fù)處于通斷狀態(tài)，通過可控硅的移相、削波、整流，從而保證了六相永磁交流發(fā)電機(jī)電子整流穩(wěn)壓器輸出電壓穩(wěn)定的直流電，給用電設(shè)施提供直流電源或給蓄電池充電。
本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比，由取樣電路直接從六相永磁交流發(fā)電機(jī)電壓輸出端取樣，可控硅通過移相、削波、整流，使輸出電壓穩(wěn)定在14±0.5V之間，既可直接驅(qū)動需用直流電的用電設(shè)施工作，又可給蓄電池充電，該整流穩(wěn)壓器具有電路設(shè)計簡單、工作可靠、穩(wěn)壓性能良好、電能消耗少、輸出功率高等優(yōu)點(diǎn)，可廣泛應(yīng)用于各種發(fā)動機(jī)帶有的六相永磁交流發(fā)電機(jī)的整流穩(wěn)壓器。


圖1是本發(fā)明的工作原理圖；圖2是本發(fā)明實(shí)施例的電路圖。
具體實(shí)施例方式
實(shí)施例中線圈繞組JF1～6是交流發(fā)電機(jī)的六個完全相同線圈繞組，其相位相差為60°，并且線圈繞組JF1～6的首端接在一起，作為整流穩(wěn)壓器的正極端，A點(diǎn)為取樣電路輸出端；B、D、F、H、L、P對應(yīng)為線圈繞組JF1-6的首端，C、E、G、K、M、Q為線圈繞組JF1-6的尾端。
電阻R1～2串接在整流穩(wěn)壓器的正極與地之間，其連接處A點(diǎn)為取樣電路輸出端，穩(wěn)壓管DW2和電阻R3串接在A點(diǎn)與地之間，以增加基準(zhǔn)電路輸出信號的穩(wěn)定性，電阻R4一端接A點(diǎn)，另一端分別經(jīng)電容C1接發(fā)電機(jī)的電壓輸出端、依次經(jīng)穩(wěn)壓管DW1和電阻R5接三極管T1的基極，三極管T1-2的發(fā)射極接發(fā)電機(jī)的電壓輸出端，三極管T1的集電極接三極管T2的基極，并經(jīng)電阻R6分別接電阻R7、穩(wěn)壓管DW3和電容C2的一端，電阻R7的另一端接整流電路中二極管D1～6的陽極，穩(wěn)壓管DW3和電容C2的另一端接發(fā)電機(jī)的電壓輸出端，三極管T2的集電極經(jīng)電阻R8接二極管D7～12的陽極，二極管D1～6的陰極對應(yīng)經(jīng)線圈繞組JF1～6接發(fā)電機(jī)的電壓輸出端、并對應(yīng)接可控硅SCR1～6的陰極，可控硅SCR1～6的陽極接地，其柵極對應(yīng)接二極管D7～12的陰極。
權(quán)利要求
1.一種六相半波可控整流穩(wěn)壓器，包括基準(zhǔn)電路、取樣電路、觸發(fā)電路和整流電路，其中取樣電路分別接基準(zhǔn)電路和發(fā)電機(jī)的電壓輸出端，其輸出端經(jīng)觸發(fā)電路接整流電路，其特征在于在基準(zhǔn)電路的信號輸出端與地之間增設(shè)串接的穩(wěn)壓管DW2和電阻R3，整流電路由可控硅SCR1～6和二極管D1～12組成，其中可控硅SCR1～6的陽極接地，其陰極對應(yīng)接發(fā)電機(jī)的線圈繞組JF1～6的尾端及二極管D1～6的陰極，其柵極對應(yīng)經(jīng)二極管D7～12接觸發(fā)電路，二極管D1～6的陽極接觸發(fā)電路。
2.如權(quán)利要求1所述的六相半波可控整流穩(wěn)壓器，其特征在于基準(zhǔn)電路包括電阻R1～3和穩(wěn)壓管DW2，其中穩(wěn)壓管DW2的一端分別連接電阻R1～2的連接處及取樣電路的輸入端。
3.如權(quán)利要求1所述的六相半波可控整流穩(wěn)壓器，其特征在于取樣電路包括電阻R4～5、電容C1和穩(wěn)壓管DW1，其中電阻R4一端接基準(zhǔn)電路中的穩(wěn)壓管DW2，另一端分別經(jīng)電容C1接發(fā)電機(jī)的電壓輸出端、依次經(jīng)穩(wěn)壓管DW1和電阻R5接觸發(fā)電路。
4.如權(quán)利要求1所述的六相半波可控整流穩(wěn)壓器，其特征在于觸發(fā)電路包括三極管T1-2、電阻R6-8、穩(wěn)壓管DW3和電容C2，其中三極管T1-2的發(fā)射極接發(fā)電機(jī)的電壓輸出端，三極管T1的基極接電阻R5，其集電極接三極管T2的基極，并經(jīng)電阻R6分別接電阻R7、穩(wěn)壓管DW3和電容C2的一端，電阻R7的另一端接整流電路中二極管D1～6的陽極，穩(wěn)壓管DW3和電容C2的另一端接發(fā)電機(jī)的電壓輸出端，三極管T2的集電極經(jīng)電阻R8接二極管D7～12的陽極。
全文摘要
本發(fā)明提供一種六相半波可控整流穩(wěn)壓器，包括基準(zhǔn)電路、取樣電路、觸發(fā)電路和整流電路，其中取樣電路分別接基準(zhǔn)電路和發(fā)電機(jī)的電壓輸出端，其輸出端經(jīng)觸發(fā)電路接整流電路，其特征在于在基準(zhǔn)電路的信號輸出端與地之間增設(shè)串接的穩(wěn)壓管DW
文檔編號H02P9/00GK1881125SQ200510043750
公開日2006年12月20日 申請日期2005年6月15日 優(yōu)先權(quán)日2005年6月15日
發(fā)明者張學(xué)義 申請人:山東理工大學(xué)