專利名稱：五相半控橋式整流穩(wěn)壓器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明提供一種五相半控橋式整流穩(wěn)壓器，屬于汽車(chē)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(shí)輸出電壓低，轉(zhuǎn)速高時(shí)輸出電壓高，為使輸出電壓相對(duì)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(guó)專利公報(bào)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(qǐng)?zhí)?8 1 05250.8，主要用于無(wú)電瓶車(chē)輛永磁交流發(fā)電機(jī)輸出電壓的自動(dòng)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(cè)電路、控制開(kāi)關(guān)、門(mén)限電壓控制電路、功率開(kāi)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(jì)一種電路設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單、工作可靠、穩(wěn)壓性能良好、具有節(jié)能穩(wěn)壓作用的五相半控橋式整流穩(wěn)壓器。其技術(shù)內(nèi)容為包括五相半控橋式整流電路、電壓信號(hào)取樣電路和移相觸發(fā)電路，其中電壓信號(hào)取樣電路接發(fā)電機(jī)輸出端，其輸出端經(jīng)移相觸發(fā)電路接五相半控橋式整流電路，其特征在于五相半控橋式整流電路由第一可控硅到第五可控硅共五只可控硅SCR1～5和第一二極管到第十五二極管共十五只二極管D1～15組成，第十一二極管到第十五二極管共五只二極管D11～ 15的負(fù)極接在一起，作為電子整流穩(wěn)壓器的正極端，第一可控硅到第五可控硅共五只可控硅SCR1～5的陽(yáng)極接在一起，作為電子整流穩(wěn)壓器的負(fù)極端，第一線圈繞組到第五線圈繞組共五個(gè)線圈繞組JF1～5為完全相同的五個(gè)線圈繞組，其尾端接在一起，相位差為72°，第一線圈繞組JF1的首端B與第一可控硅SCR1的陰極、第一二極管D1的負(fù)極、第十一二極管D11的正極相連接，第二線圈繞組JF2的首端C與第二可控硅SCR2的陰極、第二二極管D2的負(fù)極、第十二二極管D12的正極相連接，第三線圈繞組JF3的首端D與第三可控硅SCR3的陰極、第三二極管D3的負(fù)極、第十三二極管D13的正極相連接，第四線圈繞組JF4的首端E與第四可控硅SCR4的陰極、第四二極管D4的負(fù)極、第十四二極管D14的正極相連接，第五線圈繞組JF5的首端F與第五可控硅SCR5的陰極、第五二極管D5的負(fù)極、第十五二極管D15的正極相連接，第一二極管到第五二極管共五只二極管D1～5的正極與第六電阻R6的一端接在一起，第一可控硅SCR1的柵極接第六二極管D6的負(fù)極，第二可控硅SCR2的柵極接第七二極管D7的負(fù)極，第三可控硅SCR3的柵極接第八二極管D8的負(fù)極，第四可控硅SCR4的柵極接第九二極管D9的負(fù)極，第五可控硅SCR5的柵極接第十二極管D10的負(fù)極，第六二極管到第十二極管共五只二極管D6～10的正極與第七電阻R7的一端接在一起，電壓信號(hào)取樣電路由第一電阻到第三電阻共三個(gè)電阻R1～3、第一電容C1、第一穩(wěn)壓管DW1、第四電阻R4、第一三極管T1組成，第一電阻R1和第二電阻R2組成分壓電路，第一電阻R1的一端、第一電容C1的一端以及第一三極管T1的發(fā)射極接電子整流穩(wěn)壓器的正極端，第一電阻R1的另一端、與第二電阻R2的一端、第三電阻R3的一端連接在一起，第二電阻R2的另一端接電子整流穩(wěn)壓器的負(fù)極端，第三電阻R3的另一端及第一電容C1的另一端接第一穩(wěn)壓管DW1的一端，第一穩(wěn)壓管DW1的另一端經(jīng)第四電阻R4接第一三極管T1的基極，第一三極管T1的集電極作為電壓信號(hào)取樣電路的輸出端接移相觸發(fā)電路的輸入端，移相觸發(fā)電路由第二三極管T2、第五電阻R5、第六電阻R6、第七電阻R7、第二穩(wěn)壓管DW2、第二電容C2組成，其中第二三極管T2的發(fā)射極、第二穩(wěn)壓管DW2的一端、第二電容C2的一端接電子整流穩(wěn)壓器的正極端，第二三極管T2的基極與第一三極管T1的集電極、第五電阻R5的一端接在一起，第五電阻R5的另一端與第二穩(wěn)壓管DW2的另一端、第二電容C2的另一端以及第六電阻R6的另一端接在一起，第二三極管T2的集電極接第七電阻R7的另一端。
其工作原理為通過(guò)調(diào)換不同阻值的電阻R1，可改變A點(diǎn)的電勢(shì)，從而設(shè)置電子整流穩(wěn)壓器的輸出目標(biāo)穩(wěn)壓值U0＝14V，當(dāng)發(fā)電機(jī)開(kāi)始轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，由于轉(zhuǎn)速低，輸出電壓U也低，小于目標(biāo)穩(wěn)壓值U0，第一三極管T1的發(fā)射極與A點(diǎn)的電壓小于第一穩(wěn)壓管DW1的擊穿電壓，第一三極管T1處于截止?fàn)顟B(tài)，由于第二穩(wěn)壓管DW2和第二電容C2為第二三極管T2提供正向偏置電壓，第二三極管T2的發(fā)射極與基極之間的電壓大于0.7V，因此第二三極管T2導(dǎo)通，集電極電流通過(guò)第七電阻R7、第六二極管到第十二極管共五只二極管D6～10分別向第一可控硅到第五可控硅共五只可控硅SCR1～5的柵極提供觸發(fā)電流，使可控硅導(dǎo)通，第一可控硅到第五可控硅共五只可控硅SCR1～5與第十一二極管到第十五二極管共五只二極管D11～15構(gòu)成五相半控橋式整流電路，輸出直流電，當(dāng)發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)速進(jìn)一步升高，輸出電壓U升高，第一三極管T1發(fā)射極與A點(diǎn)的電壓也升高，當(dāng)輸出電壓U大于目標(biāo)穩(wěn)壓值U0時(shí)，第一三極管T1發(fā)射極與A點(diǎn)的電壓大于第一穩(wěn)壓管DW1的擊穿電壓時(shí)，第一三極管T1由截止?fàn)顟B(tài)變?yōu)閷?dǎo)通狀態(tài)，第一三極管T1導(dǎo)通后，發(fā)射極與集電極之間的電壓為0.2V～0.3V，小于第二三極管T2發(fā)射極與基極之間的門(mén)檻電壓0.7V，第二三極管T2由導(dǎo)通變?yōu)榻刂?，不再向第一可控硅到第五可控硅共五只可控硅SCR1～5的柵極提供觸發(fā)電流，可控硅延時(shí)至無(wú)正向電壓時(shí)截止，五相半控橋式整流電路瞬時(shí)斷開(kāi)，形成開(kāi)路，輸出電壓U下降，第一三極管T1發(fā)射極與A點(diǎn)的電壓也下降，當(dāng)輸出電壓U低于設(shè)定的目標(biāo)穩(wěn)壓值U0時(shí)，第一三極管T1截止，第二三極管T2導(dǎo)通，可控硅再次導(dǎo)通，五相半控橋式整流電路恢復(fù)工作，當(dāng)輸出電壓U再升高，大于設(shè)定的目標(biāo)穩(wěn)壓值U0時(shí)，第一穩(wěn)壓管DW1再擊穿，第一三極管T1再導(dǎo)通，第二三極管T2再截止，周而復(fù)始，第一三極管T1、第二三極管T2反復(fù)處于通斷狀態(tài)，通過(guò)可控硅的移相、削波、整流，從而保證了永磁發(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，電路設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單，可控硅通過(guò)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(dòng)需用直流電的用電設(shè)備工作，又可給蓄電池充電，該整流穩(wěn)壓器具有電路設(shè)計(jì)簡(jiǎn)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(dòng)機(jī)帶有的各類(lèi)永磁交流發(fā)電機(jī)的整流穩(wěn)壓器。


圖1是本發(fā)明實(shí)施例的電路圖具體實(shí)施方式
實(shí)施例中R1、R2、R3、R4、R5、R6、R7電阻；R負(fù)載；C1、C2電容；D1、D2、D3、D4、D5、D6、D7、D8、D9、D10、D11、D12、D13、D14、D15二極管；Dw1、Dw2穩(wěn)壓管；T1、T2三極管；SCR1、SCR2、SCR3、SCR4、SCR5可控硅；JF1、JF2、JF3、JF4、JF5交流發(fā)電機(jī)完全相同的五個(gè)線圈繞組；A點(diǎn)為電阻R1、R2、R3的連接點(diǎn)B為第一線圈繞組JF1的首端，C為第二線圈繞組JF2的首端，D為第三線圈繞組JF3的首端，E為第四線圈繞組JF4的首端，F(xiàn)為第五線圈繞組JF5的首端。
下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說(shuō)明通過(guò)調(diào)換不同阻值的電阻R1，可改變A點(diǎn)的電勢(shì)，從而設(shè)置電子整流穩(wěn)壓器的輸出目標(biāo)穩(wěn)壓值U0＝14V。
第一線圈繞組到第五線圈繞組共五個(gè)線圈繞組JF1～5為完全相同的五個(gè)線圈繞組，其尾端接在一起，相位差為72°，第十一二極管到第十五二極管共五只二極管D11～15的負(fù)極接在一起，作為電子整流穩(wěn)壓器的正極端，第一可控硅到第五可控硅共五只可控硅SCR1～5的陽(yáng)極接在一起，作為電子整流穩(wěn)壓器的負(fù)極端，當(dāng)發(fā)電機(jī)開(kāi)始轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，由于轉(zhuǎn)速低，輸出電壓U也低，小于目標(biāo)穩(wěn)壓值U0，第一三極管T1的發(fā)射極與A點(diǎn)的電壓小于第一穩(wěn)壓管DW1的擊穿電壓，第一三極管T1處于截止?fàn)顟B(tài)，由于第二穩(wěn)壓管DW2和第二電容C2為第二三極管T2提供正向偏置電壓，第二三極管T2的發(fā)射極與基極之間的電壓大于0.7V，因此第二三極管T2導(dǎo)通，集電極電流通過(guò)第七電阻R7、第六二極管到第十二極管共五只二極管D6～ 10分別向第一可控硅到第五可控硅共五只可控硅SCR1～5的柵極提供觸發(fā)電流，使可控硅導(dǎo)通，第一可控硅到第五可控硅共五只可控硅SCR1～5與第十一二極管到第十五二極管共五只二極管D11～15構(gòu)成五相半控橋式整流電路，輸出直流電，當(dāng)發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)速進(jìn)一步升高，輸出電壓U升高，第一三極管T1發(fā)射極與A點(diǎn)的電壓也升高，當(dāng)輸出電壓U大于目標(biāo)穩(wěn)壓值U0時(shí)，第一三極管T1發(fā)射極與A點(diǎn)的電壓大于第一穩(wěn)壓管DW1的擊穿電壓時(shí)，第一三極管T1由截止?fàn)顟B(tài)變?yōu)閷?dǎo)通狀態(tài)，第一三極管T1導(dǎo)通后，發(fā)射極與集電極之間的電壓為0.2V～0.3V，小于第二三極管T2發(fā)射極與基極之間的門(mén)檻電壓0.7V，第二三極管T2由導(dǎo)通變?yōu)榻刂?，不再向第一可控硅到第五可控硅共五只可控硅SCR1～5的柵極提供觸發(fā)電流，可控硅延時(shí)至無(wú)正向電壓時(shí)截止，五相半控橋式整流電路瞬時(shí)斷開(kāi)，形成開(kāi)路，輸出電壓U下降，第一三極管T1發(fā)射極與A點(diǎn)的電壓也下降，當(dāng)輸出電壓U低于設(shè)定的目標(biāo)穩(wěn)壓值U0時(shí)，第一三極管T1截止，第二三極管T2導(dǎo)通，可控硅再次導(dǎo)通，五相半控橋式整流電路恢復(fù)工作，當(dāng)輸出電壓U再升高，大于設(shè)定的目標(biāo)穩(wěn)壓值U0時(shí)，第一穩(wěn)壓管DW1再擊穿，第一三極管T1再導(dǎo)通，第二三極管T2再截止，周而復(fù)始，第一三極管T1、第二三極管T2反復(fù)處于通斷狀態(tài)，通過(guò)可控硅的移相、削波、整流，從而保證了永磁發(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。
權(quán)利要求
1.一種五相半控橋式整流穩(wěn)壓器，包括五相半控橋式整流電路、電壓信號(hào)取樣電路和移相觸發(fā)電路，其中電壓信號(hào)取樣電路接發(fā)電機(jī)輸出端，其輸出端經(jīng)移相觸發(fā)電路接五相半控橋式整流電路，其特征在于五相半控橋式整流電路由第一可控硅到第五可控硅共五只可控硅(SCR1～5)和第一二極管到第十五二極管共十五只二極管(D1～15)組成，第十一二極管到第十五二極管共五只二極管(D11～15)的負(fù)極接在一起，作為電子整流穩(wěn)壓器的正極端，第一可控硅到第五可控硅共五只可控硅(SCR1～5)的陽(yáng)極接在一起，作為電子整流穩(wěn)壓器的負(fù)極端，第一線圈繞組到第五線圈繞組共五個(gè)線圈繞組(JF1～5)為完全相同的五個(gè)線圈繞組，其尾端接在一起，相位差為72°，第一線圈繞組(JF1)的首端(B)與第一可控硅(SCR1)的陰極、第一二極管(D1)的負(fù)極、第十一二極管(D11)的正極相連接，第二線圈繞組(JF2)的首端(C)與第二可控硅(SCR2)的陰極、第二二極管(D2)的負(fù)極、第十二二極管(D12)的正極相連接，第三線圈繞組(JF3)的首端(D)與第三可控硅(SCR3)的陰極、第三二極管(D3)的負(fù)極、第十三二極管(D13)的正極相連接，第四線圈繞組(JF4)的首端(E)與第四可控硅(SCR4)的陰極、第四二極管(D4)的負(fù)極、第十四二極管(D14)的正極相連接，第五線圈繞組(JF5)的首端(F)與第五可控硅(SCR5)的陰極、第五二極管(D5)的負(fù)極、第十五二極管(D15)的正極相連接，第一二極管到第五二極管共五只二極管(D1～5)的正極與第六電阻(R6)的一端接在一起，第一可控硅(SCR1)的柵極接第六二極管(D6)的負(fù)極，第二可控硅(SCR2)的柵極接第七二極管(D7)的負(fù)極，第三可控硅(SCR3)的柵極接第八二極管(D8)的負(fù)極，第四可控硅(SCR4)的柵極接第九二極管(D9)的負(fù)極，第五可控硅(SCR5)的柵極接第十二極管(D10)的負(fù)極，第六二極管到第十二極管共五只二極管(D6～10)的正極與第七電阻(R7)的一端接在一起，電壓信號(hào)取樣電路由第一電阻到第三電阻共三個(gè)電阻(R1～3)、第一電容(C1)、第一穩(wěn)壓管(DW1)、第四電阻(R4)、第一三極管(T1)組成，第一電阻(R1)和第二電阻(R2)組成分壓電路，第一電阻(R1)的一端、第一電容(C1)的一端以及第一三極管(T1)的發(fā)射極接電子整流穩(wěn)壓器的正極端，第一電阻(R1)的另一端、與第二電阻(R2)的一端、第三電阻(R3)的一端連接在一起，第二電阻(R2)的另一端接電子整流穩(wěn)壓器的負(fù)極端，第三電阻(R3)的另一端及第一電容(C1)的另一端接第一穩(wěn)壓管(DW1)的一端，第一穩(wěn)壓管(DW1)的另一端經(jīng)第四電阻(R4)接第一三極管(T1)的基極，第一三極管(T1)的集電極作為電壓信號(hào)取樣電路的輸出端接移相觸發(fā)電路的輸入端，移相觸發(fā)電路由第二三極管(T2)、第五電阻(R5)、第六電阻(R6)、第七電阻(R7)、第二穩(wěn)壓管(DW2)、第二電容(C2)組成，其中第二三極管(T2)的發(fā)射極、第二穩(wěn)壓管(DW2)的一端、第二電容(C2)的一端接電子整流穩(wěn)壓器的正極端，第二三極管(T2)的基極與第一三極管(T1)的集電極、第五電阻(R5)的一端接在一起，第五電阻(R5)的另一端與第二穩(wěn)壓管(DW2)的另一端、第二電容(C2)的另一端以及第六電阻(R6)的另一端接在一起，第二三極管(T2)的集電極接第七電阻(R7)的另一端。
全文摘要
本發(fā)明提供一種五相半控橋式整流穩(wěn)壓器，屬于汽車(chē)電機(jī)電器技術(shù)領(lǐng)域。一種五相永磁交流發(fā)電機(jī)的整流、穩(wěn)壓電子穩(wěn)壓器的電路設(shè)計(jì)，該電路設(shè)計(jì)包括五相半控橋式整流電路、電壓信號(hào)取樣電路和移相觸發(fā)電路，其特征在于由第一電阻到第三電阻共三個(gè)電阻(R
文檔編號(hào)H02P9/00GK1873575SQ20051004375
公開(kāi)日2006年12月6日 申請(qǐng)日期2005年6月5日 優(yōu)先權(quán)日2005年6月5日
發(fā)明者張學(xué)義 申請(qǐng)人:張學(xué)義