專利名稱：永磁三相交流發(fā)電機(jī)可控硅整流穩(wěn)壓裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及永磁發(fā)電機(jī)輸出電壓穩(wěn)壓技術(shù)，特別是一種采用高精度電壓比較 器調(diào)節(jié)輸出電壓，采用獨(dú)立電源向可控硅門極控制電路、高精度電壓取樣比較電路供電，不 用依靠充電蓄電池而直接輸出電能的永磁三相交流發(fā)電機(jī)可控硅整流穩(wěn)壓裝置。
背景技術(shù)：
目前，在航空器、輪船、汽車、工程機(jī)械、風(fēng)力發(fā)電的供電中，采用永磁發(fā)電機(jī)越來 越普遍。永磁發(fā)電機(jī)的輸出電壓是隨著轉(zhuǎn)速變化的，因其工作轉(zhuǎn)速變化范圍大，因而輸出電 壓變化范圍也大轉(zhuǎn)速高時(shí)輸出電壓高，轉(zhuǎn)速低時(shí)輸出電壓低，有時(shí)甚至相差1-3倍。為了 穩(wěn)定永磁三相交流發(fā)電機(jī)的輸出電壓，已有的技術(shù)采用機(jī)械或電子開關(guān)并聯(lián)短路電能泄放 法、機(jī)械或電子調(diào)節(jié)串聯(lián)電阻降壓法、單相或三相半控可控硅橋式整流電路穩(wěn)壓法等穩(wěn)壓 方式。目前采用的三相半控可控硅橋式整流穩(wěn)壓電路中的電壓比較電路均采用穩(wěn)壓二極管 和晶體三極管組成，其控制精度不高。此外，在現(xiàn)有技術(shù)中，可控硅門極控制電路、取樣和比 較電路一般均由三相半控可控硅橋式整流后的直流電供電，這種供電方式嚴(yán)重依賴被充電 蓄電池工作，一旦撤除蓄電池，每當(dāng)三相半控可控硅橋式整流電路受控停止工作時(shí)，可控硅 門極控制電路、取樣和比較電路同時(shí)也會失電而停止工作，因此整個(gè)電路沒有接入蓄電池 就不能正常工作，限制了三相半控可控硅橋式整流穩(wěn)壓電路的使用范圍，如需要直接輸出 穩(wěn)壓直流電能的風(fēng)力永磁交流發(fā)電機(jī)等。
發(fā)明內(nèi)容本實(shí)用新型的目的是克服現(xiàn)有技術(shù)的上述不足而提供一種電路工作可靠，穩(wěn)壓精 度高的永磁三相交流發(fā)電機(jī)可控硅整流穩(wěn)壓裝置。本實(shí)用新型的技術(shù)方案是一種永磁三相交流發(fā)電機(jī)可控硅整流穩(wěn)壓裝置，包括 由整流二極管1、整流二極管2、整流二極管3、單向可控硅4、單向可控硅5、單向可控硅6、 觸發(fā)二極管7、觸發(fā)二極管8和濾波電容器31組成的三相可控硅半控橋式整流電路、由整流 二極管1、整流二極管2、整流二極管3、整流二極管10、整流二極管11和二整流極管12組 成的三相橋式全波整流電路、由濾波電容器17、電阻18、晶體三極管19、穩(wěn)壓二極管20和 濾波電容器21組成的直流穩(wěn)壓電路、由觸發(fā)二極管7、觸發(fā)二極管8、觸發(fā)二極管9、限流電 阻13、晶體三極管14、電阻15、電阻16、晶體三極管22和電阻23組成的可控硅門極控制電 路及上拉電阻24、高精度電壓比較器25、電阻26、穩(wěn)壓二極管27、取樣電阻28、取樣電阻29 和濾波電容器30組成的高精度電壓取樣比較電路，其中，由三相橋式全波整流電路和直流 穩(wěn)壓電路構(gòu)成獨(dú)立電源，向高精度電壓取樣比較電路及可控硅門極控制電路供電。在本實(shí)用新型提供的永磁三相交流發(fā)電機(jī)可控硅整流穩(wěn)壓裝置中，輸入端子34、 輸入端子35、輸入端子36端加載永磁三相交流發(fā)電機(jī)的三相交流電壓，輸入端子34連接整 流二極管1的負(fù)極、單向可控硅4的陽極和整流二極管10的正極，輸入端子35連接整流二 極管2的負(fù)極、單向可控硅5的陽極和整流二極管11的正極，輸入端子36連接整流二極管
33的負(fù)極、單向可控硅6的陽極和整流二極管12的正極，整流二極管10的負(fù)極、整流二極管 11的負(fù)極和整流二極管12的負(fù)極與濾波電容器17的正極、電阻18、晶體三極管14的集電 極、晶體三極管19的集電極、電阻16連接，電阻16另一端與電阻15、晶體三極管22的集電 極連接，電阻18另一端連接晶體三極管19的基極和穩(wěn)壓二極管20的負(fù)極，電阻15的另一 端與晶體三極管14的基極連接，單向可控硅4的門極連接觸發(fā)二極管7的負(fù)極，單向可控 硅5的門極連接觸發(fā)二極管8的負(fù)極，單向可控硅6的門極連接觸發(fā)二極管9的負(fù)極，單向 可控硅4的陰極、單向可控硅5的陰極、單向可控硅6的陰極與取樣電阻28、濾波電容器31 的正極及輸出端子32連接，觸發(fā)二極管7的正極、觸發(fā)二極管8的正極和觸發(fā)二極管9的 正極與限流電阻13連接，限流電阻13的另一端與晶體三極管14的發(fā)射極連接，晶體三極 管22的基極與電阻23連接，電阻23的另一端與高精度電壓比較器25輸出端及上拉電阻 24連接，上拉電阻24的另一端與晶體三極管19的發(fā)射極、濾波電容器21的正極、高精度 電壓比較器25正電源接入端及電阻26連接，電阻26的另一端與高精度電壓比較器25負(fù) 電壓輸入端及穩(wěn)壓二極管27的負(fù)極連接，高精度電壓比較器25正電壓輸入端與取樣電阻 28、取樣電阻29及濾波電容器30連接，整流二極管1的正極、整流二極管2的正極、整流二 極管3的正極、穩(wěn)壓二極管20的正極、濾波電容器17的負(fù)極、濾波電容器21的負(fù)極、晶體 三極管22的發(fā)射極、高精度電壓比較器25負(fù)電源接地端、穩(wěn)壓二極管27的正極、取樣電阻 29另一端、濾波電容器30另一端、濾波電容器31的負(fù)極及輸出端子33接地。本實(shí)用新型提供的永磁三相交流發(fā)電機(jī)可控硅整流穩(wěn)壓裝置其工作原理如下永 磁發(fā)電機(jī)開始運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，整流二極管1、整流二極管2、整流二極管3、整流二極管10、整流二極 管11和整流二極管12構(gòu)成的三相橋式全波整流電路輸出直流電，再經(jīng)由濾波電容器17、 電阻18、穩(wěn)壓二極管20、晶體三極管19和濾波電容器21組成的直流穩(wěn)壓器濾波穩(wěn)壓，然后 向由上拉電阻24、高精度電壓比較器25、電阻26、穩(wěn)壓二極管27、取樣電阻28、取樣電阻29 和濾波電容器30組成的電壓取樣比較電路及由觸發(fā)二極管7、觸發(fā)二極管8、觸發(fā)二極管9、 限流電阻13、晶體三極管14、電阻15、電阻16、晶體三極管22和電阻23組成的可控硅門極 控制電路提供工作電源，電路開始工作。高精度電壓比較器25負(fù)電壓輸入端的電壓由穩(wěn)壓二極管穩(wěn)定在電壓值Uw，高精 度電壓比較器25正電壓輸入端的電壓Ui由取樣電阻28和取樣電阻29從輸出電壓Uout 分壓取得。永磁發(fā)電機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，如果整流穩(wěn)壓裝置的輸出電壓Uout低于設(shè)定的目標(biāo)穩(wěn)壓值 U,這時(shí)Ui亦低于Uw，高精度電壓比較器25輸出端為低電平，晶體三極管22截止，晶體三極 管14導(dǎo)通，整流二極管1、整流二極管2、整流二極管3、整流二極管10、整流二極管11和整 流二極管12構(gòu)成的三相橋式全波整流獨(dú)立電源正極通過晶體三極管14、電阻13、觸發(fā)二極 管7、觸發(fā)二極管8、觸發(fā)二極管9分別向單向可控硅4、單向可控硅5、單向可控硅6的門極 提供觸發(fā)電流，可控硅導(dǎo)通，單向可控硅4、單向可控硅5、單向可控硅6與整流二極管1、整 流二極管2、整流二極管3構(gòu)成的三相可控硅半控橋式整流電路工作，輸出端子32輸出的直 流電壓Uout上升趨向設(shè)定的目標(biāo)穩(wěn)壓值U。如果整流穩(wěn)壓裝置的輸出電壓Uout高于設(shè)定的目標(biāo)穩(wěn)壓值U，這時(shí)Ui高于Uw，高 精度電壓比較器25輸出端為高電平，晶體三極管22導(dǎo)通，晶體三極管14截止，三相橋式全 波整流獨(dú)立電源正極不再通過晶體三極管14、電阻13、觸發(fā)二極管7、觸發(fā)二極管8、觸發(fā)二極管9分別向單向可控硅4、單向可控硅5、單向可控硅6的門極提供觸發(fā)電流，可控硅截 止，單向可控硅4、單向可控硅5、單向可控硅6與整流二極管1、整流二極管2、整流二極管3 構(gòu)成的三相可控硅半控橋式整流電路停止工作，輸出端子32輸出的直流電壓Uout下降趨 向設(shè)定的目標(biāo)穩(wěn)壓值U。當(dāng)輸出電壓Uout下降到低于設(shè)定的目標(biāo)穩(wěn)壓值U時(shí)，電路又重復(fù) 上述工作過程，三相可控硅半控橋式整流電路恢復(fù)工作，輸出端子32輸出的直流電壓Uout 重新上升趨向設(shè)定的目標(biāo)穩(wěn)壓值U。電路不斷重復(fù)上述工作過程，使得輸出端子32輸出的 直流電壓Uout穩(wěn)定在設(shè)定的目標(biāo)穩(wěn)壓值U。本實(shí)用新型與現(xiàn)有技術(shù)相比具有如下特點(diǎn)1、采用高精度電壓比較器調(diào)節(jié)永磁發(fā)電機(jī)穩(wěn)壓裝置的輸出電壓，大大提高了控制 精度；2、采用三相橋式全波整流獨(dú)立電源向可控硅門極控制電路、高精度電壓取樣比較 電路供電，因此無論是否接入蓄電池，永磁交流發(fā)電機(jī)可控硅整流穩(wěn)壓裝置都能夠穩(wěn)定可 靠地輸出電能。
以下結(jié)合附圖和具體實(shí)施方式
對本實(shí)用新型的詳細(xì)結(jié)構(gòu)作進(jìn)一步描述。
附圖1為本實(shí)用新型的電路示意圖。
具體實(shí)施方式
如附圖1所示一種永磁三相交流發(fā)電機(jī)可控硅整流穩(wěn)壓裝置，包括由整流二極 管1、整流二極管2、整流二極管3、單向可控硅4、單向可控硅5、單向可控硅6、觸發(fā)二極管 7、觸發(fā)二極管8和濾波電容器31組成的可控硅半控橋式整流電路、由整流二極管1、整流二 極管2、整流二極管3、整流二極管10、整流二極管11和二整流極管12組成的三相橋式全 波整流電路、由濾波電容器17、電阻18、晶體三極管19、穩(wěn)壓二極管20和濾波電容器21組 成的直流穩(wěn)壓電路、由觸發(fā)二極管7、觸發(fā)二極管8、觸發(fā)二極管9、限流電阻13、晶體三極管 14、電阻15、電阻16、晶體三極管22和電阻23組成的可控硅門極控制電路及上拉電阻24、 高精度電壓比較器25、電阻26、穩(wěn)壓二極管27、取樣電阻28、取樣電阻29和濾波電容器30 組成的電壓取樣比較電路，其中，由三相橋式全波整流電路和直流穩(wěn)壓電路構(gòu)成獨(dú)立電源， 向高精度電壓取樣比較電路及可控硅門極控制電路供電。在本實(shí)用新型提供的永磁三相交流發(fā)電機(jī)可控硅整流穩(wěn)壓裝置中，輸入端子34、 輸入端子35、輸入端子36端加載永磁三相交流發(fā)電機(jī)的三相交流電壓，輸入端子34連接整 流二極管1的負(fù)極、單向可控硅4的陽極和整流二極管10的正極，輸入端子35連接整流二 極管2的負(fù)極、單向可控硅5的陽極和整流二極管11的正極，輸入端子36連接整流二極管 3的負(fù)極、單向可控硅6的陽極和整流二極管12的正極，整流二極管10的負(fù)極、整流二極管 11的負(fù)極和整流二極管12的負(fù)極與濾波電容器17的正極、電阻18、晶體三極管14的集電 極、晶體三極管19的集電極、電阻16連接，電阻16另一端與電阻15、晶體三極管22的集電 極連接，電阻18另一端連接晶體三極管19的基極和穩(wěn)壓二極管20的負(fù)極，電阻15的另一 端與晶體三極管14的基極連接，單向可控硅4的門極連接觸發(fā)二極管7的負(fù)極，單向可控 硅5的門極連接觸發(fā)二極管8的負(fù)極，單向可控硅6的門極連接觸發(fā)二極管9的負(fù)極，單向
5可控硅4的陰極、單向可控硅5的陰極、單向可控硅6的陰極與取樣電阻28、濾波電容器31 的正極及輸出端子32連接，觸發(fā)二極管7的正極、觸發(fā)二極管8的正極和觸發(fā)二極管9的 正極與限流電阻13連接，限流電阻13的另一端與晶體三極管14的發(fā)射極連接，晶體三極 管22的基極與電阻23連接，電阻23的另一端與高精度電壓比較器25輸出端及上拉電阻 24連接，上拉電阻24的另一端與晶體三極管19的發(fā)射極、濾波電容器21的正極、高精度 電壓比較器25正電源接入端及電阻26連接，電阻26的另一端與高精度電壓比較器25負(fù) 電壓輸入端及穩(wěn)壓二極管27的負(fù)極連接，高精度電壓比較器25正電壓輸入端與取樣電阻 28、取樣電阻29及濾波電容器30連接，整流二極管1的正極、整流二極管2的正極、整流二 極管3的正極、穩(wěn)壓二極管20的正極、濾波電容器17的負(fù)極、濾波電容器21的負(fù)極、晶體 三極管22的發(fā)射極、高精度電壓比較器25負(fù)電源接地端、穩(wěn)壓二極管27的正極、取樣電阻 29另一端、濾波電容器30另一端、濾波電容器31的負(fù)極及輸出端子33接地。
權(quán)利要求1. 一種永磁三相交流發(fā)電機(jī)可控硅整流穩(wěn)壓裝置，其特征是包括由整流二極管(1)、 整流二極管(2)、整流二極管(3)、單向可控硅(4)、單向可控硅(5)、單向可控硅(6)、觸發(fā)二 極管(7)、觸發(fā)二極管(8)和濾波電容器(31)組成的可控硅半控橋式整流電路、由整流二極 管(1)、整流二極管(2)、整流二極管(3)、整流二極管(10)、整流二極管(11)和二整流極管 (12)組成的三相橋式全波整流電路、由濾波電容器(17)、電阻(18)、晶體三極管(19)、穩(wěn)壓 二極管(20)和濾波電容器(21)組成的直流穩(wěn)壓電路、由觸發(fā)二極管(7)、觸發(fā)二極管(8)、 觸發(fā)二極管(9)、限流電阻(13)、晶體三極管(14)、電阻(15)、電阻(16)、晶體三極管(22) 和電阻(23)組成的可控硅門極控制電路及由上拉電阻(24)、高精度電壓比較器(25)、電阻 (26)、穩(wěn)壓二極管(27)、取樣電阻(28)、取樣電阻(29)和濾波電容器(30)組成的電壓取樣 比較電路，其中三相橋式全波整流電路和直流穩(wěn)壓電路構(gòu)成獨(dú)立電源，向高精度電壓取樣 比較電路及可控硅門極控制電路供電；在永磁三相交流發(fā)電機(jī)可控硅整流穩(wěn)壓裝置中，輸入端子(34)、輸入端子(35)、輸入 端子(36)端加載永磁三相交流發(fā)電機(jī)的三相交流電壓，輸入端子(34)連接整流二極管(1) 的負(fù)極、單向可控硅(4)的陽極和整流二極管(10)的正極，輸入端子(35)連接整流二極管 (2)的負(fù)極、單向可控硅(5)的陽極和整流二極管(11)的正極，輸入端子(36)連接整流二 極管(3)的負(fù)極、單向可控硅(6)的陽極和整流二極管(12)的正極，整流二極管(10)的 負(fù)極、整流二極管(11)的負(fù)極和整流二極管(12)的負(fù)極與濾波電容器(17)的正極、電阻 (18)、晶體三極管(14)的集電極、晶體三極管(19)的集電極、電阻(16)連接，電阻(16)另 一端與電阻(15)、晶體三極管(22)的集電極連接，電阻(18)另一端連接晶體三極管(19) 的基極和穩(wěn)壓二極管(20)的負(fù)極，電阻(15)的另一端與晶體三極管(14)的基極連接，單 向可控硅⑷的門極連接觸發(fā)二極管(7)的負(fù)極，單向可控硅(5)的門極連接觸發(fā)二極管 (8)的負(fù)極，單向可控硅(6)的門極連接觸發(fā)二極管(9)的負(fù)極，單向可控硅(4)的陰極、單 向可控硅(5)的陰極、單向可控硅(6)的陰極與取樣電阻(28)、濾波電容器(31)的正極及 輸出端子(32)連接，觸發(fā)二極管(7)的正極、觸發(fā)二極管(8)的正極和觸發(fā)二極管(9)的 正極與限流電阻(13)連接，限流電阻(13)的另一端與晶體三極管(14)的發(fā)射極連接，晶 體三極管(22)的基極與電阻(23)連接，電阻(23)的另一端與高精度電壓比較器(25)輸 出端及上拉電阻(24)連接，上拉電阻(24)的另一端與晶體三極管(19)的發(fā)射極、濾波電 容器(21)的正極、高精度電壓比較器(25)正電源接入端及電阻(26)連接，電阻(26)的另 一端與高精度電壓比較器(25)負(fù)電壓輸入端及穩(wěn)壓二極管(27)的負(fù)極連接，高精度電壓 比較器(25)正電壓輸入端與取樣電阻(28)、取樣電阻(29)及濾波電容器(30)連接，整流 二極管(1)的正極、整流二極管(2)的正極、整流二極管(3)的正極、穩(wěn)壓二極管(20)的正 極、濾波電容器(17)的負(fù)極、濾波電容器(21)的負(fù)極、晶體三極管(22)的發(fā)射極、高精度 電壓比較器(25)負(fù)電源接地端、穩(wěn)壓二極管(27)的正極、取樣電阻(29)另一端、濾波電容 器(30)另一端、濾波電容器(31)的負(fù)極及輸出端子(33)接地。
專利摘要一種永磁三相交流發(fā)電機(jī)可控硅整流穩(wěn)壓裝置，包括可控硅半控橋式整流電路、三相橋式全波整流電路、直流穩(wěn)壓電路、可控硅門極控制電路及高精度電壓取樣比較電路，其中三相橋式全波整流電路和直流穩(wěn)壓電路構(gòu)成獨(dú)立電源，向高精度電壓取樣比較電路及可控硅門極控制電路供電。本實(shí)用新型提供的永磁三相交流發(fā)電機(jī)可控硅整流穩(wěn)壓裝置采用專門的三相橋式全波整流獨(dú)立電源向可控硅門極控制電路及高精度電壓取樣比較電路供電，無論是否接入蓄電池，永磁交流發(fā)電機(jī)可控硅整流穩(wěn)壓裝置都能夠穩(wěn)定可靠地輸出電能，大大提高了穩(wěn)壓裝置的電壓控制精度。
文檔編號H02P9/48GK201781458SQ201020521539
公開日2011年3月30日 申請日期2010年9月4日 優(yōu)先權(quán)日2010年9月4日
發(fā)明者胡旻宇, 胡海洋 申請人:衡陽中微科技開發(fā)有限公司