本實用新型涉及電子電路領(lǐng)域，具體涉及一種感性負載直流充電調(diào)壓器。

背景技術(shù)：

現(xiàn)有燃油組上給蓄電池充電的充電器功能單一、技術(shù)落后、使用效用偏低，存在大量的能源浪費。普通開關(guān)式整流調(diào)壓器在輸出不接電池時，帶負載輸出電壓不夠穩(wěn)定，電壓波動范圍大，對用電器有很大的破壞作用等技術(shù)缺陷，而短路式調(diào)壓器雖然可以實現(xiàn)不帶電池時接負載，但是存在在調(diào)壓器不帶載時，整個充電系統(tǒng)卻為最重負載狀態(tài)，電機定子以及調(diào)壓器自身發(fā)熱量大，這不僅同降低能耗相違背，同時還嚴重縮短定子和調(diào)壓器的使用壽命等缺陷。

常規(guī)燃油機組自帶的一些電磁閥、繼電器、化油器等用電器是感性負載，為了保證用其工作穩(wěn)定，電源一般都是來自蓄電池，而有了蓄電池就需要充電系統(tǒng)，而系統(tǒng)越多消耗就越多，出問題的幾率就越多。我司提出了解決方案：即，燃油機組在無電池的情況下，滿足各個用電器能正常工作的供電技術(shù)。即便在常規(guī)帶電池的系統(tǒng)，一旦發(fā)生蓄電池損壞或是接觸不良等問題，機組就無法正常啟動或工作。

為了實現(xiàn)無電池工作技術(shù)，同時也簡化機組電氣結(jié)構(gòu)、減輕整機重量以及降低整機成本，直接使用普通充電調(diào)壓器進行供電是不行的，普通的充電調(diào)壓器輸出電壓紋波大峰值高，并且接上感性負載后電壓幅值會成倍增長，極易破壞用電器。為了達到不連接電池時連接感性負載也能輸出電壓平穩(wěn)、紋波小的效果，我們提出了最新的解決方案。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本實用新型針對現(xiàn)有技術(shù)的不足，提出識別率高，結(jié)構(gòu)簡單的一種感性負載直流充電調(diào)壓器，具體技術(shù)方案如下：

一種感性負載直流充電調(diào)壓器，其特征在于：包括整流電路、控制電路、采樣比較電路和DC-DC轉(zhuǎn)換電路；

所述整流電路輸入端口組分別與第一輸入端口A和第二輸入端口B相連；

所述控制電路的輸入端口與電源相連，所述控制電路的輸出端口組與所述整流電路的控制端口組相連，所述控制電路可通過所述整流電路的控制端口組開啟和關(guān)閉所述整流電路輸出電壓；

所述整流電路輸出端口分別與所述采樣比較電路和所述DC-DC轉(zhuǎn)換電路的輸入端口相連，所述采樣比較電路輸出端口與所述控制電路的控制端口相連；

當所述整流電路輸出電壓大于設(shè)定的電壓時，所述采樣比較電路通過輸出端口提供電信號向所述控制電路的控制端口提供電信號，所述控制電路使得所述整流電路停止輸出；

所述控制電路包括三極管Q3，該三極管Q3集電極通過電阻R9分別與二極管D4和二極管D5陰極相連，該二極管D4的陽極和第一輸入端口A相連，二極管D5的陽極與第二輸入端口B相連，所述三極管Q3基極通過電容C7接地，在所述三極管Q3基極與二極管D5陰極之間串接有電阻R11，所述三極管Q3基極為所述控制電路的控制端口，所述三極管Q3發(fā)射極與所述整流電路控制端口相連。

進一步地：所述采樣比較電路包括三極管Q4和三極管Q6，所述三極管Q4發(fā)射極與所述整流電路輸出端口相連，在該三極管Q4發(fā)射極和基極之間跨接有電阻R4，在該三極管Q4基極與地之間串接有電阻R8，所述三極管Q4集電極通過電阻R10與三極管Q6基極相連，所述三極管Q6集電極與所述三極管Q3基極相連，所述三極管Q6發(fā)射集接地，所述三極管Q6集電極為所述采樣比較電路的輸出端口。

進一步地：所述DC-DC轉(zhuǎn)換電路包括隔離過壓保護電路、直流降壓模塊和MOS管Q5，所述隔離過壓保護電路包括三極管Q7，所述MOS管Q5的漏級與所述直流降壓模塊上的GND端相連，所述MOS管Q5的源級接地，所述MOS管Q5的柵極通過電阻R7與所述整流電路輸出端口相連，所述MOS管Q5的柵極還與所述三極管Q7集電極相連，該三極管Q7發(fā)射極接地，所述三極管Q7的基極通過電阻R6與所述整流電路輸出端口相連，在所述三極管Q7基極與發(fā)射極之間跨接有電阻R12。

進一步地：在所述電阻R8與所述三極管Q6發(fā)射極之間跨接有穩(wěn)壓二極管ZD1。

進一步地：在所述電阻R6和三極管Q7基極之間串接有穩(wěn)壓二極管ZD2，在所述MOS管Q5柵極和地之間串接有穩(wěn)壓二極管ZD3。

進一步地：所述整流電路為單相可控硅整流電路。

進一步地：所述直流降壓模塊為XL4015。該芯片內(nèi)部關(guān)鍵元器件都是工作在高頻開關(guān)狀態(tài)，本身消耗的能量很低，電源效率可達95％以上，比普通線性穩(wěn)壓電源提高近一倍。并且在芯片內(nèi)部集成過流保護、過溫保護、短路保護等可靠性模塊，提高了產(chǎn)品的穩(wěn)定性。

本實用新型的有益效果為：第一，整流電路采用可控硅和二極管組成可控全橋式整流原理，根據(jù)可控硅的工作特性，應(yīng)用它的開關(guān)特點來整流調(diào)壓，使得穩(wěn)壓精度較高。當磁電機轉(zhuǎn)速從0～6000rpm變化時，產(chǎn)生的交流電壓幅值很高，經(jīng)過整流電路部分后，輸出的電壓波動范圍進一步縮減至很小，以供下一級電源轉(zhuǎn)換部分使用。

第二，設(shè)置有隔離過壓保護電路，在直流降壓模塊的輸入的前端加入了輸入電壓檢測電路，在芯片與電源地之間加入了高開關(guān)速度的MOS管Q5進行控制。當前端輸入電壓檢測電路檢測到輸入電壓超高時，會發(fā)出一個控制信號給MOS管Q5，使其能夠快速切斷芯片電源地，和輸入脫開隔離，從而達到保護芯片的目的。

第三，能夠在不接電池的情況下直接加載感性負載。比如電磁閥、化油器線圈、電子控制模塊等。

第四，輸出電壓非常穩(wěn)定，在無電池情況下，空載時輸出電壓紋波減小到10mv以內(nèi)，帶額定負載時輸出電壓紋波減小到100mv以內(nèi)。

第五，輸入電壓范圍非常廣：滿足輸入有效值電壓AC：10V～120V。

第六，輸出電壓可調(diào)范圍廣：滿足輸出有效值電壓DC：1.25V～32V。

第六，集成多種保護電路：過流保護、過溫保護、短路保護、過壓保護。

第七，簡化機組電氣結(jié)構(gòu)、減輕整機重量以及降低整機成本。

附圖說明

圖1為本實用新型的電路結(jié)構(gòu)框圖；

圖2為本實用新型中得整流電路、控制電路和采樣比較電路得結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3為DC-DC轉(zhuǎn)換電路結(jié)構(gòu)示意圖。

具體實施方式

下面結(jié)合附圖對本發(fā)明的較佳實施例進行詳細闡述，以使本發(fā)明的優(yōu)點和特征能更易于被本領(lǐng)域技術(shù)人員理解，從而對本發(fā)明的保護范圍做出更為清楚明確的界定。

如圖1至圖3所示：一種感性負載直流充電調(diào)壓器，包括整流電路、控制電路、采樣比較電路和DC-DC轉(zhuǎn)換電路，該整流電路為單相可控硅整流電路。

整流電路輸入端口組分別與第一輸入端口A和第二輸入端口B相連；

控制電路的輸入端口與電源相連，控制電路的輸出端口組與整流電路的控制端口組相連，控制電路可通過整流電路的控制端口組開啟和關(guān)閉整流電路輸出電壓；

整流電路輸出端口分別與采樣比較電路和DC-DC轉(zhuǎn)換電路的輸入端口相連，采樣比較電路輸出端口與控制電路的控制端口相連；

當整流電路輸出電壓大于設(shè)定的電壓時，采樣比較電路通過輸出端口提供電信號向控制電路的控制端口提供電信號，控制電路使得整流電路停止輸出；

控制電路包括三極管Q3，該三極管Q3集電極通過電阻R9分別與二極管D4和二極管D5陰極相連，該二極管D4的陽極和A相連，二極管D5的陽極與第二輸入端口B相連，三極管Q3基極通過電容C7接地，在三極管Q3基極與二極管D5陰極之間串接有電阻R11，三極管Q3基極為控制電路的控制端口，三極管Q3發(fā)射極與整流電路控制端口相連。

采樣比較電路包括三極管Q4和三極管Q6，三極管Q4發(fā)射極與整流電路輸出端口相連，在該三極管Q4發(fā)射極和基極之間跨接有電阻R4，在該三極管Q4基極與地之間串接有電阻R8，三極管Q4集電極通過電阻R10與三極管Q6基極相連，三極管Q6集電極與三極管Q3基極相連，三極管Q6發(fā)射集接地，三極管Q6集電極為采樣比較電路的輸出端口，在電阻R8與三極管Q6發(fā)射極之間跨接有穩(wěn)壓二極管ZD1。

DC-DC轉(zhuǎn)換電路包括隔離過壓保護電路、直流降壓模塊和MOS管Q5，該直流降壓模塊為XL4015。隔離過壓保護電路包括三極管Q7，MOS管Q5的漏級與直流降壓模塊上的GND端相連，MOS管Q5的源級接地，MOS管Q5的柵極通過電阻R7與整流電路輸出端口相連，MOS管Q5的柵極還與三極管Q7集電極相連，該三極管Q7發(fā)射極接地，三極管Q7的基極通過電阻R6與整流電路輸出端口相連，在三極管Q7基極與發(fā)射極之間跨接有電阻R12。在電阻R6和三極管Q7基極之間串接有穩(wěn)壓二極管ZD2，在MOS管Q5柵極和地之間串接有穩(wěn)壓二極管ZD3。

電路工作原理：

如圖2所示：當?shù)谝惠斎攵丝贏和第二輸入端口B提供的電壓高于設(shè)定值時，使得三極管Q3導(dǎo)通，電流經(jīng)過二極管D4或者二極管D5，再經(jīng)過電阻R9、三極管Q3、二極管D1或二極管D3，最后觸發(fā)可控硅Q1或可控硅Q2導(dǎo)通，與二極管D6、二極管D7形成全橋整流，電路開始輸出電壓。當輸出電壓高于設(shè)定值時，控制電路中三極管Q4、Q6開始導(dǎo)通，電流從三極管Q4、電阻R10，流向三極管Q6，三極管Q6導(dǎo)通后將三極管Q3基極拉低，致使三極管Q3進入截止狀態(tài)，切斷了可控硅Q1、Q2的控制極觸發(fā)信號，導(dǎo)致可控硅Q1、Q2關(guān)斷，橋式整流電路停止工作，整個電路無輸出電壓。當輸出電壓低于設(shè)定值時，控制電路中器件不工作，可控硅Q1、Q2能夠持續(xù)導(dǎo)通，整流橋正常工作，電路輸出穩(wěn)定的電壓。

如圖3所示：當整流電路的輸出電壓在設(shè)定值范圍內(nèi)時，輸出電壓經(jīng)過電阻R7開啟MOS管Q5，使得芯片U1的第1腳與電源地連通。芯片進行正常輸出，經(jīng)過電感L1進行一次濾波、電容C5和C6進行二次濾波形成穩(wěn)定電壓輸出。調(diào)整電阻R3和電阻R5的阻值可以得到1.25V～32V的直流電壓。當整流電路的輸出電壓超過設(shè)定電壓時，輸出電壓經(jīng)電阻R6、穩(wěn)壓二極管ZD2和電阻R12接地，R12上得壓降使得三極管Q7導(dǎo)通，三極管Q7導(dǎo)通使得MOS管Q5關(guān)閉。在芯片內(nèi)部的過流保護、過壓保護、過溫度保護都是通過高達150KHz的頻率控制實現(xiàn)的。因此，輸出電壓，輸出電流，輸出過壓保護的精度更高，響應(yīng)速度很快，實現(xiàn)了可靠、安全、完善的輸出方案。