專利名稱：電子開關(guān)式電壓調(diào)節(jié)器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型提供一種硅整流發(fā)電機的電子開關(guān)式電壓調(diào)節(jié)器，屬于電變量的調(diào)節(jié)裝置。
為穩(wěn)定用于機動車輛、船舶等的硅整流交流發(fā)電機輸出電壓，現(xiàn)常使用的電壓調(diào)節(jié)器有機械式和晶體管電路結(jié)構(gòu)，機械式結(jié)構(gòu)因有觸點和機械運動，產(chǎn)生電火花，使用壽命短；采用晶體管放大電路控制發(fā)電機的勵磁電流，則電子元件功耗大，容易損壞。近來，現(xiàn)有技術(shù)中又出現(xiàn)了電子開關(guān)式調(diào)節(jié)器，如中國專利公告的《電子開關(guān)調(diào)節(jié)器》(90210303.2)，它雖有功耗小、抗震性好的優(yōu)點。但因其取樣放大電路中的晶體三極管工作于放大狀態(tài)，對電壓變化的鑒別能力低，因而使得電壓調(diào)節(jié)精度不高；功率放大級控制端采用分立元件，導(dǎo)通時等效電阻較大，致使電壓調(diào)節(jié)范圍不夠?qū)?；沒有過熱保護功能，電子元件易損壞；電路復(fù)雜，可靠性差。
本實用新型的目的是為克服上述的不足之處，而提供一種電壓調(diào)節(jié)精度高、范圍寬，結(jié)構(gòu)簡單，工作可靠的用于硅整流交流發(fā)電機的電子開關(guān)式電壓調(diào)節(jié)器。
本實用新型的電子開關(guān)式電壓調(diào)節(jié)器由取樣電路、穩(wěn)壓電路、壓控開關(guān)電路、功率開關(guān)電路、保護電路和安裝盒組成。
附

圖1為本實用新型結(jié)構(gòu)圖；附圖2為本實用新型電路圖；附圖3為電路印刷板圖。
現(xiàn)結(jié)合附圖所示實施例對本實用新型的結(jié)構(gòu)和工作原理作出詳細說明。
由電阻R1、R2串聯(lián)構(gòu)成分壓式取樣電路，R1的另一端為發(fā)電機輸出接線柱B，R2的另一端為搭鐵接線柱E，其中R1＝4.7KΩ，R2＝2.2KΩ。穩(wěn)壓電路由電阻R3、穩(wěn)壓二極管DW組成，R3的一端與DW的負極連接，R3的另一端、DW的正極并接在接線柱B、E之間，其中R3＝470Ω，DW選用2CW53。壓控開關(guān)電路由晶體三極管BG和電阻R4組成，BG的基極、發(fā)射極分別連接電阻R1、R2的連接點和電阻R3、穩(wěn)壓二極管DW負極的連接點，電阻R4并接在晶體三極管BG的集電極與接線柱E之間，其中晶體三極管BG選用CS9015，電阻R4＝2.2KΩ。功率開關(guān)電路由功率開關(guān)IC構(gòu)成，其2腳連接晶體三極管BG集電極，3、1腳分別連接接線柱B、E，5腳為調(diào)節(jié)器輸出接線柱F，直接向發(fā)電機勵磁線圈輸出勵磁電流。保護電路由負、正極并接在接線柱F、E之間的續(xù)流二極管D構(gòu)成，當(dāng)功率開關(guān)IC關(guān)斷時，為發(fā)電機勵磁線圈的自感電壓提供通路，D選用1N5402。為抑制異常情況下的脈沖電壓，進一步提高調(diào)節(jié)器的工作可靠性，可在接線柱B、E之間并接一只電源濾波電容器C，C的正、負極分別連接接線柱B、E，C選用47uF／25V。
各電子元件按附圖3所示焊接好后，將印刷電路板固定在安裝盒內(nèi)，接線柱B、F、E從安裝盒一側(cè)伸出，粘接固定上蓋后，用螺栓通過盒體兩邊的固定耳上的圓孔固定在硅整流交流發(fā)電機旁邊。接線柱B、F分別連接硅整流交流發(fā)電機的輸出端、勵磁線圈的一端，接線柱E并接勵磁線圈的另一端、發(fā)電機的搭鐵端后再搭鐵。
工作中，當(dāng)發(fā)電機的輸出電壓低于額定值時，晶體三極管BG基極電位下降，而其發(fā)射極電位由于穩(wěn)壓電路的作用而處于穩(wěn)定值，于是晶體三極管BG迅速導(dǎo)通并進入飽和狀態(tài)，其集電極電位接近發(fā)射極電位，而高于功率開關(guān)IC控制端腳2的導(dǎo)通電位，則IC導(dǎo)通，此時其電源端腳3和輸出端腳5之間的等效電阻很小，勵磁線圈上的電壓將等于發(fā)電機的輸出電壓，處于全勵磁狀態(tài)，導(dǎo)致發(fā)電機的輸出電壓升高，由于取樣電路的作用，晶體三極管BG的基極電位亦將升高，當(dāng)發(fā)電機輸出電壓達到額定值時，晶體三極管BG、功率開關(guān)IC先后關(guān)斷，勵磁電壓消失，發(fā)電機輸出電壓下降。發(fā)電機輸出電壓的下降又將導(dǎo)致晶體三極管BG的飽和導(dǎo)通，于是重復(fù)上述過程，從而使得發(fā)電機輸出電壓穩(wěn)定在額定值上。
本實施例為使用14V直流電源、負極搭鐵的汽車上的硅整流交流發(fā)電機而設(shè)計，用于其他場合時，只要將電路中有關(guān)元件的連接極性、參數(shù)、型號作相應(yīng)的改變即可。
本實用新型由于采用以上設(shè)計，壓控開關(guān)電路中的晶體三極管BG工作于取決其基極電位微小變化(mV級)的開關(guān)狀態(tài)，開關(guān)頻率高，因此電壓調(diào)節(jié)精度高、功耗小、效率高；由于采用功率開關(guān)IC，其通態(tài)時的等效電阻很小(約0.2Ω)，因此即使發(fā)電機的轉(zhuǎn)速較低或負載較重時，勵磁線圈仍能獲得足夠的勵磁電流，使發(fā)電機輸出電壓穩(wěn)定在額定值上，電壓調(diào)節(jié)范圍寬，且具有過壓、過流、過熱、負載短路等保護功能，完全模擬機械式電壓調(diào)節(jié)器工作過程，并具有其優(yōu)點和克服了其不足之處；結(jié)構(gòu)簡單、安裝方便，工作可靠，適用于各類機動車輛、船舶等的硅整流交流發(fā)電機輸出電壓的調(diào)節(jié)。
權(quán)利要求1.一種電子開關(guān)式電壓調(diào)節(jié)器，其特征是它由取樣電路、穩(wěn)壓電路、壓控開關(guān)電路、功率開關(guān)電路、保護電路和安裝盒組成，由電阻R1、R2串聯(lián)構(gòu)成分壓式取樣電路，R1的另一端為發(fā)電機輸出接線柱B，R2的另一端為搭鐵接線柱E，穩(wěn)壓電路由電阻R3、穩(wěn)壓二極管DW組成，R3的一端與DW的負極連接，R3的另一端、DW的正極并接在接線柱B、E之間，壓控開關(guān)電路由晶體三極管BG和電阻R4組成，BG的基極、發(fā)射極分別連接電阻R1、R2的連接點和電阻R3、穩(wěn)壓二極管DW負極的連接點，電阻R4并接在晶體三極管BG的集電極與接線柱E之間，功率開關(guān)電路由功率開關(guān)IC構(gòu)成，其2腳連接晶體三極管BG集電極，3、1腳分別連接接線柱B、E，5腳為調(diào)節(jié)器輸出接線柱F，直接向發(fā)電機勵磁線圈輸出勵磁電流，保護電路由負、正極并接在接線柱F、E之間的續(xù)流二極管D構(gòu)成，各電子元件焊接好后，將印刷電路板固定在安裝盒內(nèi)，接線柱B、F、E從安裝盒一側(cè)伸出，固定上蓋。
2.如權(quán)利要求1所述的電子開關(guān)式電壓調(diào)節(jié)器，其特征是接線柱B、E之間并接一只電源濾波電容器C，C的正、負極分別連接接線柱B、E。
專利摘要一種電子開關(guān)式電壓調(diào)節(jié)器，它由取樣電路，穩(wěn)壓電路、壓控開關(guān)電路、功率開關(guān)電路、保護電路和安裝盒組成。壓控開關(guān)電路中的晶體三極管工作于開關(guān)狀態(tài)，電壓調(diào)節(jié)精度高、功耗小、效率高；采用功率開關(guān)IC，使之電壓調(diào)節(jié)范圍寬，且具有過壓、過流、過熱、負載短路等保護功能，完全模擬機械式電壓調(diào)節(jié)器工作過程，并具有其優(yōu)點和克服了其不足之處，結(jié)構(gòu)簡單，安裝方便，工作可靠，適用于各類機動車輛、船舶等的硅整流交流發(fā)電機輸出電壓的調(diào)節(jié)。
文檔編號H02P9/14GK2109024SQ9123179
公開日1992年7月1日 申請日期1991年12月28日 優(yōu)先權(quán)日1991年12月28日
發(fā)明者周湘源 申請人:衡陽市銀河電子有限公司, 周湘源