CN1881125A

CN1881125A - 六相半波可控整流稳压器

Info

Publication number: CN1881125A
Application number: CN 200510043750
Authority: CN
Inventors: 张学义
Original assignee: Shandong University of Technology
Current assignee: Shandong University of Technology
Priority date: 2005-06-15
Filing date: 2005-06-15
Publication date: 2006-12-20

Abstract

本发明提供一种六相半波可控整流稳压器，包括基准电路、取样电路、触发电路和整流电路，其中取样电路分别接基准电路和发电机的电压输出端，其输出端经触发电路接整流电路，其特征在于：在基准电路的信号输出端与地之间增设串接的稳压管DW₂和电阻R₃，整流电路由可控硅SCR_1～6和二极管D_1～12组成，其中可控硅SCR_1～6的阳极接地，其阴极对应接发电机的线圈绕组JF_1～6的尾端及二极管D_1～6的阴极，其栅极对应经二极管D_7～12接触发电路，二极管D_1～6的阳极接触发电路。本发明由取样电路直接从六相永磁交流发电机电压输出端取样，由可控硅通过移相、削波、整流，变为电压稳定的直流电，可直接驱动需用直流电的用电设施工作，或给蓄电池充电。

Description

六相半波可控整流稳压器

技术领域

本发明提供一种六相半波可控整流稳压器，属于汽车电机电器技术领域。

背景技术

永磁交流发电机的输出电压是随转速变化而变化的，转速低时输出电压低，转速高时输出电压高，为使输出电压相对稳定，在已有的技术中，采用机械电阻法、电子短路法、电子串联法、并联可控外电阻能量随机泄放法等稳压措施。如中国专利公报1988年12月7日公告的发明专利：永磁交流发电机电子稳压器，申请号：88105250.8，主要用于无电瓶车辆永磁交流发电机输出电压的自动稳定。本发明采用了并联可控外电阻能量随机泄放原理，主要由负载电流检测电路、控制开关、门限电压控制电路、功率开关、功率电阻等五部分组成。这种稳压方法采用并联可控外电阻能量随机泄放法，浪费能量，电子稳压器温升高，其使用性能有待于进一步改进。

发明内容

本发明的目的是提供一种能克服上述缺陷，设计一种电路设计简单、工作可靠、稳压性能良好、具有节能稳压作用的六相半波可控整流稳压器。其技术内容为：

包括基准电路、取样电路、触发电路和整流电路，其中取样电路分别接基准电路和发电机的电压输出端，其输出端经触发电路接整流电路，其特征在于：在基准电路的信号输出端与地之间增设串接的稳压管DW₂和电阻R₃，以保证输出电压的稳定性，整流电路由可控硅SCR_1～6和二极管D_1～12组成，其中可控硅SCR_1～6的阳极接地，其阴极对应接发电机的线圈绕组JF_1～6的尾端及二极管D_1～6的阴极，其栅极对应经二极管D_7～12接触发电路，二极管D_1～6的阳极接触发电路。

所述的六相半波可控整流稳压器，基准电路包括电阻R_1～3和稳压管DW₂，其中稳压管DW₂的一端分别连接电阻R_1～2的连接处及取样电路的输入端。

所述的六相半波可控整流稳压器，取样电路包括电阻R_4～5、电容C₁和稳压管DW₁，其中电阻R₄一端接基准电路中的稳压管DW₂，另一端分别经电容C₁接发电机的电压输出端、依次经稳压管DW₁和电阻R₅接触发电路。

所述的六相半波可控整流稳压器，触发电路包括三极管T_1-2、电阻R_6-8、稳压管DW₃和电容C₂，其中三极管T_1-2的发射极接发电机的电压输出端，三极管T₁的基极接电阻R₅，其集电极接三极管T₂的基极，并经电阻R₆分别接电阻R₇、稳压管DW₃和电容C₂的一端，电阻R₇的另一端接整流电路中二极管D_1～6的阳极，稳压管DW₃和电容C₂的另一端接发电机的电压输出端，三极管T₂的集电极经电阻R₈接二极管D_7～12的阳极。

其工作原理为：设置整流稳压器的输出目标稳压值U₀为14V。线圈绕组JF_1～6为六相交流永磁发电机完全相同的六个线圈绕组，其相位相差为60°，并且线圈绕组JF_1～6的首端接在一起，作为整流稳压器的正极端，可控硅SCR_1～6的阳极接在一起，作为整流稳压的负极端。当发电机开始转动时，由于转速低，输出电压也低，小于目标稳压值，三极管T₁的发射极与取样电路输出端之间的电压小于稳压管DW₁的击穿电压，三极管T₁处于截止状态，由于稳压管DW₃和电容C₂为三极管T2提供正向偏置电压，三极管T₂的发射极与基极之间的电压大于0.7V，因此三极管T₂导通。当线圈绕组JF₁的首端为正极、尾端为负极、并且线圈绕组JF1首端的电位高于线圈绕组JF_2-6首端的电位时，触发电路电流由线圈绕组JF₁首端→三极管T₂→电阻R₈→二极管D₇，给可控硅SCR₁的栅极提供触发电流，使可控硅SCR₁导通，负载电流由线圈绕组JF₁首端→负载R→可控硅SCR₁→线圈绕组JF₁尾端，形成闭合回路，输出直流电；当线圈绕组JF₂首端为正极、尾端为负极、并且线圈绕组JF₂首端的电位高于线圈绕组JF_3-6、线圈绕组JF₁的首端电位时，触发电路电流由线圈绕组JF₂首端→三极管T₂→电阻R₈→二极管D₈，给可控硅SCR₂的栅极提供触发电流，使可控硅SCR₂导通，负载电流由线圈绕组JF₂首端→负载R→可控硅SCR₂→线圈绕组JF₂尾端，形成闭合回路，输出直流电；依次类推，当线圈绕组JF₆首端为正极、尾端为负极、并且线圈绕组JF₆首端的电位高于线圈绕组JF_1-5首端的电位时，触发电路电流由线圈绕组JF₆首端→三极管T₂→电阻R₈→二极管D₁₂，给可控硅SCR₆的栅极提供触发电流，使可控硅SCR₆导通，负载电流由线圈绕组JF₆首端→负载R→可控硅SCR₆→线圈绕组JF₆尾端，形成闭合回路，输出直流电。

随着发电机转速进一步升高，输出电压升高，三极管T₁发射极与取样电路输出端之间的电压也升高。当输出电压大于目标稳压值U₀时，稳压管DW₁击穿，三极管T₁由截止状态变为导通状态，其发射极与集电极之间的电压为0.2V～0.3V，小于三极管T₂发射极与基极之间的门槛电压0.7V，三极管T₂由导通变为截止，当线圈绕组JF₁首端的电位高于线圈绕组JF_2-6首端的电位时，由于三极管T₂截止，不再向可控硅SCR₁的栅极提供触发电流，可控硅SCR₁延时到无正向电压时截止；同理，当线圈绕组JF₂首端的电位高于线圈绕组JF_3-6及线圈绕组JF₁首端的电位时，由于三极管T₂截止，不再向可控硅SCR₂的栅极提供触发电流，可控硅SCR₂延时到无正向电压时截止；依次类推，当线圈绕组JF₆首端的电位高于线圈绕组JF_1-5首端的电位时，由于三极管T₂截止，不再向可控硅SCR₆的栅极提供触发电流，可控硅SCR₆延时到无正向电压时截止；这样使发电机输出电压迅速下降，三极管T₁发射极与取样电路输出端之间的电压也下降，当输出电压低于目标稳压值U₀时，三极管T₁截止，三极管T₂导通，可控硅再次导通，输出直流电，当输出电压再升高，大于目标稳压值U₀时稳压管DW₁再击穿，三极管T₁再导通，三极管T₂再截止，周而复始，三极管T₁、三极管T₂反复处于通断状态，通过可控硅的移相、削波、整流，从而保证了六相永磁交流发电机电子整流稳压器输出电压稳定的直流电，给用电设施提供直流电源或给蓄电池充电。

本发明与现有技术相比，由取样电路直接从六相永磁交流发电机电压输出端取样，可控硅通过移相、削波、整流，使输出电压稳定在14±0.5V之间，既可直接驱动需用直流电的用电设施工作，又可给蓄电池充电，该整流稳压器具有电路设计简单、工作可靠、稳压性能良好、电能消耗少、输出功率高等优点，可广泛应用于各种发动机带有的六相永磁交流发电机的整流稳压器。

附图说明

图1是本发明的工作原理图；

图2是本发明实施例的电路图。

具体实施方式

实施例中：线圈绕组JF_1～6是交流发电机的六个完全相同线圈绕组，其相位相差为60°，并且线圈绕组JF_1～6的首端接在一起，作为整流稳压器的正极端，A点为取样电路输出端；B、D、F、H、L、P对应为线圈绕组JF_1-6的首端，C、E、G、K、M、Q为线圈绕组JF_1-6的尾端。

电阻R_1～2串接在整流稳压器的正极与地之间，其连接处A点为取样电路输出端，稳压管DW₂和电阻R₃串接在A点与地之间，以增加基准电路输出信号的稳定性，电阻R₄一端接A点，另一端分别经电容C₁接发电机的电压输出端、依次经稳压管DW₁和电阻R₅接三极管T₁的基极，三极管T_1-2的发射极接发电机的电压输出端，三极管T₁的集电极接三极管T₂的基极，并经电阻R₆分别接电阻R₇、稳压管DW₃和电容C₂的一端，电阻R₇的另一端接整流电路中二极管D_1～6的阳极，稳压管DW₃和电容C₂的另一端接发电机的电压输出端，三极管T₂的集电极经电阻R₈接二极管D_7～12的阳极，二极管D_1～6的阴极对应经线圈绕组JF_1～6接发电机的电压输出端、并对应接可控硅SCR_1～6的阴极，可控硅SCR_1～6的阳极接地，其栅极对应接二极管D_7～12的阴极。

Claims

1、一种六相半波可控整流稳压器，包括基准电路、取样电路、触发电路和整流电路，其中取样电路分别接基准电路和发电机的电压输出端，其输出端经触发电路接整流电路，其特征在于：在基准电路的信号输出端与地之间增设串接的稳压管DW₂和电阻R₃，整流电路由可控硅SCR_1～6和二极管D_1～12组成，其中可控硅SCR_1～6的阳极接地，其阴极对应接发电机的线圈绕组JF_1～6的尾端及二极管D_1～6的阴极，其栅极对应经二极管D_7～12接触发电路，二极管D_1～6的阳极接触发电路。

2、如权利要求1所述的六相半波可控整流稳压器，其特征在于：基准电路包括电阻R_1～3和稳压管DW₂，其中稳压管DW₂的一端分别连接电阻R_1～2的连接处及取样电路的输入端。

3、如权利要求1所述的六相半波可控整流稳压器，其特征在于：取样电路包括电阻R_4～5、电容C₁和稳压管DW₁，其中电阻R₄一端接基准电路中的稳压管DW₂，另一端分别经电容C₁接发电机的电压输出端、依次经稳压管DW₁和电阻R₅接触发电路。

4、如权利要求1所述的六相半波可控整流稳压器，其特征在于：触发电路包括三极管T_1-2、电阻R_6-8、稳压管DW₃和电容C₂，其中三极管T_1-2的发射极接发电机的电压输出端，三极管T₁的基极接电阻R₅，其集电极接三极管T₂的基极，并经电阻R₆分别接电阻R₇、稳压管DW₃和电容C₂的一端，电阻R₇的另一端接整流电路中二极管D_1～6的阳极，稳压管DW₃和电容C₂的另一端接发电机的电压输出端，三极管T₂的集电极经电阻R₈接二极管D_7～12的阳极。