CN201878027U - 一种摩托车场效应管调压器电路 - Google Patents

一种摩托车场效应管调压器电路 Download PDF

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郭成美
杨烨照
蔡渝
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Abstract

本实用新型提供一种摩托车场效应管调压器电路,包括三相电压输入端,在三相电压输入端接入的三条相线上各正向连接有一个二极管,所述的三个二极管的负极并联后作为电压输出端;在三相电压输入端的三条相线与中线之间还各连接有一个场效应管,所述的三个场效应管的源极均与中线连接并接地,场效应管的漏极分别与对应的相线相连,所述的三条相线还与比较器的输入端正极连接,比较器的输入端负极接地,比较器输出端的信号依次经逻辑变换电路和驱动电路处理后分别输入到三个场效应管的栅极。本实用新型的调压器电路解决了普通调压器发热大、温升高的难题,在相同工况及散热条件下,比普通调压器的温升低15度以上,大大提升了调压器的整体性能。

Description

一种摩托车场效应管调压器电路
技术领域
[0001] 本实用新型涉及一种摩托车调压器,属于电子技术领域。 背景技术
[0002] 调压器是摩托车上常用的电子设备,主要用于将摩托车上磁电机产生的不稳定的 交流电转换为稳定的直流电,供电瓶或负载使用。如图1所示,为目前摩托车上普遍使用的 调压器,它是在调压器的输入端与输出端之间接入由整流二极管D和可控硅SCR并联后构 成的调压电路,其中整流二极管D与电压输入端正向连接,可控硅SCR的正极与电压输入端 相连,可控硅SCR的负极接地,可控硅SCR的控制极与连接在电压输出端的触发电路相连; 当输入的电压值小于可控硅的导通电压时,整流二极管D导通,电机输入的交流电经二极 管整流后变为直流电提供给负载或电瓶;当输入的电压值达到可控硅的导通电压时,触发 电路将给可控硅施加一个触发电压,使可控硅导通,这时电机输入的电流经可控硅后流入 地下,从而使得输出端被短路,此时调压器无电流输出。如中国专利号为200820222185的 “摩托车用整流调压器”和中国专利号为00227725的“摩托车整流调压器”也是采用了与图 1相同的结构特征来实现摩托车的电压调节。但是,这种采用可控硅SCR调压和二极管D整 流的电路结构却存在一些缺陷:当可控硅或整流二极管导通时其管压降都比较大,从而造 成电路自身的功耗很大,又由于调压器本身的散热面积较小,产品内部的温升非常快,特别 是在功率较大的调压器中,调压器内部温度会更高,其可靠性根本无法保证。
实用新型内容
[0003] 针对现有技术中的上述不足,本实用新型的目的在于解决目前摩托车用的调压器 电路由于自身功耗较大,导致工作过程中发热量大,器件内升温过快,使得调压器的可靠性 较差的问题,而提供一种功耗较小、具有较高可靠性的摩托车场效应管调压器电路。
[0004] 本实用新型的技术方案:一种摩托车场效应管调压器电路,其特征在于,包括三相 电压输入端,在所述三相电压输入端接入的三条相线上各正向连接有一个二极管,所述的 三个二极管的负极并联后作为电压输出端;在所述三相电压输入端的三条相线与中线之间 还各连接有一个场效应管,所述的三个场效应管的源极均与中线连接并接地,场效应管的 漏极分别与对应的相线相连,所述的三条相线还与比较器的输入端正极连接,所述比较器 的输入端负极接地,比较器输出端的信号依次经逻辑变换电路和驱动电路处理后分别输入 到三个场效应管的栅极。
[0005] 本实用新型的场效应管调压器电路成功解决了普通调压器发热大、温升高的难 题,是专门针对大功率摩托车调压器设计的,通过实际工作测试,在相同工况及散热条件 下,本实用新型调压器电路的温升要比普通调压器的温升低15度以上,从而大大提升了调 压器的整体性能,并有效保证了产品的可靠性。
[0006] 相对于现有技术,本实用新型具有以下有益效果:
[0007] 1、本实用新型的场效应管调压器电路充分利用了场效应管较低的导通电阻和肖特基二极管较低的管压降的特性,用场效应管来代替可控硅与整流回路的负半桥二极管, 同时还用肖特基二极管来代替正半桥的整流二极管,从而大大降低了调压、整流器件的功 耗,特别是在大功率环境中使用时,明显降低了调压器内部的温度,提高了调压器的可靠 性。
[0008] 2、本实用新型的电路中巧妙利用了场效应管内部寄生的二极管,使其与肖特基二 极管组成整流控制回路,使得输出电压能保持平稳,进而还提高了调压器的工作稳定性。
附图说明
[0009] 图1为现有技术中的调压器电路结构示意图;
[0010] 图2为本实用新型场效应管调压器电路的结构示意图。
具体实施方式
[0011] 下面结合附图和具体实施方式对本实用新型作进一步说明。
[0012] 如图2所示,本实用新型的摩托车场效应管调压器电路,包括三相电压输入端 ACU AC2、AC3,所述三相电压输入端连接有三相插头,摩托车磁电机产生的交流电通过所 述三相插头输入调压器电路;在所述三相电压输入端接入的三条相线U、L2, L3上各正向连 接有一个肖特基二极管,所述的三个肖特基二极管Dp D2, D3的负极并联后作为电压输出端 OUT ;在所述三相电压输入端的三条相线U、L2, L3与中线PE之间还各连接有一个场效应管 M0SFET,所述的三个场效应管Qp Q2, Q3的源极均与中线PE连接并接地,场效应管的漏极分 别与对应的相线相连,所述的三条相线Li、L2、L3还与比较器的输入端正极连接,所述比较器 的输入端负极接地,比较器输出端的信号依次经逻辑变换电路和驱动电路处理后分别输入 到三个场效应管的栅极。
[0013] 参见图2,本实用新型中三个肖特基二极管Di、D2、D3构成电路的正半桥,三个场效 应管Qi、Q2、Q3构成电路的负半桥。当磁电机输出相电压处于正半波且输出电压值小于负半 桥场效应管的导通电压时,电流分别经过当相肖特基二极管对负载供电或为电瓶充电,由 于肖特基二极管具有低管压降的特性,此时电路的功耗明显减小,发热量减少,升温速度减 慢,使得整个调压器内的温度降低,从而提高了电路工作的可靠性。当磁电机输出相电压达 到负半桥场效应管的导通电压值时,比较器输出信号并通过逻辑变换电路和驱动电路分别 向三个场效应管发出触发电压信号,使负半桥的三个场效应管反向导通,此时电流分别从 当相场效应管的漏极流向源极并回流到电源的负极(PE线接地为负极),此时磁电机的输出 电压被场效应管短路,调压器的输出端无电流输出,即不给负载提供能量,磁电机输入的电 能被调压器内耗(即削波),这样就实现了稳压的目的;在调压器输出被场效应管短路的过 程中,由于场效应管具有很低的导通电阻,其导通时功耗很低,发热量很小,进一步降低了 调压器的温升,并且由于场效应管内部寄生有二极管,因此还可以与正半桥的肖特基二极 管组成整流控制回路,以保持输出电流的稳定性。
[0014] 参见图2,在所述逻辑变换电路与电压输出端之间还连接有输出电压取样及放大 电路,所述输出电压取样及放大电路用于对调压器输出电压进行检测,并同时对电压信号 进行放大处理,并输入到逻辑变换电路进行处理,所述逻辑变换电路将比较器输出的电压 信号转换后输入到驱动电路,进而控制驱动电路输出触发电压。所述的三条相线还均通过电源电路与电压输出端连接,所述电源电路作为二次电源用于在不接电瓶时稳定控制场效 应管,同时还在磁电机静止时关闭电瓶,起检测磁电机工作信号的作用。本实用新型中,所 述逻辑变换电路、驱动电路、电源电路以及输出电压取样及放大电路均可以采用现有的电 路模块,将各个电路模块与本实用新型介绍的电路结构连接后,即可得到本实用新型的调 压器电路。

Claims (4)

1. 一种摩托车场效应管调压器电路,其特征在于,包括三相电压输入端,在所述三相电 压输入端接入的三条相线上各正向连接有一个二极管,所述的三个二极管的负极并联后作 为电压输出端;在所述三相电压输入端的三条相线与中线之间还各连接有一个场效应管, 所述的三个场效应管的源极均与中线连接并接地,场效应管的漏极分别与对应的相线相 连,所述的三条相线还与比较器的输入端正极连接,所述比较器的输入端负极接地,比较器 输出端的信号依次经逻辑变换电路和驱动电路处理后分别输入到三个场效应管的栅极。
2.根据权利要求1所述的摩托车场效应管调压器电路,其特征在于,所述二极管均为 肖特基二极管。
3.根据权利要求1或2所述的摩托车场效应管调压器电路,其特征在于,在所述逻辑变 换电路与电压输出端之间还连接有输出电压取样及放大电路。
4.根据权利要求1或2所述的摩托车场效应管调压器电路,其特征在于,所述的三条相 线均通过电源电路与电压输出端连接。
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