CN2080264U - 车用交流发电机调节器 - Google Patents
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Abstract
车用交流发电机调节器,涉及汽车,拖拉机等工
程机械上与交流发电机配套使用的电压调节器,用以
对蓄电池充电,包括:三角波发生电路、采样电路,占
宽比调整电路,中性线控制电路,过热过压过流保护
电路、驱动电路,选用集成电路块,外壳为整体金属外
壳,用耐高温树脂灌封。电压调节精度高,保证输出
波动范围不大于±0.1V的稳定电压,具有抛负载保
护功能,匹配发电机的功率范围大,使用时不需要调
整,安装方便。
Description
车用交流发电机调节器,涉及汽车、拖拉机等工程机械上与交流发电机配套的电压调节器。
汽车行驶时,发电机向蓄电池充电,蓄电池的电压要保持稳定,用电压调节器来调节发电机的输出电压,现有的调节器为电感式或晶体管式,晶体管式调节器电路如图1所示,存在如下缺点:电压调节困难,调整精度不高,调压性能不稳定,使用时需要调整分压电阻阻值,当出现蓄电池极桩接线松脱等严重抛载情况,晶体管受到大电流和高电压冲击容易损坏。这样,容易在使用中烧坏发电机。
本实用新型的目的在于克服上述缺点,提供一种车用交流发电机集成电路电压调节器,此调节器自动调节发电机电压,且精度高、反应灵敏、寿命长,并设有性能优良的中性线控制电路。
本实用新型用无触点开关电路对发电机励磁电流进行控制,以调节发电机输出电压。
图1为晶体管式电压调节器电路图。
图3为本实用新型的车用交流发电机电压调节器电路图。图2为本实用新型电路原理图的框图。
图4为本实用新型的车用交流发电机调节器外壳图(包括正视图、侧视图、俯视图。
参见图2及图3详细说明本实用新型。图3中,本实用新型包括:其中E+代表发电机火线引出线接点,E-代表发电机负极引出线点,N代表中性线,B+代表蓄电池正极,L代表充电指示灯,F接发电机励磁绕组。
a、三角波发生电路,由方波发生电路(集成块IC1、电阻R1、R2、R3、R4和电容C1)和积分电路(包括电阻R6、电容C2)组成。
b、采样电路,包括基准电路(由电阻R14、二极管D4组成)和采样信号电路(由集成块IC3、电阻R9、R10、R11、电容C3组成。
c、占宽比调整电路(由集成块IC3组成)。
d、驱动电路,由达林顿管(组合三极管BG2、BG3电阻R17、R18、R20和二极管D10组成)。
e、中性线控制电路(由集成电路块IC4和二极管D1、D2、D3、D6、D7,电容C4、三极管BG1、电阻R5、R7、R12、R13、R14、R15、R16组成)。
f、压敏电阻MG接在火线与地线之间。
上述电路工作原理如下:
控制信号的产生:发电机工作时,首先在方波电路中(IC3、R1~R3)产生振荡频率为100Hz的方形电压波,此方波经过积分电路R6、C2处理后变为相应的三角波,作为基准波形被送入IC2组成的占宽比调整电路,其调整信号来源于采样电路(IC3),由R8、D4组成的基准电路向IC3提供基准电压,从B+采样的信号经过R10和R9组成的分压电路向IC3提供发电机输出电压的变化信号,IC3将变化的电压信号和基准电压进行比较,得到的比较值被送入IC2,用以调整IC3输出波形的占宽比。
调压过程:
发电机转速提高时,电池B+输出电压随着上升,分压电阻R9R10上的电压也随着升高,当电压升至超过D4上的标准电压值时,IC3输出一个相应升高的控制信号,从而在IC2内产生一个脉宽比相应降低的信号,该信号通过达林顿管BG2和BG3,使发电机励磁电流有效值下降,从而使发电机输出电压降低。相反,发电机转速降低时,从B+的采样信号电压随着下降,在R10上端的电压也随着下降,当电压降到低于D4上的标准电压时,IC3输出一个相应降低的电压控制信号,从而在IC2内产生一个脉宽比相应升高的信号,该信号通过R17控制达林顿管BG2、BG3放大,使发电机励磁电流有效值升高,发电机输出电压升高。
上述负反馈过程在调节器内不断地进行,灵敏地控制着励磁电流,使发电机输出一个标准的稳定的电压值。此为本实用新型的一个特点。
中性线控制电路原理:
中性线控制电路的组成包括:集成块IC4、二极管D1、D2、D5、D7D8、电容C4、三极管BG1及电阻R5、R7、R12、R14、R13、R15、R16。中性线控制电路有两种控制功能:(1)控制充电指示灯,由R13、BG1组成;(2)起动控制功能,由R3、D1、D2、D3、R12组成。
中性线检测电路:由IC4、D8、D7、R14、C4、R15、R16组成,此电路是一个比较电路,由R14、D7提供基准电压,发电机中性电压通过R16送入IC4的反相输入端,当发电机发电时,IC4检测后输出一个低电平,当发电机停止工作,或发电机有故障不发电,IC4则输出一个高电平。
控制充电指示灯,当发电机正常发电时,IC4输出一个低电平,使得BG1基极低电平,BG1截止,充电指示灯熄灭,表示发电机正常工作;当发电机停止工作,使得发电机不发电,IC4输出一个高电平,BG1有基极电流,BG1导通充电指示灯亮(表示发电机没发电)。
起动控制功能:当发动机未起动,发电机没发电时,IC4输出一个高电平,通过D5、R12送入IC3的反相端,使得IC3输出一个低电平,而三角波发生电路IC1输出的三角波经R3、D1、R7决定的分压比分压后,送入IC2的同相输入端,此分压电路决定的方波电压使得IC2输出一个占宽比在0.1~0.5范围内的方波,此方波电压被送入驱动放大电路后控制发电机励磁线圈(点下),使发电机保持一个起动磁场;当发电机进入正常发电时,IC4输出一个低电平,D5反相截止,IC3进入工作状态,同时D2导通,使得D1截止IC3的控制信号直接送入IC2同相端,此时,重复调压过程,发电机向蓄电池正常充电。
在瞬时脉冲电流出现时,接于火线与地线之间的压敏电阻MG可以在2ns内导电接地,将超过允许值的脉冲电流吸收,其吸收电流峰值可达上千安培,从而保证了调节器和发电机设备的安全。此为本实用新型的又一特点。
实施例:上述电路即为本实用新型实施例采用的电路,各主要元部件型号如下对照。
三极管 二极管 稳压管
BG1: 2sD560 D2、D3、D5、D8与 D4:5.6V
BG2: MPSA42 D1均为:1N4148 D7:2V
BG3: 2SD1309 D9:gV
压敏电阻:MG:MYD 15 680K
外壳是长方体,外表面有凸棱,内表面是一长方体凹面容器,用于放线路板,外壳用铝铸造,底面用耐高温树脂灌封。
本实用新型由于采用了高速无触点开关电路,对电压的变化反应非常灵敏,即使电压变化的频率达100HZ以上,也能及时响应,因此能对电压波动进行准确调整,使发电机的负荷和转速在不同范围内变化时,保证输出一个波动范围不大于±0.05V的稳定电压,并且,由于有过热、过流和过压保护电路,因此能在233~358K(-40~+85℃)温度范围内正常工作,即使出现蓄电池极桩接地松脱等严重抛载情况,各电子元件也不受损坏,同时,使用时不需调整分压电阻,安装调节方便。
Claims (3)
1、车用交流发电机调节器,其特征在于包括:
a、三角波发生电路由方波发生电路(包括集成电路块IC1、电阻R1、R2、R3、R4、电容C1)和积分电路(包括R6、C2)组成;
b、采样电路由基准电路(包括电阻R8、稳压管D4)和采样信号电路(包括集成块IC3、电阻R10、R8、R11、R12、电容C3、二极管D5)组成;
c、占宽比调整电路(集成块IC2);
d、驱动电路(包括组合三极管BG2、BG3的达林顿管和电阻R17、R18、R20和二极管D10组成);
e、中性线控制电路(包括集成块IC4、二极管D1、D2、D5、D8、D7电容C4,三极管BG1,电阻R7、R12、R13、R14、R15、R16);
f、压敏电阻MG,接在火线与地线之间;
当发电机工作时,方波电路产生振荡频率为100Hz的方形电压波,经积分电路处理后变为相应的三角波,作为占宽比调整的基准波被送入IC2组成的占宽比调整电路,其调整信号来源于采样电路,由R8、D4组成的基准电路向IC3提供基准电压,电池B+的电压被采样电路检测,信号经过R9、R10和C3组成的分压电路向IC3提供发电机输出电压的变化信号,IC3将变化的电压信号和基准电压进行比较,得到的比较值被送入IC2,用以调整IC2输出波形的占宽比,再经达林顿管BG2、BG3放大,发电机励磁电流跟随变化,控制发电机输出电压,在瞬时脉冲电流出现时,压敏电阻MG可以导通接地,将超过允许值的脉冲电流吸收。
2、根据权利要求1的车用交流发电机调节器,其特征在于还有一外壳,外壳是长方体,其外表面有凸梭,内表面是一长方体凹面容器,用于放置线路板,外壳用金属铝整体铸造,底面为耐高温的树脂封灌。
3、根据权利要求1的车用交流发电机调节器,其特征为三极管BG1选用25D560,BG2选用MPSA42,BG3选用25D1309,二极管D1,D2,D3,D5,D6选用IN4148,稳压管D4选用5.6V,D72V,D99V,压敏电阻MG选用MYD15。
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CN 91214022 CN2080264U (zh) | 1991-01-03 | 1991-01-03 | 车用交流发电机调节器 |
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CN2080264U true CN2080264U (zh) | 1991-07-03 |
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Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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CN102420590A (zh) * | 2011-11-23 | 2012-04-18 | 深圳职业技术学院 | 一种功率超声电源数字频率发生装置及其方法 |
CN102590746A (zh) * | 2012-02-15 | 2012-07-18 | 河源职业技术学院 | 一种汽车充电系统状态及故障检测显示系统和方法 |
CN106788121A (zh) * | 2016-11-18 | 2017-05-31 | 广州视源电子科技股份有限公司 | 一种空间矢量脉宽调制方法及设备 |
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1991
- 1991-01-03 CN CN 91214022 patent/CN2080264U/zh not_active Withdrawn
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CN106788121A (zh) * | 2016-11-18 | 2017-05-31 | 广州视源电子科技股份有限公司 | 一种空间矢量脉宽调制方法及设备 |
CN106788121B (zh) * | 2016-11-18 | 2019-03-29 | 广州视源电子科技股份有限公司 | 一种空间矢量脉宽调制方法及设备 |
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