摩託車磁電機調節器的製作方法
2023-04-24 08:21:41 1
專利名稱：摩託車磁電機調節器的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種由穩壓二極體控制的，輸出級為複合管的兩級放大並聯穩壓電路和一個充電指器電路組成的，特別是用於實現G76磁電機輸出電壓調節裝置。
目前國內的250兩輪及二輪摩託車所用的G76磁電機，其結構簡單、工作可靠、限流較好，但由於轉速或負載(車上用電設備、如點火線圈、信號燈、照明燈等)變化所引起的電壓波動，無理想的控制措施，多年來常出現劇烈的過充電、造成蓄電池電液大量蒸發、外溢，活性物脫落，嚴重損害蓄電池及其它電器的使用壽命，其充電指示燈(也有不裝此燈的)一般接於交流輸出端，對整流器發生的故障不能較全面的作出反應，有時造成蓄電池虧電，影響正常行駛，另外白天行駛一旦發生蓄電池損壞或斷路時，用電設備將受到15～25V過電壓的衝擊，必須停車，給司機帶來困難。
為緩解過電壓和過充電問題，在三輪摩託車上多採取配裝大容量蓄電池的辦法來限制過電壓，但白天連續在郊區行駛時電壓仍處於9V左右，過充電還是可觀的，特別是蓄電池的體積和重量顯著增加，以3-Q-75為例其重量相當於3-MA-16的五倍，同時用鉛量大幅度增加。近年來在兩輪摩託車上曾有採取白天行駛時加一個假負載或在磁電機繞組上抽頭的辦法，使之獲得某種情況下的緩解，而對實際上行駛車速時有變化，蓄電池狀況不同的各種情況下，還是不能形成理想穩供滿足使用要求。目前國內外小排量摩託車(重慶-山葉CY80、鈴木FA50等)配套的磁電機調節器已相繼問世，它由一個可控矽交流半波穩壓電路和一個供信號燈、供充電的小功率半波整流器組成，無充電指示器，燈光照明為交流供電，停車時無燈、低速時燈光很弱。由於G76磁電機與上述配套電機的結構、工作方式不同，功率也大，故上述調節器不能應用，特別是對於信號燈多、功耗大、相對視野性較差的三輪貨運摩託車，上述供電方式也不能適應。
本實用新型的目的是要提供一種，由穩壓二極體控制的，輸出級為複合管的兩級放大並聯穩壓電路和一個充電指示器電路組成的磁電機調節器，它能有效的控制由於轉速或負載變化所引起的電壓波動，使磁電機輸出電壓保持在規定的範圍內，安全供電，並使充電指示燈及時反應磁電機的輸出工作狀況，以及蓄電池一旦損壞時仍能使車行駛，開回住地。
本實用新型的目的是這樣實現的由於磁電機的內阻較大，並且感抗佔主要成分，當負載電流增加時電壓下降很快，高速時尤為顯著，如G76磁電機在5000r/min時，負載電流每增加0.1A，電壓下降0.45-1V。本裝置的穩壓部分是一個由穩壓二極體控制的，輸出級為複合管的兩級放大並聯穩壓電路，當磁電機經整流輸出電壓大於規定的調節電壓時，穩壓二極體被擊穿，放大器導通，經負載電阻R11通過電流，其電流大小取決於當時的電壓，負載電流的增加又導至了電壓下降，當降至低於調節電壓時放大器又隨穩壓二極體截止，負載電流又迅速下降電壓又上升，在穩壓二極體的控制下放大器反覆的導通、截止，使磁電機輸出電壓保持在預先調好的數值(調節電壓值)上。
在充電指示器電路中，第2三極體BG2的集電極通過一個指示燈接電源，發射極經第4二極體D4接地，該三極體導通時燈點亮，截止時燈熄滅；第1二極體D1和第2二極體D2的負極分別接於磁電機的兩輸出端，正極與第3二極體D3的正極相接，該接點作為控制端與電源間跨接著由串聯電阻R1、R2與電容C1並聯組成的第一迴路；第二迴路的第1三極體BG1的發射極接電源，基極經電阻R3與電阻R1和R2的接點相接，集電極經電阻R4與二極體的D3的負極聯接後又經電阻R5接三極體BG2的基極。發動機靜置時，接通電源由蓄電池供電，三極體BG2導通，此時控制端的電壓大於2V，當磁電機隨發動機旋轉發電時二極體D1、D2導通，第一迴路形成非正弦電壓，使三極體BG2呈間歇導通，在轉速升至800～1000r/min時截止；當整流器輸出端的兩隻二極體損壞一隻時為半波輸出，迫使三極體BG2推遲截止，兩隻二極體都損壞時無輸出，在任何轉速下三極體BG2均導通；當整流器接地端的二極體短路時，發動機靜置接通電源，則控制端電壓被箝制在0.6～1V，三極體BG2處於截止；當整流器接地端的二極體斷路時，在800-1000r/min轉速下三極體BG2截止，升速時第一迴路的電壓隨之增長，轉速大於1800r/min時第二迴路導通，又促使三極體BG2導通。
本實用新型的實現結束了20多年來的G76磁電機無穩壓，完善了充電指示。由於調壓電路採用了複合管作輸出極，並帶正反饋的兩級放大並聯穩壓電路，又使穩壓二極體工作在線性區，故工作靈敏度高，電壓穩定性好，當磁電機轉速由250～5000r/min變化時，調節電壓值變化不大於0.2V，靜態耗電小於0.25W；當蓄電池一旦損壞時磁電機和調節器仍能正常工作，使車行駛；當磁電機或整流器發生故障時，充電指示器能使指示燈及時作出不同反應，使之能較容易的查出問題所在；該裝置G76磁電機配套在低速時，蓄電池能補充供電，燈光無明顯差別。
本實用新型的解決方案由以下的實施例及附圖給出。
圖1是根據實用新型提出的摩託車磁電機調節器的電路圖(雙點劃線框內部分是與調節器相聯接的外電路，YF是磁電機)。
圖2是圖1所示電路中，調壓電路在磁電機轉速2000r/min時的調節電壓波形圖。
圖3是圖1所示電路中，充電指示器電路在磁電機轉速1000r/min，經整流輸出情況正常時，三極體BG2的基極電壓波形圖。
圖4是圖1所示電路中，充電指示器電路在整流器輸出端二極體Da或Db損壞，磁電機轉速為1000r/min時，三極體BC2的基極電壓波形圖。
圖5是圖1所示電路中，充電指示電路在整流器輸出端二極體Da或Db損壞，磁電機轉速2600r/min時，三極體BG2的基極電壓波形圖。
圖6是圖1所示電路中，充電指示電路在章流器接地端的二極體Dc或Dd斷路，磁電機轉速2000r/min時，三極體的BG2的基極電壓波形圖。
本裝置包括一個調壓電路，它由兩隻大功率三極體BC5、BG6的發射極接地，基極接三極體BG4的發射極，其集電極與BG4的集電極相接組成輸出級複合管，經負載電阻R11接電源U，PNP型三極體BG3的發射極接電源U，集電極經電阻R10與複合管的輸入端BG4基極相接構成兩級放大器；分壓串聯電阻R6、R7與輸出級複合管並聯跨接於電阻R11與地之間，在電路工作時呈現正反饋，加速其導通或截止的轉換過程，使調節電壓更加穩定；穩壓二極體DW的負極通過電阻R8接放大器輸入端BG3的基極，DW的正極與電阻R6和R7的接點相接，電阻R9連接在穩壓二極體DW和電阻R8的接點與電源U之間，使DW工作在線性區，增進電路工作的靈敏度和穩定性；在電源U與地之間連接著濾波電容C2。
調壓電路的工作是當磁電機經整流輸出電壓(即電源電壓U)大於調壓電路的調節電壓Ue時，穩壓二極體DW兩端達到了反向擊穿電壓，DW擊穿後先經電阻R9導通，在R9兩端電壓大於0.6V時三極體BG3產生基極電流，放大器導通迅速通過電流迫使電壓下降，當降至低於調節電壓Ue時，穩壓二極體DW兩端低於其反向擊穿電壓截止，放大器隨之截止，電流又迅速下降使電壓U上升，升至大於調節電壓時電路又重複上述的導通，通過電路反覆的導通、截止使電壓U保持在預先調好(選配電阻R6)的調節電壓值(圖2中的Ue)。
本裝置還包括一個充電指示電路，其中用於開關工作的三極體BG2的集電極經過一個指示燈接電源U，發射極經二極體D4接地，基極經電阻R5接二極體D3的負極；電路輸入端的兩隻二極體D1、D2的正極相接，負極分別接於磁電機的兩個輸出端，與整流器輸出端的二極體Da、Db形成全橋；二極體D1D2、D3的正極聯接在一起作為控制端A，它與電源U之間跨接著由電容C1和與之並聯的串聯電阻R1、R2所組成的一迴路；PNP型三極體BG1的基極經電阻R3與電阻R1和R2的接點相接，集電極經電阻R4與二極體D3和電阻R5的接點相接組成第二迴路。
充電指示電路的工作是在磁電機經整流輸出情況正常時，發動機靜止接通開關K，由蓄電池供電經電阻R1、R2二極體D3、電阻R5使三極體BG2產生基極電流導通，指示燈點亮，此時控制端A的電壓大於2V，圖3～6中UbQ為三極體BG2的基極直流電壓，當磁電機隨發動機轉動發電，二極體D1、D2導通後，控制端A形成非正弦電壓，三極體BG2呈間歇導通，隨磁電機轉速的升高其導通時間逐漸縮短在轉速800-1000r/min(發動機怠速，磁電機已輸出供電)時三極體BG2截止(見圖3)，指示燈熄滅。當整流器輸出端的二極體Da或Db損壞(斷路或短路)時呈半波輸出，在磁電機800～1000r/min的轉速下，三極體BG2有
導通(見圖4)指示燈不能熄滅，隨轉速升高
的空當變窄，在轉速大於2600r/min時三極體BG2截止(見圖5)；整流器輸出端的二極體Da和Db都損壞時磁電機無輸出，三極體BG2在任何轉速下均導通；當整流器接地端的二極體Dc、Dd短路一隻或兩隻時，發動機靜置接通開關K，由蓄電池供電經電阻R1、R2，二極體D1、D2接地。控制端A的電壓被箝制在0.6～1V，三極體BG2處於截止狀態；當整流器接地端的二極體Dc、Dd斷路兩隻時無輸出，斷路一隻時為半波輸出，而第一迴路上(U-A)的電壓還是全波，在磁電機轉速800～1000r/min時BG2仍截止，但該電壓或
電壓，因失去調節當磁電機升速時將隨之增長，轉速大於1800r/min時，電阻R1兩端電壓滿足了第二迴路三極體BG1的導通條件，導通後經電阻R4、R5又使三極體BG2產生基極電流導通(見圖6)。裝配時選配電阻R5使指示燈短接時，三極體BG2的集電極電流等於0.25～0.35A，獲得短路保護。
權利要求1.一種摩託車磁電機調節器，是一個應用於直流供電型式的，在磁電機。整流器輸出迴路發生故障時能作出相應反應的，並在蓄電池一旦損壞時仍能正常工作的磁電機調節器，其特徵在於是一個由穩壓二極體控制的，輸出級為複合管的兩級放大並聯穩壓電路和一個充電指示電路所組成。
2.根據權利要求1所述的裝置，其特徵是在調壓電路中，電源U與地之間跨接著濾波電容C2；兩隻大功率三極BG5、BG6的發射極接地，基極三極體BG4的發射極，其集電極與BG4的集電極相接組成輸出級複合管，經負載電阻R11接電源U；PNP型三極體BG3的發射極接電源U，集電極經電阻R10與複合管的輸入端BG4的基極相接，構成兩級放大器；分壓串聯電阻R6、R7與輸出級複合管並聯跨接於電阻R11與地之間，在電路工作時呈現正反饋，加速其導通或截止的轉換過程，使調節電壓更加穩定；穩定二極體DW的負極通過電阻R8接放大器輸入端BG3的基極，DW的正極與電阻R6和R7的接點相接；電阻R9連接在穩壓二極體DW和電阻R8的接點與電源U之間，使DW工作在線性區，增進電路工作的靈敏度和穩定性；在穩壓二極體DW的控制下，磁電機經整流輸出電壓大於調壓電路的調節電壓時，放大器形成反覆的導通、截止，使電壓U保持在調節電壓值。
3.根據權利要求1所述的裝置，其特徵是充電指示電路中用於開關工作的三極體BG2的集電極經過一個指示燈接電源U，發射極經二極體D4接地。基極經電阻R5接二極體D3的負極；電路輸入端的兩隻二極體D1、D2的正極相接，負極分別接於磁電機的兩個輸出端；二極體D1、D2、D3的正極聯接在一起形成控制端A，它與電源U之間跨接著由電容C1及與之並聯的串聯電阻R1、R2所組成的第一迴路；PNP型三極體BG1的基極經電阻R3與電阻R1和R2的接點相接，集電極經電阻R4與二極體D3和電阻R5的接點相接組成第二迴路；當三極體BG2導通時指示燈點亮，截止時指示燈熄滅；發動機靜止時接通電源，三極體BG2導通，控制端電壓大於2V；磁電機轉動發電時，二極體D1、D2導通，在800～1000r/min時BG2截止，當整流器輸出端二極體Da或Db損壞時，在該轉速下BG2有
導通，轉速大於2600r/min時截止，Da、Db都損壞時，任何轉速BG2均導通；整流器接地端二極體Dc或Dd短路時接通電源，控制端電壓箝制在0.6～1V，BG2截止，Dc或Dd斷路時，在800～1000r/min轉速下BG2截止，升速時第一迴路的電壓隨之上升，當轉速大於1800r/min時，使第二迴路導通，又導至BG2導通。
4.根據權利要求3所述的裝置，其特徵是選配電阻R，的阻值，使指示燈短接時，三極體BG2的集電極電流等於0.25～0.35A。
專利摘要本實用新型公開了一種能穩定磁電機輸出電壓的，能及時反應磁電機輸出迴路工作狀況的，並在蓄電池突然損壞時仍能正常工作的磁電機調節器。它由一個受穩壓二極體控制的，兩級放大並聯穩壓電路和一個充電指示電路組成。當磁電機經整流輸出電壓大於穩壓電路的調節電壓時，穩壓電路形成反覆的導通、截止、實現調節、穩壓。對於磁電機經整流輸出迴路的工作，正常或發生故障時，充電指示電路在其第一迴路和第二迴路的操縱下，控制指示燈作出相對應的顯示。
文檔編號H02P9/00GK2049049SQ8920246
公開日1989年12月6日 申請日期1989年3月10日 優先權日1989年3月10日
發明者陳殿生 申請人:北京汽車摩託車聯合製造公司工藝所