永磁發電機穩壓器限壓型保護電路的製作方法
2023-05-31 17:06:51
專利名稱：永磁發電機穩壓器限壓型保護電路的製作方法
技術領域：
本發明涉及永磁發電機穩壓器保護電路，特別是一種永磁發電機穩壓器限壓型保護電路。
背景技術：
現有技術的限壓保護電路主要有以下兩種第一種是在穩壓器輸入端並接一隻大功率穩壓二極體，第二種是在穩壓器輸入端並接一隻單向可控矽，當整流輸出電壓達到設定值時，觸發可控矽導通，將穩壓器輸入端短路。上述兩種限壓方案均存在一定的敝端，第一種方案所需的穩壓二極體功率較大，成本高，因受穩壓二極體規格的限制，保護電壓值不能任意設定，也不能應用於較大功率的永磁發電機；第二種方案雖能任意設定保護電壓值，但在可控矽導通瞬間，發電機驅動端將承受一個較大的瞬間衝擊負荷，若將這種保護電路用於手搖發電機，將不能滿足人機工程的要求；另外，可控矽導通後，穩壓器因得不到足夠的輸入電壓而不能正常工作，必須停機一定時間，待可控矽關斷後再重新啟動才能正常工作，影響了整機工作的連續性。
發明內容
本發明的目的在於提供一種永磁發電機穩壓器限壓型保護電路，它利用永磁發電機的輸出特性，通過三極體自動調節流過電阻R3上的電流大小，達到限制永磁發電機最高整流輸出電壓，對穩壓器實行限壓保護的目的。
本發明的構成由電阻R1、R2、R3和NPN型三極體BG以及穩壓二極體Dz組成，電阻R3與三極體BG的集電極串聯，電阻R3的另一端與電路的正端連接，三極體BG的發射極與電路負端連接，電阻R1與R2串聯後接於電路正、負端，穩壓二極體Dz的陰極接電阻R1與R2的接點，陽極接三極體BG的基極，電路並聯接在永磁發電機穩壓器的輸入正、負端。
與現有技術比較，本發明應用時，將電路並接在永磁發電機穩壓器輸入端正、負極之間，電阻R1、R2、穩壓二極體Dz、三極體BG設定該電路的保護電壓值，並通過三極體BG的電流放大作用控制流過電阻R3的電流。當發電機整流輸出電壓低於此設定值時，穩壓二極體Dz截止，電阻R3上沒有電流流過，該電路不消耗功率。當整流輸出電壓達到此設定值時，二極體Dz導通，電阻R3上流過受三極體BG控制的電流，發電機轉速越高，流過電阻R3上的電流就越大，從永磁發電機的輸出特性可知，在某一轉速下，外接負載電流上升，輸出電壓就下降，因此通過調節電阻R3上流過的電流，就能將發電機整流輸出電壓限制在設定值以內。
在本發明電路中，改變電阻R1和R2的比值或改變穩壓二極體Dz的穩壓值，就能重新設定所需的保護電壓值；該電路起保護作用時，流過電阻R3上的電流是隨著發電機轉速的逐漸升高而逐漸增大的，所以將該電路應用於手搖發電機時，搖手柄上沒有瞬間衝擊大負荷，符合人機工程的要求；由於流經穩壓管的電流等於三極體的基極電流，所以可以選用額定電流小、價格低的穩壓管，電路成本較低；選用較大功率的電阻R3，採用合適的三極體BG，本發明還可應用於較大功率的永磁發電機穩壓電路。
圖1是本發明電路的線路圖。圖2是本發明電路在14.4V輸出電壓手搖發電機上應用的電路圖。
圖中R1、R2、R3是電阻，Dz是穩壓二極體，BG是三極體，L1、L2、L3是電樞繞組，1.穩壓器，2.限壓型保護電路。
具體實施例方式如圖1所示，電阻R3與三極體BG的集電極串聯，電阻R3的另一端與電路正極連接，三極體BG的發射極與電路負極連接，電阻R1與R2串聯後接於本電路正、負極，穩壓二極體Dz的陰極接電阻R1與R2的接點，陽極接三極體BG的基極，本電路應用時並聯接在永磁發電機穩壓器的輸入端正、負極之間，通過調節流過電阻R3上的電流，自動將永磁發電機整流輸出端電壓限制在穩壓器所允許的設定電壓範圍內，其限壓值由下式確定UR=R1+R2R2(UZ+Ube)---(V)]]>式中UR——設定的限壓保護電壓值(V)；UZ——穩壓二極體穩壓值(V)；Ube——三極體BG的基極——發射極正向壓降(V)。
電阻R3的阻值滿足下式R3UR(UR-Ube)P---]]>式中P——在發電機整流輸出空載電壓達到UR值時所對應的轉速條件下，發電機所能達到的最大輸出功率(W)。
三極體BG可以是單管，也可以是多隻三極體組成的NPN型複合管，如TIP132。
電阻R3的額定功率和三極體BG的允許最大耗散功率，必須大於永磁發電機在最高工作轉速條件下所能達到的最大輸出功率(W)。
如圖2所示，是限壓型保護電路用於輸出14.4V電壓的手搖發電機線路圖，在電路正、負極上連接穩壓器1、限壓型保護電路2和電樞繞組L1、L2、L3，電阻R1、R2分別為70KΩ、10KΩ，電阻R3為80Ω30W，穩壓二極體Dz的穩壓值為6V，則穩壓器輸入端所得到的限壓保護值為53.6V。
權利要求
1.一種永磁發電機穩壓器限壓型保護電路，由電阻R1、R2、R3和NPN型三極體BG以及穩壓二極體Dz組成，其特徵在於電阻R3與三極體BG的集電極串聯，電阻R3的另一端與電路的正端連接，三極體BG的發射極與電路負端連接，電阻R1與R2串聯後接於電路正、負端，穩壓二極體Dz的陰極接電阻R1與R2的接點，陽極接三極體BG的基極，電路並聯接在永磁發電機穩壓器的輸入正、負端。
全文摘要
本發明公開了一種永磁發電機穩壓器限壓型保護電路，電阻R
文檔編號H02P9/00GK1533024SQ0311751
公開日2004年9月29日 申請日期2003年3月20日 優先權日2003年3月20日
發明者薛偉光, 姚蘇蘇 申請人:貴陽航空電機有限公司