大功率電子電壓調節器的製作方法
2023-10-10 05:31:39 3
專利名稱：大功率電子電壓調節器的製作方法
技術領域：
本實用新型屬於一種汽車用電子調壓器。
背景技術：
目前裝配在洗車上的電子調壓器，普遍採用三極體，其發電機輸出電流強度受到限制，且升溫高，影響其使用壽命。
發明內容本實用新型要解決的技術問題，是提供一種輸出磁場電流大，可達15A，能與3KW大功率發電機配套，且升溫低，可靠性高的電子電壓調節器。
採用的技術方案是大功率電子電壓調節器，包括託架和電壓控制調節器。電壓控制調節器，包括殼體、電路板、電壓控制調節電路。電壓控制調節電路包括開關電路、反峰電壓雙重保護電路和檢測穩壓電路。開關電路包括場效應管T1、電阻R4、二極體D1。電阻R4與二極體D1串聯後，一端與接線柱L連接，另一端與場效應管T1的柵極G端連接，場效應管T1的D端經二極體D2與接線柱L連接。反峰雙重電壓保護電路，包括二極體D2、穩壓管W2和電容C2。穩壓管W2、電容C2並聯後一端接場效應管T1的柵極G，另一端接地。二極體D2的正極端接場效應管T1的D端，其負極接L。檢測穩壓電路，包括三極體T2、電阻R2、R1、R3、電容C1、穩壓管W1。三極體T2的發射極接地，集電極接R4、D1連線上的P點。三極體T2的基極經穩壓管W1接電阻R2，經電阻R3接地。電阻R2、R1串聯後，一端接接線柱L，另一端接地。場效應管的D端與接線柱F連接。
上述電子元器件設置在電路板上，電路板設置在由上蓋和底板構成的殼體內，組成模塊，再把該模塊固定在帶碳刷的託架上。三個接線柱L、F、一，分別與帶碳刷的支架上的接線板電連接。託架上的二個碳刷分別和與L、F連接的接線板保持電接觸。
上述的場效應管可為N溝型場效應管，也可為P溝型場效應管。三極體可為NPN型矽三極體，也可為PNP型矽三極體。
本實用新型的工作原理
在介紹工作原理之前，應首先說明本實用新型因受配套汽車整體電路設計要求，在不同工作狀態下，接線柱L與接線柱一，兩端分別由兩種不同電源供電。即當發電機末發電時，是由蓄電池電源通過發電指示燈向L端供電。當發電機發電電壓升到≥4V時，L端轉由發電機供電。
電路工作原理初始發電機末發電時，接通蓄電池電源，電流流經發電機指示燈(在本實用新型的外電路中)向L接柱供電。此點電流分兩條支路流行。其一、由L點經電阻R4、串聯二極體D1組成柵極電壓自舉電路向T1場效應管柵極充電。當柵極電容充電電壓升到VG≥4V時，場效應管T1開始導通。隨即另一支路電流、由L接線柱流經發電機磁場線圈到F接線柱，再經場效應管T1的D、S極到負極接柱，供給磁場一股微弱的外勵電流。可是此刻L點電壓由VL≥4V，立即跌落到0.4V以下。(因外勵磁系統電阻，L接線柱之上端電阻約120Ω，之下電阻為4Ω。電池電壓為12V供電時，所以L點分得電壓VL≈0.4V)因場效應管柵極電容蓄存的電荷電壓VG仍為4V以上，VG立即轉向L點放電的趨勢。由於有柵極電壓自舉電路中D1二極體反向阻止的作用，保持VG≥4V只升不降，場效應管T1才能持續導通。並促使VL、VG迅速增加，直達磁場電流飽和，發電機滿載輸出。上述充分顯示出柵極電壓自舉電路，在場效應管開關電路中，起到功不可沒的關鍵作用。
反峰電壓雙重保護電路當磁場電流關斷的瞬間形成反峰電壓時，由二極體D2經L點到磁場線圈，再到F點構成迴路放電。由穩壓管W2與並聯電容C2把柵極電壓限制在10V≤VG≤15V。上述兩種電路對場效應管T1漏源極和柵源極形成雙重反峰或高壓擊穿保護，並能消除自激。
檢測穩壓電路本實用新型調節器匹配的發電機正常發電時，本電路中的L與一，兩個接柱也就分別與發電機正、負極相連，並與其保持同電位。由L點接電阻R2串聯電阻R1及電容C1、穩壓管W1下串電阻R3及三極體T2基極到負極。因此種檢測穩壓電路的首尾，是直接與發電機正負極相接，所以當發電機輸出電壓VL≥14.2V±0.2V時(14V發電機)或者VL28.2±0.2V時(28V發電機)。從電阻R1檢測出電壓VR1≥WW1時(VW1為穩壓管W1的穩壓值)穩壓管W1導通。其電流IW1通過電阻R3與T2三極體的基極，三極體T2導通。場效應管T1柵極被短路，場效應管T1截止。磁場電流ID被關斷，發電機電壓立即下降。穩壓管W1、三極體T1雙轉為截止。場效應管T1又恢復導通，發電機得到飽和的勵磁電流，輸出電壓又迅速上升，如此周而復始進行下去，使發電機保持輸出穩定電壓。
本實用新型大功率電子電壓調節器，輸出功率大、溫升低、穩定性好、可靠性高。能輸出15A左右的磁場電流，可與3000瓦汽車發電機配套。是汽車技術發展需要的新產品。
圖1是本實用新型的一處實施例的主視圖，圖2是圖1的俯視圖，圖3和圖4分別是本實用新型的二種控制電路原理圖。
具體實施方式
實施例一大功率電子電壓調節器，包括託架1和電壓控制調節器2。託架1帶有絕緣隔離設置的碳刷3和碳刷4。電壓控制調節器，包括殼體上蓋5、電路板6、底板7和電壓調節控制電路。電壓調節控制電路，包括開關電路、反峰電壓雙重保護電路的檢測穩壓電路。開關電路包括場效應管T1、電阻R4、二極體D1。電阻R4與二極體D1串聯後，一端與接線柱L連接，另一端與場效應管T1的柵極G端連接，場效應管T1的D端經二極體D2與接線柱L連接。反峰雙重電壓保護電路，包括二極體D2、穩壓管W2和電容C2。穩壓管W2、電容C2並聯後一端接場效管T1的柵極G，另一端接地。二極體D2的正極端接場效應管T1的D端，其負極接L。檢測穩壓電路，包括三極體T2、電阻R2、R1、R3、電容C1、穩壓管W1。三極體T2的發射極接地，集電極接R4、D1連線上的P點。三極體T2的基極經穩壓管W1接電阻R2，經電阻R3接地。電阻R2、R1串聯後，一端接接線柱L，另一端接地。場效應管T1的D端與接線柱F連接。
上述電器元件裝設在電路板6上，由電路板6裝設在由上蓋5和底板7構成的殼體內，殼體固定在託架1上。接線柱F、L、一，分別與託架1上的接線板8、9、10電連接。接線板10接地，接線板8、9分別與碳刷3、4電接觸，接線板9通過導線11與指示燈連接。
實施例二實施例二與實施例一在結構上基本相同，不同之處在於場效應管T1為P溝型場效應管，三極體T2為PNP型矽三極體。
權利要求1.大功率電子電壓調節器，包括託架(1)和電壓控制調節器(2)；電壓控制調節器(2)，包括上蓋(5)、電路板(6)、底板(7)，其特徵在於託架(1)帶有絕緣隔離設置的碳刷(3)和碳刷(4)；電壓調節控制電路，包括開關電路、反峰電壓雙重保護電路和檢測穩壓電路，開關電路包括場效應管T1、電阻R4、二極體D1，電阻R4與二極體D1串聯後，一端與接線柱L連接，另一端與場效應管T1的柵極G端連接，場效應管T1的D端經二極體D2與接線柱L連接，反峰雙重電壓保護電路，包括二極體D2、穩壓管W2和電容C2，穩壓管W2、電容C2並聯後一端接場效管T1的柵極G，另一端接地，二極體D2的正極端接場效應管T1的D端，其負極接L，檢測穩壓電路，包括三極體T2、電阻R2、R1、R3、電容C1、穩壓管W1，三極體T2的發射極接地，集電極接R4和D1連線上的P點，三極體T2的基極經穩壓管W1接電阻R2，經電阻R3接地，電阻R2、R1串聯後，一端接接線柱L，另一端接地，場效應管的D端與接線柱F連接；上述電器元件裝設在電路板(6)上，電路板(6)裝設在由上蓋(5)和底板(7)構成的殼體內，殼體固定在託架(1)上，接線柱F、L、一，分別與託架(1)上的接線板(8)、(9)、(10)電連接，接線板(10)接地，接線板(8)、(9)分別與碳刷(3)、(4)電接觸。
2.根據權利要求1所述的大功率電子電壓調節器，其特徵在於接線板(9)通過導線(11)與指示燈連接。
3.根據權利要求1或2所述的大功率電子電壓調節器，其特徵在於場效應管T1也可為P溝場效應管，三極體T2可為PNP型矽三極體。
專利摘要大功率電子電壓調節器，包括帶有碳刷的託架和電壓調節控制電路。該控制電路包括由場效應管T
文檔編號H02P9/14GK2548364SQ02211949
公開日2003年4月30日 申請日期2002年5月24日 優先權日2002年5月24日
發明者何德君, 陳民勇 申請人:陳民勇