汽車拖拉機用保護型電子調節器的製作方法
2023-10-31 14:15:37 1
專利名稱：汽車拖拉機用保護型電子調節器的製作方法
技術領域：
汽車拖拉機用保護電子調節器，涉及發電機輸出電壓的控制裝置，特別是汽車拖拉機上所用的電子調節器。
目前，此類調節器種類很多，其中以LM393等雙比較器以及四比較器構成的集成電路電子調節器居多，如天津環宇汽車配件廠的集成電路電壓調節器，這些調節器都只利用了集成塊中其中之一比較器，其餘的比較器都被空餘著。通過這些調節器都可獲得一相對穩定的電壓輸出，但這些調節器都有一個共同缺點自我保護能力較弱，特別是缺乏短路保護及過流保護功能，而短路損壞、過流損壞則是調節器損壞最主要的原因，如電機電磁線圈的積炭短路、維修人員習慣性的「刮火」操作短路等等都將導致短路損壞，勵磁線圈的部分短路則會引起過流損壞，二者都將損壞調節器，同時，它們也是使蓄電池虧電的重要原因。
本實用新型旨在提供一種具有短路保護及過流保護功能的汽車拖拉機用電子調節器，具體地說是一種利用現有調節器中空餘的比較器實現短路保護及過流保護功能的電子調節器。
本實用新型的進一步目的在於該電子調節器還具有過壓保護、電源反向保護等多種保護功能，以保證電子調節器在多種惡劣的工作環境中不被損壞。
本實用新型是這樣解決的利用現有集成塊中的空餘比較器對短路或局部短路時產生的過流電壓與基準電源進行比較，由此而得到的信號輸入一邏輯器中，從而獲得一新信號以控制功率電路，從而控制電機勵磁電流值始終低於一設定的值，保護調節器不被損壞。具體的說，該調節器還包括一個由以下電路構成的過流保護迴路過流取樣電路，它通過對勵磁線圈短路或局部短路時產生的過流取樣，而獲得一電壓信號基準電源，該基準電流是通過二極體D4、電阻R11從勵磁線圈的勵磁端取樣獲得比較器，該比較器為現有調節器中的空餘比較器，該比較器接入過流取樣電路獲得的電壓信號和基準電源電路獲得的電壓信號，其輸出信號接入邏輯器邏輯器，由兩個三極體T1、T2構成，T1的基極接入電壓調節迴路比較器CP1輸出信號及T2的集電極，T1的發射極與功率電路中三極體T3的基極相接，T1的發射極與T3的發射極相接，T2的基極接入比較器CP2的輸出信號，T2的發射極與電源負極相接，整個邏輯器輸出信號是由T1的發射極輸出，輸入端分別為T1、T2的基極功率電路，該電路接入邏輯器輸出信號，該信號控制功率電路從而控制過流電流始終低於一設定值，從而形成一個迴路。
下面將結合附圖和實施例對本實用新型做進一步說明
圖1是本實用新型的電氣原理圖圖2是外搭鐵式電子調節器電路圖圖3是圖2所示調節器工作示意圖圖4是內搭鐵式電子調節器電路圖圖S是圖4所示調節器工作示意圖圖6是過流保護時R11上的電流波形圖7、圖8分別是兩個實施例中過流保護時R11上的電流波形圖2、圖4所示調節器中包括電壓調節電路、過流保護電路(圖中方框II所示部分)、過壓保護電路(圖中方框I所示部分)、反向保護電路。以圖2所示調節器為例，下面將詳述各部分工作原理1、電壓調節電路電壓調節電路由比較器CP1、電阻R1、R2、R3、R6、R6、R11、電容C1二極體D1、穩壓管W1、三極體T1、T3組成。
當合上點火開關以後，如果A點的電位低於B點的電位，則C點輸出高電平，則T1、T3複合導通，電流從蓄電池正極經磁場繞組、R11、T3的c極、e極到負極，電機此時轉速增高，電壓隨之升高，當UA＞U8時，C點輸出低電平，T1、T3關斷，勵磁線圈中無電流流過，UA電壓逐漸下降，當UA＜UB時，CP1又輸出高電平，使T1、T2導通，勵磁線圈中又有電流流過，如此循環，將電壓控制在一定的範圍內，符合規定的值，起到調節電壓的作用。
2、過流保護電路過流保護電路由比較器CP2、電阻R7、R8、R9、R10、R11、二極體D4、三極體T2、T1、T3及電容C3組成，比較器CP2的負相端接入經R11降壓後的勵磁線圈的勵磁端，CP2的正相端接入一基準電源，該基準電源由勵磁線圈的勵磁端經二極體D4和其串聯電阻R10獲得，CP2的輸出端經R8接入T2的基極，其集電極接入T1的基極，T1的發射極接入T3的基極控制T3的關斷與否。
選擇R9、R11適當的阻值使得在調節器正常工作時UH＞UG，則比較器CP2的輸出端I為低電平，T2截止，T1、T3複合導通，當勵磁線圈被短路或局部短路時，電流的流向是從+→F→R11→T1的集電極→T1的發射極，此時R11上出現一逐漸增大的浪湧電流，H點電位逐漸降低，而G點電壓保持不變，當UG＞UH時，比較器CP2的輸出端I為高電平，T2導通，D點為低電平，T2關斷，T1、T3亦被關斷，R11電流值為0，又回到短路或局部短路開始時的瞬間狀態，R11上的電流值又開始回升，重複上述的周期，如此周而復始則可得到一個控制的調節器輸出電流值。附圖6顯示出此過程中R11上的電流波形。
3、過壓保護電路。
過壓保護電路由電阻R4、壓敏電阻P、電容C2組成，在拋載情況下，高的浪湧電壓經過R4限流，壓敏電阻P吸收，保證J端的電壓為CP1所能承受，從而保證CP1不被損壞，C2正常工作時為電壓濾波，拋載時，C2與R4形成阻容吸收。
4、反向保護電路二極體D2形成一個反向電源保護，當+、-極性被反接時，反向電壓無法加在雙比較器兩端，從而形成保護。
內搭鐵式電子調節器電路圖如附圖4所示，其電路原理與外搭鐵式相同。
通過選擇電氣原件的適當參數值即可獲得所需的控制值當R1＝R2＝1KΩ、C1＝4.7μf、W1＝6.0V時，內、外搭鐵式調節器穩壓值為14.2V；當R1＝R2＝1KΩ、C1＝4.7μf、W1＝12.0V時，內、外搭鐵式調節器穩壓值為28V；當R11＝0.1Ω時，過流峰值為7A時起控，實測為2A左右，見附圖7；當R11＝0.2Ω時，過流峰值為3.5A時起控，見附圖8，有效值為1A左右。
本實用新型結構簡單，保護功能強，且本實用新型利用起原有集成塊中的空餘比較器，使得本實用新型成本低廉，經濟有效。
權利要求1.一種汽車拖拉機用保護型電器調節器，包括外殼，用於連接蓄電地兩極及勵磁線圈勵磁端的接線柱、一個電壓調節迴路，其特徵在於它還包括一個由以下電路構成的過流保護迴路過流取樣電路，它通過對勵磁線圈短路或局部短路時產生的過流取樣，而獲得一電壓信號基準電源，該基準電流是通過二極體D4、電阻R11從勵磁線圈的勵磁端取樣獲得比較器，該比較器為現有調節器中的空餘比較器，該比較器接入過流取樣電路獲得的電壓信號和基準電源電路獲得的電壓信號，其輸出信號接入邏輯器邏輯器，由兩個三極體T1、T2構成，T1的基極接入電壓調節迴路比較器CP1輸出信號及T2的集電極，T1的發射極與功率電路中三極體T3的基極相接，T1的發射極與T3的發射極相接，T2的基極接入比較器CP2的輸出信號，T2的發射極與電源負極相接，整個邏輯器輸出信號是由T1的發射極輸出，輸入端分別為T1、T2的基極功率電路，該電路接入邏輯器輸出信號，該信號控制功率電路從而控制過流電流始終低於一設定值，從而形成一個迴路。
2.根據權利要求1所述的汽車拖拉機用保護電子調節器，其特徵在於所述的過流保護同路包括電阻R7、R8、R9、R10、R11、三極體T1、T2、T3、二極體D4、現有集成塊中的空餘比較器CP2，從勵磁端經過二極體D4及其串聯電阻R10獲得一基準電源輸入到比較器CP2的正極端，從勵磁端經電阻R11降壓後獲得一過流取樣信號輸入到CP2的負極端，CP2的輸出端經R8接入T2的基極，T2的集電極接入到T1的基極，T1的發射集接入到T3的基極，這樣CP2的輸出信號控制T2、T1進而控制T3的關斷，T3的發射極接地，其集電極通過R11接至調節器的勵磁端F。
3.根據權利要求1或2任一所述的汽車拖拉機用保護型電子調節器，其特徵在於該調節器電路中還包括一過壓保護電路，該電路通過由限流電阻R4、壓敏電阻P及電容C2組成，R4串接在比較器的正電源端，C2、P與比較器的正電源與地並聯，控制加在比較器CP1兩端的電壓。
4.根據權利要求1或2任一所述的汽車拖拉機用保護型電子調節器，其特徵在於在調節器電路中還包括一反向保護電路，該電路通過串接在調節器的電源正端上的二極體D2實現。
專利摘要一種汽車拖拉機用保護型電子調節器，在現有調節器中增加了由以下電路構成的過流保護迴路過流取樣電路；基準電源；比較器，其輸入端接入過流取樣電路及基準電源的輸出電壓；由三極體T1、T2構成的邏輯器，其輸入端接入比較器輸出信號；功率電路，其輸入端接入比較器的輸出信號，以控制大功率管的關斷，進而控制過流電流始終低於一定值，從而形成迴路。本實用新型具有短路保護、過流保護、過壓保護、電源反向保護等多種功能，經濟有效。
文檔編號H02H7/20GK2243744SQ9323772
公開日1996年12月25日 申請日期1993年10月8日 優先權日1993年10月8日
發明者王世明 申請人:江蘇省泰州市躍進機械廠