专利名称：一种摩托车串联开关稳压器的制作方法
技术领域：
本发明属于摩托车电器类，尤其涉及摩托车蓄电池冲电及其它电器供电的稳压器。
背景技术：
目前，摩托车上使用的稳压器，其稳压作用其实则是利用可控硅削波作用来实现的。即摩托车磁电机发电绕组输出的随发动机转速正比变化的交流电压，当给蓄电池冲电高于蓄电池允许最高冲电电压时，控制电路触发可控硅导通，由可控硅将磁电机发电绕组两输出端短路，实现削波。发动机转速越高，削波所形成的短路电流就越大。这部分短路电流不但不做功，无谓地以热能形式消耗在磁电机的绕组中，而且短路电流使磁电机的制动转矩增大，消耗发动机的部分机械功率。
发明内容
本发明的目的是提供一种摩托车串联开关稳压器，以解决上述难题。
本发明的目的是这样实现的，一种摩托车串联开关稳压器，包括整流滤波电路、输入端、输出端。本发明在摩托车串联开关稳压器内设置有输出电压设定电路、输出电压检测电路、输出最大电流设定电路、输出电流检测电路、死区时间设定电路和脉宽调制稳压电路。所述的输入端和整流滤波电路、脉宽调制稳压电路、输出端顺序连接，脉宽调制稳压电路分别与输出电压设定电路、输出电压检测电路、输出最大电流设定电路、输出电流检测电路、死区时间设定电路连接，输出端并分别与输出电压检测电路、输出电流检测电路连接，用于给摩托车电器输出稳定的直流电压，并且当输出电流过流时起到限流的作用。
由于本发明采用了以上的技术方案，摩托车串联开关稳压器将摩托车磁电机发电绕组输出的随发动机转速正比变化的交流电整流成直流电，经电容滤波后，利用串联的功率MOS管构成的开关降压、稳压电路稳压成蓄电池冲电电压。串联开关降压、稳压电路根据输入电压和要求输出的蓄电池冲电电压以及允许输出的最大电流，随时调整串联开关功率管的PWM驱动脉冲的占空比，以达到降压、稳压和限制最大输出电流目的。
图1是本发明的一种摩托车串联开关稳压器的电路原理结构示意图；图2是图1的一种实施电路原理示意图。
图中，1—输入端 2—整流滤波电路3—输出电压设定电路4-输出电压检测电路 5—脉宽调制稳压电路6—输出端7—输出电流检测电路8—输出最大电流设定电路9—死区时间设定电路实施方式以下结合附图对本发明的实施作如下说明在图1、图2中，摩托车串联开关稳压器由输入端1、整流滤波电路2、脉宽调制稳压电路5、输出端6、输出电压设定电路3、输出电压检测电路4、输出最大电流设定电路8、输出电流检测电路7和死区时间设定电路9构成。其中，输入端1和整流滤波电路2、脉宽调制稳压电路5、输出端6由导体顺序连接。脉宽调制稳压电路5由导体分别与输出电压设定电路3、输出电压检测电路4、输出最大电流设定电路8、输出电流检测电路7和死区时间设定电路9连接。输出端6并由导体分别与输出电压检测电路4、输出电流检测电路7连接，用于给摩托车蓄电池和其它电器输出稳定的直流电压，并且当输出电流过流时起到限流的作用。
其中，1，脉寛调制稳压电路5，其以开关电源脉寛调制集成电路(TL494)为核心，由导体分别与输出电压设定电路3、输出电压检测电路4、输出最大电流设定电路8、输出电流检测电路7、死区时间设定电路9连接。
其中，脉寛调制稳压电路5内设置的自举驱动电路，由电感L1、二极管D1、电阻R1、稳压管WD1、二极管D2顺序连接，T1分别和电阻R1与稳压管WD1的连接端及T4与电阻R17的连接端连接，用于功率MOS管T2的快速导通与关断。
2，整流滤波电路2，其由整流桥B1和电解电容C1构成，整流桥B1的两个交流连接端分别与摩托车串联开关稳压器输入端1的两个连接端P1连接，整流桥B1的正负两个连接端分别与和电解电容C1的正负两端连接。
3，输出电压检测电路3，其由电阻R6、R7与开关电源脉宽调制集成电路(TL494)5连接，电阻R8分别与电阻R7及开关电源脉宽调制集成电路(TL494)5的连接端连接，用于串联开关稳压器输出电压的检测。
4，输出电流检测电路7，其由电阻R3检测输出电流，R3的一个连接端与整流滤波电路2中的整流桥B1的负极输出端及R4的一端连接，R3的另一端与串联开关稳压器输出电压的负极“地”端连接。再由电阻R4另一端与开关电源脉宽调制集成电路(TL494)5的连接端连接，用于串联开关稳压器输出电压的检测。
5，输出最大电流设定电路8，其由电阻R4、R5、D5和D6与开关电源脉宽调制集成电路(TL494)5的两个连接端连接，用于串联开关稳压器最大电流的设定。
6，输出稳压设定电路3，其由电阻R9、10连接于开关电源脉宽调制集成电路(TL494)5的连接端连接，用于摩托车发电输出电压的设定。
7，阻容校正电路，其由电阻R11、R12和电容C6连接于开关电源脉宽调制集成电路(TL494)5的连接端口，用于串联开关稳压输出电压调整系统参数的校正。
8，死区时间设定电路9，其由电阻R13、R14连接于开关电源脉宽调制集成电路(TL494)5的连接端口，用于脉宽调制稳压电路中设置有自举驱动电路可靠的工作。
本发明的摩托车串联开关稳压器其稳压工作过程综合说明如下摩托车磁电机发电绕组输出的随发动机转速正比变化的交流电由输入端1的两针接插件P1引入后，由整流滤波电路2的整流桥B1整流、电容C1滤波掉电压较高的直流电源VDD。T2为串联开关降压、稳压用功率的MOS管，改变T2驱动脉冲的占空比，从而达到降压、稳压和限制最大输出电流目的。R2、D3和C3为T2关断过电压阻容吸收电路；L2为滤波电感；D4为续流二极管，它是为管压降低且能快速恢复的肖特基二极管；R3为0.1Ω/5W电阻，由它检测稳压器输出的工作电流；C2为滤波电容，C2的两端接由输出端5的两针接插件P2，P2与蓄电池和外部摩托车电器相联，C2上电压即为要控制的蓄电池冲电电压VCC。脉宽调制稳压电路5中的电压自举驱动电路由T1、L1、D1、R1、WD1和D2构成，L1为44mH小体积电感，WD1为16V稳压管，R1为2KΩ的5W电阻，D1和D2为快速恢复二极管。T1导通L1储能，D2截止，T2截止；T1截止，L1放电，保证T2快速导通，WD1稳压，保护T2栅极。
摩托车串联开关稳压器的核心是由通用的开关电源脉寛调制集成电路3(TL494)，其TL494的12脚为芯片电源输入，5脚为芯片电源地输入，14脚为+5V基准电压源输出。芯片内有一个振荡器，5、6脚接的C7、R15确定了振荡器产生锯齿波的频率fosc，fosc＝1.1/C7R15。利用其中一个误差放大器，从1脚由R6、R7、R8串联在R8上的分压引入蓄电池冲电电压VDD反馈信号；R9、R10的分压作为输出电压给定信号由2脚输入，2、3脚之间引入R11、R12、C6阻容校正。另一个误差放大器作限流保护比较器，稳压器输出工作电流在R3的压降形成检测信号通过R4、D5、D6由15、16脚引入，由R5、R4设定输出最大电流的设定值。R13、R14确定死区时间，为保证T2的自举驱动电路正常工作，死区时间应占30％锯齿波周期时间。11脚输出PWM控制脉冲，再经R16、R17、T3、T4构成的自推电路给T1，保证由T1、L1、D1、R1、WD1和D2构成T2的电压自举驱动电路正常工作，利用串联开关降压电路稳压成蓄电池冲电电压，此电压同时给摩托车其它电器供电，如发动机点火系统、照明灯、尾灯、转向灯和喇叭等。同时串联开关稳压器还具有最大输出电流限流作用，当蓄电池电压较低时，磁电机不会过载；特别是当输出短路时，也不会造成稳压器损坏。
由上所述，本发明将摩托车磁电机发电绕组输出的随发动机转速正比变化的交流电整流成直流电，并利用串联功率MOS管构成的开关降压、稳压电路稳压成蓄电池冲电电压，此电压同时给摩托车其它电器供电，如发动机点火系统、照明灯、尾灯、转向灯和喇叭等。同时串联开关稳压器还具有最大输出电流限流作用，当蓄电池电压较低时，或负载较重时，磁电机不会过载；特别是当输出短路时，也不会造成稳压器损坏。
权利要求
1.一种摩托车串联开关稳压器，包括整流滤波电路、输入端、输出端，其特征在于，摩托车串联开关稳压器内设置有输出电压设定电路、输出电压检测电路、输出最大电流设定电路、输出电流检测电路、死区时间设定电路和脉宽调制稳压电路；所述的输入端和整流滤波电路、脉宽调制稳压电路、输出端顺序连接，脉宽调制稳压电路还分别与输出电压设定电路、输出电压检测电路、输出最大电流设定电路、输出电流检测电路、死区时间设定电路连接，输出端并分别与输出电压检测电路、输出电流检测电路连接，用于给摩托车电器输出稳定的直流电压，并且当输出电流过流时起到限流的作用。
2.根据权利要求1所述的一种摩托车串联开关稳压器，其特征在于，脉宽调制稳压电路中设置有自举驱动电路，其由电感L1、二极管D1、电阻R1、稳压管WD1、二极管D2顺序连接，T1分别和电阻R1与稳压管WD1的连接端及T4与电阻R17的连接端连接，用于功率MOS管T2的快速导通与关断。
3.根据权利要求1所述的一种摩托车串联开关稳压器，其特征在于，串联开关稳压器中设置有输出电压检测电路，其由电阻R6与R7的连接端连接，R7与R8和开关电源脉宽调制集成电路TL494的连接端连接，用于串联开关稳压器输出电压的检测。
4.根据权利要求1所述的一种摩托车串联开关稳压器，其特征在于，串联开关稳压器中设置有输出电流检测电路，其由电阻R3的一个连接端与整流滤波电路中的整流桥B1的负极输出连接端及R4的一个连接端连接，R3的另一个连接端与串联开关稳压器输出电压的负极“地”连接端连接；再由电阻R4另一个连接端与开关电源脉宽调制集成电路TL494的连接端连接，用于串联开关稳压器输出电流的检测。
5.根据权利要求1所述的一种摩托车串联开关稳压器，其特征在于，串联开关稳压器中设置有输出最大电流设定电路，其由电阻R4、R5、D5和D6的连接端分别与开关电源脉宽调制集成电路TL494的两个连接端连接，用于串联开关稳压器最大电流的设定。
6.根据权利要求1所述的一种摩托车串联开关稳压器，其特征在于，串联开关稳压器中设置有稳压设定电路，其由电阻R9、R10连接于开关电源脉宽调制集成电路TL494的连接端连接，用于摩托车发电输出电压的设定。
7.根据权利要求1所述的一种摩托车串联开关稳压器，其特征在于，串联开关稳压器中设置有阻容校正电路，其由电阻R12和电容C6的连接端连接，电阻R11、R12和电容C6的连接端连接于开关电源脉宽调制集成电路TL494的连接端，用于串联开关稳压输出电压调整系统参数的校正。
8.根据权利要求1所述的一种摩托车串联开关稳压器，其特征在于，串联开关稳压器中设置有死区时间设定电路，其由电阻R13、R14连接于开关电源脉宽调制集成电路TL494的连接端口，用于脉宽调制稳压电路中设置的自举驱动电路可靠的工作。
全文摘要
本发明公开了一种摩托车串联开关稳压器,包括整流滤波电路、输入、输出端。本发明在摩托车串联开关稳压器内设置有输出电压设定电路、输出电压检测电路、输出最大电流设定电路、输出电流检测电路、死区时间设定电路和脉宽调制稳压电路。所述的输入端和整流滤波电路、脉宽调制稳压电路、输出端顺序连接,脉宽调制稳压电路分别与输出电压设定电路、输出电压检测电路、输出最大电流设定电路、输出电流检测电路、死区时间设定电路连接,输出端并分别与输出电压检测电路、输出电流检测电路连接。由上本发明将摩托车磁电机输出的交流电整流滤波成直流电,经串联的功率MOS管构成的开关降压、稳压电路稳压成蓄电池冲电电压。并当输出电流过流时起到限流作用。
文档编号G05F1/10GK1360239SQ0210027
公开日2002年7月24日 申请日期2002年1月15日 优先权日2002年1月15日
发明者陈益广, 王晓远, 沈勇环 申请人:天津大学