专利名称：一种电压自动调节器的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及电压调节装置，具体说，是用于发电机输出电压控制的自动调节
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背景技术：
在发动机生产行业都知道，汽油发动机或柴油发动机工作以后，与之相匹配的同步交流发电机与发动机的曲轴同轴连接在一起，发动机曲轴的转动就会带动发电机转动， 根据“电磁感应”原理，发电机就会输出感应电压，在经闭合的负载电路就能产生电流。而输出电压的大小则需要通过控制励磁绕组的直流电流进行调节。为保持发电机输出电压的基本稳定，发电机上都配有电压自动调节器。传统电压自动调节器都是采用电压单闭环进行控制，只以发电机的输出电压作为控制目标，当检测到的电压低于设定值时，就增大励磁电流；反之，当检测到的电压高于设定值时，就减小励磁电流。一旦励磁电流大于设定的过流保护点，则立即撤销励磁电流，从而使发电机的输出电压迅速降为零。这种控制方式的主要缺点是在电流过流时，输出电压容易大起大落，使得控制励磁电流的开关管由于快速开关而损坏。
发明内容本实用新型要解决的问题是提供一种电压自动调节器。采用这种电压自动调节器，可防止发电机输出电压的大起大落，避免控制励磁电流的开关管由于快速开关而损坏。为解决上述问题，采取以下技术方案本实用新型的电压自动调节器包括脉宽调制集成电路、励磁电流主回路和电压闭环控制回路。所述脉宽调制集成电路中有第一放大器输入端正极和负极、第二放大器输入端正极和负极、振荡器第一连接端和第二连接端、死区时间控制端、反馈信号端、输出控制端、功率电源端、第一输出端、第二输出端、功率地端、控制电源端、参考电压端和信号地端。所述励磁电流主回路含有第一二极管、第二二极管、第三二极管、第四二极管、第五二极管、第六二极管和第一电容器，第一二极管的正极与第三二极管的负极相连，第二二极管的正极与第四二极管的负极相接，第一二极管的负极和第二二极管的负极的连接点与地间有第一电容器，第三二极管的正极和第四二极管的正极均与地相连。第五二极管的负极与第六二极管的负极相接，第五二极管的正极与第六二极管的正极分别与第一二极管的正极和第二二极管的正极相连。第五二极管的负极和第六二极管的负极一起依次通过第一电阻和第三电容器与地相连，第一电阻与第三电容器的连接点依次通过第二电阻和第三电阻与地相接。振荡器第一连接端和第二连接端分别通过第十一电阻和第六电容器与地相连。所述第二电阻为可调电阻，该可调电阻的调节端通过第五电阻与第一放大器的输入端正极相连。所述电压闭环控制电路含有第六电阻、第七电阻和第四电容器，第六电阻和第七电阻的一端均与第一放大器的输入端负极相连，第六电阻的另一端通过第四电容器与第七电阻的另一端相接。第六电阻与参考电压端相连，参考电压端又通过第十六电阻和第十七电阻与地相接，第十六电阻与第十七电阻的连接端与反馈信号端相连。第一二极管和第二二极管与第一输出端间有励磁绕组和开关管，励磁绕组的正极与第一二极管和第二二极管的负极相连，励磁绕组的正极与第七二极管的负极相连，第七二极管的正极分别与开关管的漏极和励磁绕组的负极相接。开关管栅极分别通过第十二电阻和第十三电阻与第一输出端和地相连。本实用新型的特点是第二放大器的负极依次通过第八电阻和第五电容器与反馈信号端相连。第二放大器的负极与反馈信号端间接有九电阻。开关管与第二放大器的正极间有运算放大器，运算放大器的输入端正极通过第十五电阻与开关管源极相连，开关管的源极与地间并联有第十四电阻和第八电容器，开关管的栅极与地间接有第十三电阻。运算放大器的输入端正极与控制电源端相连。运算放大器的输入端负极分成两路，一路通过第二十电阻与地相连，另一路直接与地相接。运算放大器的输出端分两路，一路通过第十八电阻与第二放大器的输入端正极相连，另一路通过第十九电阻与运算放大器的输入端负极相接。第二放大器的输入端正极与地间接有第七电容器。从而组成一个电流闭环控制电路。第五电容器的正极与第四电容器的正极相连，第五电容器的负极通过第八电阻与第二放大器输入端负极相接，第九电阻的两端分别与第五电容器的正极和第二放大器输入端负极相接。第一放大器的输入端负极通过第四电阻与参考电压端相接，参考电压端与反馈信号端间接地有第十六电阻。反馈信号端通过第十七电阻与地相连，参考电压端通过第三电容器与地相连。采取上述方案，具有以下优点由上述方案可以看出，由于本实用新型在原有的电压闭环控制回路的基础上又增加了电流闭环控制回路。当发电机出现超载、使励磁电流超过设定值时，由于电流闭环控制回路的作用，可以使电流被限制在设定值附近，起到了限流作用。由于起到了限流作用，使得电压不会由于电流的消失而消失，从而避免了发电机输出电压的大起大落现象出现。因此，采用本实用新型的电压自动调节器，可防止发电机输出电压的大起大落，避免控制励磁电流的开关管由于快速开关而损坏。
图1是本实用新型的电压自动调节器示意图。
具体实施方式
如图1所示，本实用新型的电压自动调节器由脉宽调制集成电路、励磁电流主回路、电压闭环控制回路和电流闭环控制回路组成。所述脉宽调制集成电路中有第一放大器输入端正极1和负极2、第二放大器输入端正极16和负极15、振荡器第一连接端5和第二连接端6、死区时间控制端4、反馈信号端3、输出控制端13、功率电源端11、第一输出端8、 第二输出端9、功率地端10、控制电源端12、参考电压端14和信号地端7。所述励磁电流主回路含有第一二极管D1、第二二极管D2、第三二极管D3、第四二极管D4、第五二极管D5、第六二极管D6和第一电容器Cl，第一二极管Dl的正极与第三二极管D3的负极相连、第二二极管D2的正极与第四二极管D4的负极相接，所述第一电容器Cl接在第一二极管的负极和第二二极管的负极的连接点与地之间，第三二极管D3的正极和第四二极管D4的正极均与地相连。第五二极管D5的负极与第六二极管D6的负极相接，第五二极管D5的正极与第六二极管D6的正极分别与第一二极管Dl的正极和第二二极管的正极相连。第五二极管D5 的负极和第六二极管D6的负极一起依次通过第一电阻Rl和第三电容器C2与地相连，第一电阻Rl与第三电容器C2的连接点依次通过第二电阻R2和第三电阻R3与地相接。振荡器第一连接端5和第二连接端6分别通过第十一电阻Rll和第六电容器C6与地相连。所述第二电阻R2为可调电阻，该可调电阻的调节端通过第五电阻R5与第一放大器的输入端正极1相连。所述电压闭环控制电路含有第六电阻R6、第七电阻R7和第四电容器C4，第六电阻R6和第七电阻R7的一端均与第一放大器的输入端负极2相连，第六电阻R6的另一端通过第四电容器C4与第七电阻R7的另一端相接。第六电阻R6与参考电压端14相连，参考电压端14又通过第十六电阻R16和第十七电阻R17与地相接，第十六电阻R16与第十七电阻R17的连接端与反馈信号端幻相连。第一二极管Dl和第二二极管D2与第一输出端8 间有励磁绕组Ll和开关管Ql，励磁绕组Ll的正极与第一二极管Dl和第二二极管D2的负极相连，励磁绕组Ll的正极与第七二极管D7的负极相连，第七二极管D7的正极分别与开关管的漏极和励磁绕组Ll的负极相接。开关管Ql栅极分别通过第十二电阻R12和第十三电阻R13与第一输出端8和地相连。第二放大器的负极15依次通过第八电阻R8和第五电容器C5与反馈信号端3相连。第二放大器的负极15与反馈信号端3间接有第九电阻R9。开关管Ql与第二放大器的正极16间设置有运算放大器U2，运算放大器U2的输入端正极通过第十五电阻R15与开关管Ql的源极相连，开关管Ql的源极与地间并联有第十四电阻R14和第八电容器C8，开关管Ql的栅极与地间接有第十三电阻R13。运算放大器U2的输入端正极与控制电源端12 相连。运算放大器U2的输入端负极分成两路，一路通过第二十电阻R20与地相连，另一路直接与地相接。运算放大器U2的输出端分两路，一路通过第十八电阻R18与第二放大器的输入端正极16相连，另一路通过第十九电阻R19与运算放大器U2的输入端负极相接。第二放大器的输入端正极16与地间接有第七电容器C7。从而组成一个电流闭环控制电路。第五电容器C5的正极与第四电容器C4的正极相连，第五电容器C5的负极通过第八电阻R8与第二放大器输入端负极15相接，第九电阻R9的两端分别与第五电容器C5的正极和第二放大器输入端负极15相接。第一放大器的输入端负极2通过第四电阻R4与参考电压端14相接，参考电压端14与反馈信号端间接地有第十六电阻R16。反馈信号端3 通过第十七电阻R17与地相连，参考电压端14通过第三电容器C3与地相连。工作时，第一二极管Dl的正极、第五二极管D5的正极和第三二极管D3的负极与发电机Jl的零线N相连，第二二极管D2的正极、第六二极管D6的正极和第四二极管D4的负极与发电机Jl的火线L相接。本实用新型在原有的电压闭环控制回路的基础上又增加了电流闭环控制回路。当发电机出现超载、使励磁电流超过设定值时，由于电流闭环控制回路的作用，可以使电流被限制在设定值附近，起到了限流作用。由于起到了限流作用，使得电压不会由于电流的消失而消失，从而避免了发电机输出电压的大起大落现象出现。
权利要求1. 一种电压自动调节器，包括脉宽调制集成电路(Ul)、励磁电流主回路和电压闭环控制回路；所述脉宽调制集成电路中有第一放大器输入端正极(1)和负极O)、第二放大器输入端正极(16)和负极(15)、振荡器第一连接端( 和第二连接端(6)、死区时间控制端 ⑷、反馈信号端⑶、输出控制端(13)、功率电源端(11)、第一输出端⑶、第二输出端(9)、 功率地端(10)、控制电源端(12)、参考电压端(14)和信号地端(7)；所述励磁电流主回路含有第一二极管(Dl)、第二二极管(D2)、第三二极管(D3)、第四二极管(D4)、第五二极管 (D5)、第六二极管(D6)和第一电容器(Cl)，第一二极管(Dl)的正极与第三二极管(D3)的负极相连、第二二极管(拟)的正极与第四二极管(D4)的负极相接，第一二极管(Dl)的负极和第二二极管(拟)的负极的连接点与地间有第一电容器(Cl)，第三二极管(D!3)的正极和第四二极管(D4)的正极均与地相连；第五二极管(M)的负极与第六二极管(D6)的负极相接，第五二极管(D5)的正极与第六二极管(D6)的正极分别与第一二极管(Dl)的正极和第二二极管的正极相连；第五二极管(M)的负极和第六二极管(D6)的负极一起依次通过第一电阻(Rl)和第三电容器(C2)与地相连，第一电阻(Rl)与第三电容器(C2)的连接点依次通过第二电阻(似)和第三电阻(旧)与地相接；振荡器第一连接端( 和第二连接端(6)分别通过第十一电阻(Rll)和第六电容器(C 6)与地相连；所述第二电阻(R2)为可调电阻，该可调电阻的调节端通过第五电阻(R5)与第一放大器的输入端正极相连；所述电压闭环控制电路含有第六电阻(R6)、第七电阻(R7)和第四电容器(C4)，第六电阻(R6)和第七电阻(R7)的一端均与第一放大器的输入端负极( 相连，第六电阻(R6)的另一端通过第四电容器(C4)与第七电阻(R7)的另一端相接；第六电阻(R6)与参考电压端(14)相连，参考电压端(14)又通过第十六电阻(R16)和第十七电阻(R17)与地相接，第十六电阻 (R16)与第十七电阻(R17)的连接端与反馈信号端(3)相连；第一二极管(Dl)和第二二极管(D2)与第一输出端(8)间有励磁绕组(Li)和开关管(Ql)，励磁绕组(Li)的正极与第一二极管(Dl)和第二二极管(拟)的负极相连，励磁绕组(Li)的正极与第七二极管(D7) 的负极相连，第七二极管(D7)的正极分别与开关管的漏极和励磁绕组(Li)的负极相接；开关管Oil)栅极分别通过第十二电阻(R12)和第十三电阻(R13)与第一输出端(8)和地相连；其特征在于第二放大器的负极(15)依次通过第八电阻(R8)和第五电容器(C5)与反馈信号端(3)相连；第二放大器的负极(15)与反馈信号端(3)间接有第九电阻(R9)；开关管Oil)与第二放大器的正极(16)间有运算放大器(U2)，运算放大器(似)的输入端正极通过第十五电阻(R15)与开关管Oil)源极相连，开关管Oil)的源极与地间并联有第十四电阻(R14)和第八电容器(C8)，开关管Oil)的栅极与地间接有第十三电阻(R13)；运算放大器的输入端正极与控制电源端(1 相连；运算放大器(似)的输入端负极分成两路，一路通过第二十电阻(R20)与地相连，另一路直接与地相接；运算放大器(似)的输出端分两路， 一路通过第十八电阻(R18)与第二放大器的输入端正极(16)相连，另一路通过第十九电阻 (R19)与运算放大器(似)的输入端负极相接；第二放大器的输入端正极(16)与地间接有第七电容器(C7)；从而组成一个电流闭环控制电路；第五电容器(C5)的正极与第四电容器(C4)的正极相连，第五电容器(C5)的负极通过第八电阻(R8)与第二放大器输入端负极(1 相接，第九电阻(R9)的两端分别与第五电容器(⑶)的正极和第二放大器输入端负极(1 相接；第一放大器的输入端负极( 通过第四电阻(R4)与参考电压端(14)相接，参考电压端(14)与反馈信号端间接地有第十六电阻 (R16)；反馈信号端(3)通过第十七电阻(R17)与地相连，参考电压端(14)通过第三电容器 (C3)与地相连。
专利摘要本实用式新型涉及一种电压自动调节器。该电压自动调节器包括脉宽调制集成电路、励磁电流主回路和电压闭环控制回路。当发电机出现超载、使励磁电流超过设定值时，由于电流闭环控制回路的作用，可以使电流被限制在设定值附近，起到了限流作用。由于起到了限流作用，使得电压不会由于电流的消失而消失，从而避免了发电机输出电压的大起大落现象出现。因此，采用本实用新型的电压自动调节器，可防止发电机输出电压的大起大落，避免控制励磁电流的开关管由于快速开关而损坏。适用于发电机输出电压的自动调节。
文档编号H02P9/14GK201966861SQ20102069760
公开日2011年9月7日 申请日期2010年12月27日 优先权日2010年12月27日
发明者张美成 申请人:无锡市展鹏科技有限公司