技术简介:
本专利针对传统磁电机在整流输出故障或蓄电池损坏时无法稳定电压、无法及时反馈工作状态的问题,提出一种新型调节器。其核心是通过稳压二极管控制的两级放大并联稳压电路实现动态电压调节,并配合充电指示电路实时监测输出状态,确保蓄电池损坏时仍能维持供电。
关键词:磁电机稳压调节,充电指示电路
专利名称:摩托车磁电机调节器的制作方法
技术领域:
本实用新型涉及一种由稳压二极管控制的,输出级为复合管的两级放大并联稳压电路和一个充电指器电路组成的,特别是用于实现G76磁电机输出电压调节装置。
目前国内的250两轮及二轮摩托车所用的G76磁电机,其结构简单、工作可靠、限流较好,但由于转速或负载(车上用电设备、如点火线圈、信号灯、照明灯等)变化所引起的电压波动,无理想的控制措施,多年来常出现剧烈的过充电、造成蓄电池电液大量蒸发、外溢,活性物脱落,严重损害蓄电池及其它电器的使用寿命,其充电指示灯(也有不装此灯的)一般接于交流输出端,对整流器发生的故障不能较全面的作出反应,有时造成蓄电池亏电,影响正常行驶,另外白天行驶一旦发生蓄电池损坏或断路时,用电设备将受到15~25V过电压的冲击,必须停车,给司机带来困难。
为缓解过电压和过充电问题,在三轮摩托车上多采取配装大容量蓄电池的办法来限制过电压,但白天连续在郊区行驶时电压仍处于9V左右,过充电还是可观的,特别是蓄电池的体积和重量显著增加,以3-Q-75为例其重量相当于3-MA-16的五倍,同时用铅量大幅度增加。近年来在两轮摩托车上曾有采取白天行驶时加一个假负载或在磁电机绕组上抽头的办法,使之获得某种情况下的缓解,而对实际上行驶车速时有变化,蓄电池状况不同的各种情况下,还是不能形成理想稳供满足使用要求。目前国内外小排量摩托车(重庆-雅马哈CY80、铃木FA50等)配套的磁电机调节器已相继问世,它由一个可控硅交流半波稳压电路和一个供信号灯、供充电的小功率半波整流器组成,无充电指示器,灯光照明为交流供电,停车时无灯、低速时灯光很弱。由于G76磁电机与上述配套电机的结构、工作方式不同,功率也大,故上述调节器不能应用,特别是对于信号灯多、功耗大、相对视野性较差的三轮货运摩托车,上述供电方式也不能适应。
本实用新型的目的是要提供一种,由稳压二极管控制的,输出级为复合管的两级放大并联稳压电路和一个充电指示器电路组成的磁电机调节器,它能有效的控制由于转速或负载变化所引起的电压波动,使磁电机输出电压保持在规定的范围内,安全供电,并使充电指示灯及时反应磁电机的输出工作状况,以及蓄电池一旦损坏时仍能使车行驶,开回住地。
本实用新型的目的是这样实现的由于磁电机的内阻较大,并且感抗占主要成分,当负载电流增加时电压下降很快,高速时尤为显著,如G76磁电机在5000r/min时,负载电流每增加0.1A,电压下降0.45-1V。本装置的稳压部分是一个由稳压二极管控制的,输出级为复合管的两级放大并联稳压电路,当磁电机经整流输出电压大于规定的调节电压时,稳压二极管被击穿,放大器导通,经负载电阻R11通过电流,其电流大小取决于当时的电压,负载电流的增加又导至了电压下降,当降至低于调节电压时放大器又随稳压二极管截止,负载电流又迅速下降电压又上升,在稳压二极管的控制下放大器反复的导通、截止,使磁电机输出电压保持在预先调好的数值(调节电压值)上。
在充电指示器电路中,第2三极管BG2的集电极通过一个指示灯接电源,发射极经第4二极管D4接地,该三极管导通时灯点亮,截止时灯熄灭;第1二极管D1和第2二极管D2的负极分别接于磁电机的两输出端,正极与第3二极管D3的正极相接,该接点作为控制端与电源间跨接着由串联电阻R1、R2与电容C1并联组成的第一回路;第二回路的第1三极管BG1的发射极接电源,基极经电阻R3与电阻R1和R2的接点相接,集电极经电阻R4与二极管的D3的负极联接后又经电阻R5接三极管BG2的基极。发动机静置时,接通电源由蓄电池供电,三极管BG2导通,此时控制端的电压大于2V,当磁电机随发动机旋转发电时二极管D1、D2导通,第一回路形成非正弦电压,使三极管BG2呈间歇导通,在转速升至800~1000r/min时截止;当整流器输出端的两只二极管损坏一只时为半波输出,迫使三极管BG2推迟截止,两只二极管都损坏时无输出,在任何转速下三极管BG2均导通;当整流器接地端的二极管短路时,发动机静置接通电源,则控制端电压被箝制在0.6~1V,三极管BG2处于截止;当整流器接地端的二极管断路时,在800-1000r/min转速下三极管BG2截止,升速时第一回路的电压随之增长,转速大于1800r/min时第二回路导通,又促使三极管BG2导通。
本实用新型的实现结束了20多年来的G76磁电机无稳压,完善了充电指示。由于调压电路采用了复合管作输出极,并带正反馈的两级放大并联稳压电路,又使稳压二极管工作在线性区,故工作灵敏度高,电压稳定性好,当磁电机转速由250~5000r/min变化时,调节电压值变化不大于0.2V,静态耗电小于0.25W;当蓄电池一旦损坏时磁电机和调节器仍能正常工作,使车行驶;当磁电机或整流器发生故障时,充电指示器能使指示灯及时作出不同反应,使之能较容易的查出问题所在;该装置G76磁电机配套在低速时,蓄电池能补充供电,灯光无明显差别。
本实用新型的解决方案由以下的实施例及附图给出。
图1是根据实用新型提出的摩托车磁电机调节器的电路图(双点划线框内部分是与调节器相联接的外电路,YF是磁电机)。
图2是图1所示电路中,调压电路在磁电机转速2000r/min时的调节电压波形图。
图3是图1所示电路中,充电指示器电路在磁电机转速1000r/min,经整流输出情况正常时,三极管BG2的基极电压波形图。
图4是图1所示电路中,充电指示器电路在整流器输出端二极管Da或Db损坏,磁电机转速为1000r/min时,三极管BC2的基极电压波形图。
图5是图1所示电路中,充电指示电路在整流器输出端二极管Da或Db损坏,磁电机转速2600r/min时,三极管BG2的基极电压波形图。
图6是图1所示电路中,充电指示电路在章流器接地端的二极管Dc或Dd断路,磁电机转速2000r/min时,三极管的BG2的基极电压波形图。
本装置包括一个调压电路,它由两只大功率三极管BC5、BG6的发射极接地,基极接三极管BG4的发射极,其集电极与BG4的集电极相接组成输出级复合管,经负载电阻R11接电源U,PNP型三极管BG3的发射极接电源U,集电极经电阻R10与复合管的输入端BG4基极相接构成两级放大器;分压串联电阻R6、R7与输出级复合管并联跨接于电阻R11与地之间,在电路工作时呈现正反馈,加速其导通或截止的转换过程,使调节电压更加稳定;稳压二极管DW的负极通过电阻R8接放大器输入端BG3的基极,DW的正极与电阻R6和R7的接点相接,电阻R9连接在稳压二极管DW和电阻R8的接点与电源U之间,使DW工作在线性区,增进电路工作的灵敏度和稳定性;在电源U与地之间连接着滤波电容C2。
调压电路的工作是当磁电机经整流输出电压(即电源电压U)大于调压电路的调节电压Ue时,稳压二极管DW两端达到了反向击穿电压,DW击穿后先经电阻R9导通,在R9两端电压大于0.6V时三极管BG3产生基极电流,放大器导通迅速通过电流迫使电压下降,当降至低于调节电压Ue时,稳压二极管DW两端低于其反向击穿电压截止,放大器随之截止,电流又迅速下降使电压U上升,升至大于调节电压时电路又重复上述的导通,通过电路反复的导通、截止使电压U保持在预先调好(选配电阻R6)的调节电压值(图2中的Ue)。
本装置还包括一个充电指示电路,其中用于开关工作的三极管BG2的集电极经过一个指示灯接电源U,发射极经二极管D4接地,基极经电阻R5接二极管D3的负极;电路输入端的两只二极管D1、D2的正极相接,负极分别接于磁电机的两个输出端,与整流器输出端的二极管Da、Db形成全桥;二极管D1D2、D3的正极联接在一起作为控制端A,它与电源U之间跨接着由电容C1和与之并联的串联电阻R1、R2所组成的一回路;PNP型三极管BG1的基极经电阻R3与电阻R1和R2的接点相接,集电极经电阻R4与二极管D3和电阻R5的接点相接组成第二回路。
充电指示电路的工作是在磁电机经整流输出情况正常时,发动机静止接通开关K,由蓄电池供电经电阻R1、R2二极管D3、电阻R5使三极管BG2产生基极电流导通,指示灯点亮,此时控制端A的电压大于2V,图3~6中UbQ为三极管BG2的基极直流电压,当磁电机随发动机转动发电,二极管D1、D2导通后,控制端A形成非正弦电压,三极管BG2呈间歇导通,随磁电机转速的升高其导通时间逐渐缩短在转速800-1000r/min(发动机怠速,磁电机已输出供电)时三极管BG2截止(见图3),指示灯熄灭。当整流器输出端的二极管Da或Db损坏(断路或短路)时呈半波输出,在磁电机800~1000r/min的转速下,三极管BG2有
导通(见图4)指示灯不能熄灭,随转速升高
的空当变窄,在转速大于2600r/min时三极管BG2截止(见图5);整流器输出端的二极管Da和Db都损坏时磁电机无输出,三极管BG2在任何转速下均导通;当整流器接地端的二极管Dc、Dd短路一只或两只时,发动机静置接通开关K,由蓄电池供电经电阻R1、R2,二极管D1、D2接地。控制端A的电压被箝制在0.6~1V,三极管BG2处于截止状态;当整流器接地端的二极管Dc、Dd断路两只时无输出,断路一只时为半波输出,而第一回路上(U-A)的电压还是全波,在磁电机转速800~1000r/min时BG2仍截止,但该电压或
电压,因失去调节当磁电机升速时将随之增长,转速大于1800r/min时,电阻R1两端电压满足了第二回路三极管BG1的导通条件,导通后经电阻R4、R5又使三极管BG2产生基极电流导通(见图6)。装配时选配电阻R5使指示灯短接时,三极管BG2的集电极电流等于0.25~0.35A,获得短路保护。
权利要求1.一种摩托车磁电机调节器,是一个应用于直流供电型式的,在磁电机。整流器输出回路发生故障时能作出相应反应的,并在蓄电池一旦损坏时仍能正常工作的磁电机调节器,其特征在于是一个由稳压二极管控制的,输出级为复合管的两级放大并联稳压电路和一个充电指示电路所组成。
2.根据权利要求1所述的装置,其特征是在调压电路中,电源U与地之间跨接着滤波电容C2;两只大功率三极BG5、BG6的发射极接地,基极三极管BG4的发射极,其集电极与BG4的集电极相接组成输出级复合管,经负载电阻R11接电源U;PNP型三极管BG3的发射极接电源U,集电极经电阻R10与复合管的输入端BG4的基极相接,构成两级放大器;分压串联电阻R6、R7与输出级复合管并联跨接于电阻R11与地之间,在电路工作时呈现正反馈,加速其导通或截止的转换过程,使调节电压更加稳定;稳定二极管DW的负极通过电阻R8接放大器输入端BG3的基极,DW的正极与电阻R6和R7的接点相接;电阻R9连接在稳压二极管DW和电阻R8的接点与电源U之间,使DW工作在线性区,增进电路工作的灵敏度和稳定性;在稳压二极管DW的控制下,磁电机经整流输出电压大于调压电路的调节电压时,放大器形成反复的导通、截止,使电压U保持在调节电压值。
3.根据权利要求1所述的装置,其特征是充电指示电路中用于开关工作的三极管BG2的集电极经过一个指示灯接电源U,发射极经二极管D4接地。基极经电阻R5接二极管D3的负极;电路输入端的两只二极管D1、D2的正极相接,负极分别接于磁电机的两个输出端;二极管D1、D2、D3的正极联接在一起形成控制端A,它与电源U之间跨接着由电容C1及与之并联的串联电阻R1、R2所组成的第一回路;PNP型三极管BG1的基极经电阻R3与电阻R1和R2的接点相接,集电极经电阻R4与二极管D3和电阻R5的接点相接组成第二回路;当三极管BG2导通时指示灯点亮,截止时指示灯熄灭;发动机静止时接通电源,三极管BG2导通,控制端电压大于2V;磁电机转动发电时,二极管D1、D2导通,在800~1000r/min时BG2截止,当整流器输出端二极管Da或Db损坏时,在该转速下BG2有
导通,转速大于2600r/min时截止,Da、Db都损坏时,任何转速BG2均导通;整流器接地端二极管Dc或Dd短路时接通电源,控制端电压箝制在0.6~1V,BG2截止,Dc或Dd断路时,在800~1000r/min转速下BG2截止,升速时第一回路的电压随之上升,当转速大于1800r/min时,使第二回路导通,又导至BG2导通。
4.根据权利要求3所述的装置,其特征是选配电阻R,的阻值,使指示灯短接时,三极管BG2的集电极电流等于0.25~0.35A。
专利摘要本实用新型公开了一种能稳定磁电机输出电压的,能及时反应磁电机输出回路工作状况的,并在蓄电池突然损坏时仍能正常工作的磁电机调节器。它由一个受稳压二极管控制的,两级放大并联稳压电路和一个充电指示电路组成。当磁电机经整流输出电压大于稳压电路的调节电压时,稳压电路形成反复的导通、截止、实现调节、稳压。对于磁电机经整流输出回路的工作,正常或发生故障时,充电指示电路在其第一回路和第二回路的操纵下,控制指示灯作出相对应的显示。
文档编号H02P9/00GK2049049SQ8920246
公开日1989年12月6日 申请日期1989年3月10日 优先权日1989年3月10日
发明者陈殿生 申请人:北京汽车摩托车联合制造公司工艺所