专利名称：混合动力汽车用整流稳压器的制作方法
技术领域：
本发明提供一种混合动力汽车用整流稳压器，属于稳压器技术领域。
背景技术：
永磁发电机的输出电压是随发电机转速的变化而变化，转速低时输出电压低，转速高时输出电压高，为使输出电压相对稳定，在已有的技术中，主要通用便于入网的单相或三相稳压器，其方案多采用机械电阻法、电子短路法、电子串联法、并联可控外电阻能量随机泄放法等稳压措施，如中国专利公报1988年12月7日公告的发明专利永磁交流发电机电子稳压器，申请号88105250，主要用于无电瓶车辆永磁交流发电机输出电压的自动稳定，该发明采用了并联可控外电阻能量随机泄放原理，主要由负载电流检测电路、控制开关、门限电压控制电路、功率开关、功率电阻等五部分组成。这种稳压方法采用并联可控外电阻能量随机泄放法，浪费能量，电子稳压器温升高，其使用性能有待于进一步改进。
发明内容
本发明的目的是提供一种能克服上述缺陷，设计一种电路简单、工作可靠、稳压性能良好、具有节能稳压作用的混合动力汽车用整流稳压器，其技术内容为包括基准电路、取样电路、触发电路和整流电路，其中取样电路分别接基准电路和发电机的电压输出端，其输出端经触发电路接整流电路，其特征在于整流电路为四相半波整流电路，包括可控硅SCR1～4和二极管D1～8，其中可控硅SCR1～4阳极的接在一起，作为电子稳压器的负极输出端，其阴极对应接永磁交流发电机线圈绕组JF1～4的末端、对应经二极管D1～4接触发电路，其栅极对应经二极管D5～8电路接触发电路，线圈绕组JF1～4相位差为90°，按“+”型接法四个首端接于一点，作为电子稳压器的正极输出端。
所述的混合动力汽车用整流稳压器，基准电路包括由电阻R1～2组成的分压电路，其中电阻R1的一端接“+”型接法线圈绕组JF1～4的首端，电阻R2的一端接地，电阻R1～2的连接处作为基准电压输出端接取样电路。
所述的混合动力汽车用整流稳压器，取样电路包括电容C1、稳压管DW1、电阻R3～4和三极管T1，其中电容C1一端及三极管T1的发射极接“+”型接法线圈绕组JF1～4的首端，电容C1的另一端分别经电阻R3接基准电路的输出端、依次经稳压管DW1、电阻R4接三极管T1的基极，三极管T1的集电极接触发电路。
所述的混合动力汽车用整流稳压器，触发电路包括稳压管DW2、电容C2、三极管T2和电阻R5～7，其中三极管T2的发射极及稳压管DW2、电容C2的一端接“+”型接法线圈绕组JF1～4的首端，三极管T2的基极接三极管T1的集电极，并经电阻R5分别接稳压管DW2和电容C2的另一端及电阻R6的一端，电阻R6的另一端接二极管D1～4的阳极，三极管T2的集电极经电阻R7接二极管D5～8的阳极。
所述的混合动力汽车用整流稳压器，线圈绕组JF1～4完全相同，其首端对应为B、D、F、H，其尾端对应为C、E、G、K，可控硅SCR1～4的阴极对应接线圈绕组JF1～4的尾端C、E、G、K及二极管D1～4的阴极。
其工作原理为当发电机开始转动时，由于转速低，输出电压也低，小于目标稳压值U0，三极管T1的发射极与基准电压输出端之间的电压小于稳压管DW1的击穿电压，三极管T1处于截止状态。由于稳压管DW2、电容C2为三极管T2提供正向偏压，三极管T2的发射极与基极之间的电压大于0.7V，因此三极管T2导通。当线圈绕组JF1的首端B为正极、尾端C为负极、并且线圈绕组JF1首端B的电位高于线圈绕组JF2～4首端的电位时，触发电路电流由线圈绕组JF1的首端B→三极管T2→电阻R7→二极管D5，给可控硅SCR1的栅极提供触发电流，使可控硅SCR1导通，负载电流由线圈绕组JF1的首端B→负载→可控硅SCR1→线圈绕组JF1的尾端C，形成闭合回路，输出直流电；当线圈绕组JF2的首端D为正极、尾端E为负极、并且线圈绕组JF2的首端D的电位高于其它三个线圈绕组首端电位时，触发电路电流由线圈绕组JF2的首端D→三极管T2→电阻R7→二极管D6，给可控硅SCR2的栅极提供触发电流，使可控硅SCR2导通，负载电流由线圈绕组JF2的首端D→负载→可控硅S CR2→线圈绕组JF2的尾端E，形成闭合回路，输出直流电；当线圈绕组JF3的首端F为正极、尾端G为负极、并且线圈绕组JF3首端F的电位高于其它三个线圈绕组首端电位时，触发电路电流由线圈绕组JF3的首端F→三极管T2→电阻R7→二极管D7，给可控硅SCR3的栅极提供触发电流，使可控硅SCR3导通，负载电流由线圈绕组JF3的首端F→负载→可控硅SCR3→线圈绕组JF3的尾端G，形成闭合回路，输出直流电；当线圈绕组JF4的首端H为正极、尾端K为负极、并且线圈绕组JF4首端H的电位高于其它三个线圈绕组首端电位时，触电路电流由线圈绕组JF4首端H→三极管T2→电阻R7→二极管D8，给可控硅SCR4的栅极提供触发电流，使可控硅SCR4导通，负载电流由线圈绕组JF4首端H→负载→可控硅SCR4→线圈绕组JF4尾端K，形成闭合回路，输出直流电，周而复始。
当发电机转速进一步升高，输出电压升高，三极管T1发射极与基准电压输出端之间的电压也升高。当输出电压大于目标稳压值U0时，三极管T1发射极与A点的电压大于稳压管DW1的击穿电压，三极管T1由截止状态变为导通状态，三极管T1导通后，发射极与集电极之间的电压为0.2V～0.3V，小于三极管T2发射极与基极之间的门槛电压0.7V，三极管T2由导通变为截止。由于三极管T2截止，不再向可控硅SCR1~4的栅极提供触发电流，可控硅SCR1～4延时到无正向电压时截止，四相半波整流电路瞬时断开，形成开路，输出电压下降，三极管T1发射极与A点的电压也下降。当输出电压低于设定的目标稳压值U0时，三极管T1截止，三极管T2导通，可控硅SCR1～4再次导通，四相半波整流电路恢复工作。当输出电压再升高，大于设定的目标稳压值U0时，稳压管DW1再击穿，三极管T1再导通，三极管T2再截止，周而复始，三极管T1～2反复处于通断状态。这样通过可控硅的移相、削波、整流，从而保证了发电机电子稳压器输出电压稳定的直流电，给用电设施提供直流电源或给蓄电池充电。
本发明与现有技术相比，直接从四相永磁发电机电压输出端取样，通过移相、削波、整流，转变为电压稳定的直流电，使输出电压稳定在14±0.5V之间，具有电路设计简单、工作可靠、稳压性能良好、电能消耗少、输出功率高等优点，由于汽车是一种独立的整体，不存在是否便于入网的问题，本发明可用作混合动力电动汽车发动机驱动的四相永磁交流发电机的整流稳压器，也可直接带动需用直流电的用电设施工作，或给蓄电池充电，。
图1是本发明的工作原理图；图2是本发明实施例的电路图具体实施方式
线圈绕组JF1～4为永磁交流发电机完全相同的四个线圈绕组，B为线圈绕组JF1的首端，C为尾端，D为线圈绕组JF2的首端，E为尾端，F为线圈绕组JF3的首端，G为尾端，H为线圈绕组JF4的首端，K为尾端。线圈绕组JF1～4的相位差为90°，按“+”型接法四个首端接于一点，作为电子稳压器的正极输出端，并且分别接可调电阻R1、电容C1～2、三极管T1～2的发射极和稳压管DW2的一端，为其提供四相永磁发电机电压信号，电阻R1～2组成分压电路，通过置换电阻R1的阻值，可改变输出电压值，即A点的电势，从而设置电子稳压器的输出目标稳压值U0＝14V。电阻R1～2的连接处作为基准电压输出端经电阻R3分别接取样电路中电容C1的另一端、依次经稳压管DW1、电阻R4接三极管T1的基极，三极管T1的集电极接三极管T2的基极、并经电阻R5分别接稳压管DW2和电容C2的另一端及电阻R6的一端，电阻R6的另一端接二极管D1～4的阳极，二极管D1～4的阴极对应接线圈绕组JF1～4的尾端C、E、G、K和可控硅SCR1～4的阴极，三极管T2的集电极经电阻R7接二极管D5～8的阳极，二极管D5～8的阴极对应接可控硅SCR1～4的栅极，可控硅SCR1～4的阳极接在一起，作为电子稳压器的负极输出端。
权利要求
1.一种混合动力汽车用整流稳压器，包括基准电路、取样电路、触发电路和整流电路，其中取样电路分别接基准电路和发电机的电压输出端，其输出端经触发电路接整流电路，其特征在于整流电路为四相半波整流电路，包括可控硅SCR1～4和二极管D1～8，其中可控硅SCR1～4阳极的接在一起，作为电子稳压器的负极输出端，其阴极对应接永磁交流发电机线圈绕组JF1～4的末端、对应经二极管D1～4接触发电路，其栅极对应经二极管D5～8电路接触发电路，线圈绕组JF1～4相位差为90°，按“+”型接法四个首端接于一点，作为电子稳压器的正极输出端。
2.如权利要求1所述的混合动力汽车用整流稳压器，其特征在于基准电路包括由电阻R1～2组成的分压电路，其中电阻R1的一端接“+”型接法线圈绕组JF1~4的首端，电阻R2的一端接地，电阻R1～2的连接处作为基准电压输出端接取样电路。
3.如权利要求1所述的混合动力汽车用整流稳压器，其特征在于取样电路包括电容C1、稳压管DW1、电阻R3～4和三极管T1，其中电容C1一端及三极管T1的发射极接“+”型接法线圈绕组JF1～4的首端，电容C1的另一端分别经电阻R3接基准电路的输出端、依次经稳压管DW1、电阻R4接三极管T1的基极，三极管T1的集电极接触发电路。
4.如权利要求1所述的混合动力汽车用整流稳压器，其特征在于触发电路包括稳压管DW2、电容C2、三极管T2和电阻R5～7，其中三极管T2的发射极及稳压管DW2、电容C2的一端接“+”型接法线圈绕组JF1～4的首端，三极管T2的基极接三极管T1的集电极，并经电阻R5分别接稳压管DW2和电容C2的另一端及电阻R6的一端，电阻R6的另一端接二极管D1～4的阳极，三极管T2的集电极经电阻R7接二极管D5～8的阳极。
5.如权利要求1所述的混合动力汽车用整流稳压器，其特征在于线圈绕组JF1～4完全相同，其首端对应为B、D、F、H，其尾端对应为C、E、G、K，可控硅SCR1～4的阴极对应接线圈绕组JF1～4的尾端C、E、G、K及二极管D1～4的阴极。
全文摘要
本发明提供一种混合动力汽车用整流稳压器，包括基准电路、取样电路、触发电路和整流电路，其中取样电路分别接基准电路和发电机的电压输出端，其输出端经触发电路接整流电路，其特征在于整流电路包括可控硅SCR
文档编号H02P9/30GK1707938SQ200410024309
公开日2005年12月14日 申请日期2004年6月5日 优先权日2004年6月5日
发明者张学义 申请人:山东理工大学