专利名称：电压回差触发晶体管调压器的制作方法
技术领域：
本实用新型与调节机动车辆电源电压有关。
目前我国汽车上广泛使用的振动式电压调节器，是需要把电源电压的变化转化为触点开关的开闭，再用触点开关的开闭控制发电机励磁电流，达到调节电压的目的。但是这种振动式电压调节器，在使用中不可避免地存在以下问题，(一)使用寿命短，当触点打开时，产生电火花易使触点烧蚀或氧化，而触点氧化会妨碍导电，甚至使电路开路而导致发电机不能工作，电火花产生还可能使触点熔化粘连，失去电压调节作用，致使电压升高，损坏汽车用电设备；(二)调节器中电阻热损耗大，电阻过热易损失电阻，使调节器失效，发电机不能发电或电压失调；(三)调节电压值离散性大，生产和维修中不易调整。另外这种调节器需要使用较多的贵金属，而且笨重。由于振动式调压器，存在以上问题，所以目前国外已普遍使用晶体管调压器，国内也有极少量的生产。这种晶体管调压器，其基本原理是把大功率晶体管串接于发电机励磁绕组回路，利用晶体管的放大和开关特性，直接把电压的变化转变为励磁电流的变化，以达到调压的目的。这种晶体管调压器从根本上克服了振动式调压器的缺点，大大提高了调压器的使用寿命，但也存在不可忽视的问题，这主要是大功率调节晶体管发热严重，平均效率不到50％，当晶体管散热不良时，易损坏晶体管，使调节器失效，由于大功率晶体管效率低，因此得严格筛选比较理想工作状态的晶体管，从而造成生产成本高。
本实用新型的目的是，从电路设计上，根本解决现有国内外晶体管或集成电路调压器中大功率晶体管的过热问题，进一步提高汽车调压器的性能，可靠性和使用寿命，降低调压器的生产成本。
为了实现本实用新型的目的，电压回差触发晶体管调压器，其电原理图设计分为三部分。(见附图
)一、调节电压采样放大部分，由R1，R2，R3，DW及T1组成，其输入端为R1的E端，输出端为T1的集电极A，T1为共射接法，调节电压值＝DW的稳压值＋T1基极输入导通电压，调节电压值被采样并经T1模拟放大，其中A点为T1的电压输出点。二、电压回差触发电路部分，由一个与非门，二个反相器及D1，R4组成，它构成一个单端输入的有回差电压的基本RS触发器，其主要是将T1输出的模拟电压经门电路的开关电平数字化，同时记忆并输出数字化的高、低电平。该电路中的与非门输入端与集电极A连接，输出端为Cmos集成电路的反相器B1。该电路当集电极A点电压逐渐上升，使与非门输入端C达到开门电平时，B端输出为低电平，这个低电平经反相器变为高电平又送与非门输入端C，这样A点电压降到开门电平时，B端仍保持输出低电平，直到A点电压降至与非门关门电平，B端才输出高电平，这个高电平经反相器变换为低电平送与非门输入端C，当A点电压回升至与非门开门电平时，由于二极管D1正向压降与非门输入端C仍低于开门电平，B端仍保持输出高电平，当A点电压回升至与非门输入端C达到开门电平时，又回复到上述过程。三、开关电流增大及保护电路部分，由R5、R6、R7、R8，T2、T3、T4，RL和D2、D3组成，该电路输入端R5与反相器B1连接，T2为共射接法，T3、T4组成复合管，其T3发射极与T4集电极连接，T2的基极输入电流约0.15mA左右，T2的集电极输出电流在10mA左右，T3的基极输入电流约2mA左右，T3的发射极电流约50mA左右，T3的发射极与T4的基极连接。该电路主要是增大开关电流，因励磁线圈RL电感较大，线圈电流的开、关时间很短，自感电动势较大，为了保护大功率晶体管T4不被正、负跳变的自感电动势击穿，分别在大功率晶体管T4的集电极，发射极之间和线圈RL两端各并了一个保护二极管D2、D3。
本实用新型所提供的电压回差触发晶体管调压器，与现有国内外晶体管或集成电路调压器相比，有以下根本区别a、电路中设计有触发器电路；b、电路中设置有两个基准电压，触发器被触发的必要条件是被调节电压等于任一基准电压；C、采用了Cmos数字集成电路蕊片；d、有自感电动势正、负跳变保护电路。由于采取了以上技术措施，效率可达92.8％，而且体积小，温升低，调节可靠，使用寿命长，调节特性强，实际调节电压与理想调节电压误差不超过±0.15V，适用于12V电源车型的发电机。
下面根据本实用新型电原理图，提出实施例。其器件参数R1＝R2＝R4＝1KΩ，R3＝560Ω，R5＝100K，R8＝300Ω，R6＝4.7K，R7＝6.8K，T1、T2＝9013，T3＝9012，T4＝BD244，D1＝IN4001，D2、D3＝PXIN5401，DW＝2CW61，Cmos蕊片4011。
权利要求一种适用于机动车辆电源电压的调节器，由调节电压采样放大电路，电压回差触发电路，开关电流增大及保护电路三部分组成，其特征在于调节电压采样放大电路由R1、R2、R3，DW及T1组成，输入端为R1的E端，输出端为T1的集电极A，T1为共射接法，电压回差触发电路是一个Cmos集成电路，由一个与非门，二个反相器及D1、R4组成，其与非门输入端与集电极A连接，输出端为Cmos集成电路的反相器B1，开关电流增大及保护电路，由R5、R6、R7、R8，T2、T3、T4，R1和D2、D3组成，其输入端R5与反相器B1连接，T2为共射接法，T3、T4组成复合管，其T3发射极与T4集电极连接，T2的基极输入电流约0.15mA左右，T2的集电极输出电流在10mA左右，T3的基极输入电流约2mA左右，T3的发射极电流约50mA左右，T3的发射极与T4的基极连接，同时分别在T4的集电极，发射极和线圈RL两端，各并了一个保护二极管D2、D3。
专利摘要电压回差触发晶体管调压器，本实用新型与调节机动车辆电源电压有关，其主要解决现有国内外晶体管或集成电路调压器中大功率晶体管的过热，调节电压值离散性大，生产和维修中不易调整等问题，本实用新型通过设计由调节电压采样放大电路，电压回差触发电路，开关电流增大及保护电路三部分组成调节器，有效地解决了现有技术中的问题，效率可达92.8％，而且体积小，温升低，调节可靠，使用寿命长，实际调节电压与理想调节电压误差不超过±0.15V。
文档编号H02P9/30GK2052989SQ8921456
公开日1990年2月14日 申请日期1989年7月27日 优先权日1989年7月27日
发明者肖长胜, 李乐贵 申请人:武汉市公路运输科研所