专利名称：电动自由飞模型飞机的动力时间控制装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种动力自由飞模型飞机的动力装置，特别是涉及一种动力自由飞模型飞机的动力时间控制装置。
技术背景目前，市售的电动自由飞模型飞机的电动机的运转工作时间(以下简称“动力时间”都是不可控的，即一旦飞机飞出后，正常情况下，都是要飞到电池电量耗尽以后，飞机才会停止运转，这就给此类模型飞机带来几点不足1.飞机很容易因为电机运行时间过长而丢失。因为一般市售产品的动力时间皆可达到2～3分钟，连同滑翔时间加起来可以达到3～5分钟，而事实上，即使在郊区空旷地带，飞行时间超过一分半钟便已很难找回(有风天)，在城市小场地便更容易飞丢了。
2.目前人们常用限制充电时间的办法来防止飞机飞行太久。这是一种限制充电量的手段，而由于充电电流大小同充电用的母电池的新旧程度等各种因素有很大的关系，因而充电量实际很难精确控制，于是充电偏少飞机常会飞不起来，而稍充多了飞机就飞得找不回来。目前市场上的电动自由飞产品基本上都陷入这样一种困境之中。
3.由于每次飞行都不敢把电充足，充电电压低，因而飞机的动力通常处于不够足的状态，飞行效果不够理想。
4.由于每次飞行都会把电放光，下一次飞都必须重新充电，充电用的母电池浪费较大。
以上种种原因导致了“电动自由飞”这个类型的航空模型的发展受到极大的制约，难以在更大的范围内推广开来，更难实现玩具化。因此，设计一种动力时间控制装置的设想成为本实用新型的目的所在。
发明内容
本实用新型在考虑动力时间控制装置的技术方案时，认为方案应该满足下述几点1、对电动自由飞的动力时间可以进行预调设定，放飞者可以根据场地大小，风向风速等具体情况设定所需的动力时间，模型飞出后达到预定时间便自动停车转入滑翔下降状态，从而有效地防止模型飞机丢失。
2、考虑到玩具化的模型必须力求低成本，该装置必须能够适应只用二节镍镉(或镍氢)电池作为电源部分。
3、可将电池充电充足放飞，使飞机的动力处于强有力的状态而取得更佳的飞行效果。
4、从航模飞机玩具化的实用角度出发，控制电路力求简单实用，工作可靠。
本实用新型通过如下的具体技术措施来实现其技术方案的一种电动自由飞模型飞机的动力时间控制装置，其特点在于它是由电源E、电源开关K、时基电容器C、限流电阻R、电位器W、晶体管BG1、晶BG2、继电器J和电机M等组成，其中(1)电源E，是向本装置提供动力的，本电路在原理上适用于从2.4伏直到24伏的任何一种电源，但过高的电压没有实用意义，可以选用二节镍鎘或镍氢电池作为本装置的电源，电源[E]的正极与电源开关[K]的中心端、晶体管[BG1]的集极、继电器[J]的线圈和常开触点相連接，其负极与电容器[C]、晶体管[BG2]的射极、电机[M]的负端相連接；(2)电源开关K，是一个单刀双刃开关，它的中心端同电源正极相连接，另外二端中的“1”端同电容器C的正极相连接，“2”端同电阻R的一头相连接；(3)时基电容器C，增减电容器C的容量可以使动力时间按比例成倍增减，但增加太多(飞到二分钟以上)也没有实用意义，所以电容器C的容量以不超过470μf为宜，电容器C的正极同电源开关K的“1”端相连接，负极接地(即电源负极)；(4)限流电阻R，可选用任何一种小型电阻，选用的范围在500Ω-5KΩ之间，电阻R的一端同开关K的“2”端相连接，另一端同电位器W串联连接，(实验表明，在2.4伏电源的情况下，这个电阻不用也可以工作，但理论上存在烧坏晶体管的危险性)；(5)电位器W，调节电位器W的阻值大小可以改变电容器C放电电流的大小，从而改变继电器J从吸合到释放的时间长短，以达到设定飞机的动力时间长短的目的。电位器W的阻值不宜太大，以小于390KΩ为宜，否则电路将不能工作(在调到高阻值时)，电位器W的中心头同自身的一个端点相连接，从而组成为一个可变电阻，一端同电阻R相连接，另一端同晶体管BG1的基极相连接；(6)晶体管BG1，为普通的硅NPN晶体管，用来进行电流放大，晶体管的电流放大倍数(hFE)对继电器从吸合到释放的时间有很明显的影响，hFE越大，时间越长，晶体管BG1的电流放大倍数hFE取100±10为宜，它的基极同电位器W的一端相连接，集极同电源E正极相连接，射极同晶体管BG2的基极相连接；(7)晶体管BG2，为一个可承受较大电流的硅NPN型开关管，用来驱动继电器J，晶体管BG2的电流放大倍数hFE取150～170为宜，它的基极同晶体管BG1的射极相连接，射极接电源E的负极，集极同继电器J的线圈的一个引出头相连接；(8)继电器J，是一个直流电磁式继电器。，但它的主要优点是触点电阻很小，因而开关本身的电压降很小，可以确保原本很低的电源电压绝大部分都施加到电机上，从而确保飞机有足够大的动力来进行飞行，同时价格也比较低廉。它通过4个引出脚对外连接，二个线圈引出脚分别同晶体管BG2的集极以及电源E正极相连接，二个常开触点的引出脚则分别同电源E正极以及电机M正极相连接；(9)电机M，在电路中表示模型飞机的驱动电机，一般选用市售的130电机或131电机，电机M的正端同上述继电器J的一个常开触点的引出脚相连接，电机M的负端同电源E负极相连接。
整个控制装置的电路的工作原理与操作过程是这样的先把电源开关K打到“1”位置(“待飞”位置)，这时电源E对电容器C充电，此过程在一瞬间内即告完成。
放飞时把K打到“2”处(放飞位置)，这时电容器C上的电荷通过电阻R，电位器W和二个晶体管BG1和BG2放电，二个晶体管BG1和BG2同时导通，继电器J立即吸合使电机M转动起来。而电容器C上的电压也随着时间的延续而慢慢降低，到了其电压已不能使二个晶体管BG1和BG2导通之时，继电器J立即释放，电机停止运转。
根据上述基本电路，变更电路中各元器件的参数，合理组合、搭配，可以实现所需的动力时间可调范围。
本实用新型的积极效果表现在1、以对电动自由飞的动力时间进行预调设定，放飞者可以根据场地大小，风向风速等具体情况设定所需的动力时间，模型飞出后达到预定时间便自动停车转入滑翔下降状态，从而有效地防止模型飞机丢失。
2、以将电池充电充足再行放飞，而不必顾虑飞丢，充足的电池可使飞机的动力处于强有力的状态而取得更佳的飞行效果，并且可以采用较大容量的电池，以便放飞者可以在每次充电放飞之后，再多次起落，玩个痛快。
3、以适应只用二节镍镉(或镍氢)电池作为电源的电动模型飞机上，以满足发展模型飞机玩具化的低成本要求。
4、航模飞机玩具化的实用角度出发，控制电路简单实用，工作可靠，所选用的元器件价格低廉，成品不需调试，适合推广。
图1本实用新型“电动自由飞模型飞机的动力时间控制装置”的电路图图中所列各图示标记分别表示如下意义E-----电源；K-----电源开关；C-----时基电容器；R-----限流电阻；W-----电位器；BG1-----晶体管；BG2-----晶体管；J-----继电器；M-----电机；“1”、“2”------接线端子编号。
具体实施方式
一台实验用的“电动自由飞模型飞机的动力时间控制装置”的样机，所选用的元器件的规格、型号如下1、电源E二节互相串联的镍镉电池，其标称电压为2.4V，(每节1.2V)；2、电源开关K小型拨动开关；3、电容器C220uf电解电容器；4、电阻R小型件820Ω的普通金属膜电阻；5、电位器W100KΩ的有机实心电位器；6、晶体管BG19016塑封管，电流放大倍数hFE＝70；7、晶体管BG2S8050小型塑封管，电流放大倍数hFE＝156；8、继电器J低电压直流电磁式继电器；9、电机M130电机，将上述诸元器件按连接要求组装成一台动力时间控制装置的样机，经试验，动力时间的可调范围为7.5秒至41秒，应用到模型飞机上，连滑翔时间在内，可飞行60秒以上。
权利要求1.一种电动自由飞模型飞机的动力时间控制装置，其特征在于它是由电源[E]、电源开关[K]、时基电容器[C]、限流电阻[R]、电位器[W]、晶体管[BG1]、晶[BG2]、继电器[J]和电机[M]等组成，其中(1)电源[E]，本电路在原理上适用于从2.4伏直到24伏的任何一种电源，其正极与电源开关[K]的中心端、晶体管[BG1]的集极、继电器[J]的线圈和常开触点相連接；其负极与电容器[C]、晶体管[BG2]的射极、电机[M]的负端相連接；(2)电源开关[K]，是一个单刀双刃开关，它的中心端同电源正极相连接，另外二端中的“1”端同电容器[C]的正极相连接，“2”端同电阻[R]的一头相连接；(3)时基电容器[C]，电容器[C]的正极同电源开关K的“1”端相连接，电源[E]负极接地；(4)限流电阻[R]，可选用任何一种小型电阻，电阻[R]的一端同开关[K]的“2”端相连接，另一端同电位器[W]串联连接；(5)电位器[W]，电位器[W]的中心头同自身的一个端点相连接组成为一个可变电阻，一端同电阻[R]相连接，另一端同晶体管[BG1]的基极相连接；(6)晶体管[BG1]，为普通的硅NPN晶体管，它的基极同电位器[W]的一端相连接，集极同电源[E]正极相连接，射极同晶体管[BG2]的基极相连接；(7)晶体管[BG2]，为一个可承受较大电流的硅NPN型开关管，它的基极同晶体管[BG1]的射极相连接，射极接电源[E]的负极，集极同继电器[J]的线圈的一个引出头相连接；(8)继电器[J]，是一个低压直流电磁式继电器。它通过4个引出脚对外连接，二个线圈引出脚分别同晶体管[BG2]的集极以及电源[E]正极相连接，二个常开触点的引出脚则分别同电源[E]正极以及电机[M]正极相连接；(9)电机[M]，它的正端同上述继电器[J]的一个常开触点的引出脚相连接，电机[M]的负端同电源[E]负极相连接。
2.根据权利要求1所述的电动自由飞模型飞机的动力时间控制装置，其特征在于所述的基电容器[C]的容量以不超过470uf为宜。
3.根据权利要求1所述的电动自由飞模型飞机的动力时间控制装置，其特征在于所述的限流电阻[R]在500Ω-5KΩ之间。
4.根据权利要求1所述的电动自由飞模型飞机的动力时间控制装置，其特征在于所述的电位器[W]的阻值以小于390KΩ为宜。
5.根据权利要求1所述的电动自由飞模型飞机的动力时间控制装置，其特征在于所述的晶体管[BG2]的最大工作电流必须在600mA以上。
6.根据权利要求1所述的电动自由飞模型飞机的动力时间控制装置，其特征在于所述的直流电磁式继电器[J]，可以在所选用的2.4V～24V中的任一种电源电压下可靠工作。
专利摘要本实用新型涉及一种电动自由飞模型飞机的动力时间控制装置，它利用一个简单、合理的电路，特别是通过晶体管[BG2]来驱动继电器[J]的吸合和释放，从而通过其触点的接通和断开来实现模型飞机动力的开和关，使模型飞机的动力时间的控制成为可能，而且还可以将电源[E]充电充足，一次充电可以放飞、降落、再放飞多次，不用担心出现过去的电动自由飞模型飞机的通病即充电足了的要飞丢，充电不足又飞不起来的现象，本实用新型还具有成本低廉、元器件易购、制作容易、适宜推广的优点，为模型飞机的玩具化打开了光明前景。
文档编号H03K17/28GK2735659SQ200420021240
公开日2005年10月19日 申请日期2004年3月24日 优先权日2004年3月24日
发明者陆耀华 申请人:陆耀华