[发明专利]一种爪极发电机励磁电压调节器

说明书

一种爪极发电机励磁电压调节器，包括控制电路、驱动电路、功率回路和反馈单元。控制电路的输入端与反馈单元的输出端连接，控制电路的输出端与驱动电路的输入端连接，驱动电路的输出端与功率回路的输入端连接，功率回路的输出端以及反馈单元的输入端与爪机发电机的励磁绕组连接。反馈单元实时采集爪极发电机的实际输出电压，控制电路根据给定电压值与反馈单元输出的反馈电压的差值改变其输出脉冲的宽度来调节加在爪极发电机励磁绕组上的电压，从而达到稳定爪极发电机输出电压的作用。该励磁电压调节器电路简单、易于实现，抗干扰能力强，工作电压范围宽，系统可靠性高。

技术领域

本发明涉及一种电压调节器，尤其涉及一种爪极发电机励磁电压调节器，实现爪极发电机在不同转速下电路稳定输出交流220V电压，属于发电机电压调节领域。

背景技术

在生产生活领域的大型设备中，动力系统及控制系统大都由发动机带动发电机，发电机转速随工作状态不同有很大变化，发电机的负载(用电设备)状态也随时变化，会导致发电机输出电压的变化。用电设备要求发电机的输出电压变化要小，因此，电压调节器是必不可少的部分，电压调节器使发电机的输出电压在转速和负载变化时保持稳定。

现有电压调节器一般有两种实现方式，一种是采用微处理控制器的数字电路实现，如实用新型专利《具有微处理控制器的汽车发电机电压调节器》(ZL 200620002951.3)，微处理控制器抗电磁干扰性差，对运行环境要求高，环境恶劣情况下微处理控制器程序可能出现异常，因此这种电压调节器输出不稳定，可靠性差；另一种采用模拟电路实现，如实用新型专利《汽车发电机电压调节器》(ZL 200520087591.7)、实用新型专利《车载电源及发电机控制装置》(ZL 200720095723.X)和实用新型专利《汽车发电机电压调节器》(ZL200620052038.4)，这种电压调节器的缺陷是电路复杂、体积大。

发明内容

本发明解决的技术问题是：克服现有技术的不足，提供一种爪极发电机励磁电压调节器，电路简单、易于实现、抗干扰能力强、系统可靠性高。

本发明的技术解决方案是：一种爪极发电机励磁电压调节器，包括控制电路、驱动电路、功率回路和反馈单元；控制电路的输入端与反馈单元的输出端连接，控制电路的输出端与驱动电路的输入端连接，驱动电路的输出端与功率回路的输入端连接，功率回路的输出端以及反馈单元的输入端与爪机发电机的励磁绕组连接；

反馈单元实时采集爪极发电机的实际输出电压U0，对其进行调制后得到反馈电压Uf输出给控制电路；控制电路实时接收给定电压Ui和反馈单元输出的反馈电压Uf，并对给定电压Ui进行调制得到调制后的电压，根据调制后的电压和反馈电压的差值变化情况生成PWM信号输出给驱动电路；所述爪极发电机的实际电压和给定电压Ui的调制比率相同；驱动电路对PWM信号放大后得到驱动信号，并输出给功率回路；功率回路在驱动信号的控制下接通和关断，得到调制后的电压实时输出给爪极发电机励磁绕组，以使爪极发电机的实际输出电压逐渐达到给定电压Ui。

所述控制电路包括SG3524控制芯片、PWM输出频率设定单元、参考电压设定单元和误差放大器相位补偿单元；

参考电压设定单元包括电阻R6和电阻R7，电阻R6和电阻R7的一端同时与SG3524控制芯片的2脚连接，电阻R6的另一端与SG3524控制芯片的11脚连接，电阻R7的另一端与SG3524控制芯片的16脚连接；

PWM输出频率设定单元包括电阻R5和电容C1，电阻R5的两端分别与SG3524控制芯片的4脚和6脚连接，电容C1的两端分别与SG3524控制芯片的4脚和7脚连接；

误差放大器相位补偿单元包括并联连接的电阻R8和电容C2，电阻R8和电容C2并联连接的电路两端分别与SG3524控制芯片的9脚和1脚连接；

SG3524控制芯片的15脚接+15V外部电源，14脚、11脚、8脚、4脚和5脚接地，12脚和13脚输出PWM信号。