[其他]永磁交流发电机电子稳压器

说明书

本发明用于无电瓶机动车辆，将永磁交流发电机输出电压稳定，属于交通电器产品技术领域。

永磁交流发电机输出电压是随转速的变化而变化的，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，在已有技术中，采用了技械电阻法、电子短路法、电子串联法等稳压措施。这些稳压装置的缺点是：结构复杂、性能差、工作不可靠，寿命短，难以推广应用。

本发明的目的是设计一种电路简单、工作可靠、性能优良的永磁交流发电机电子稳压器，以确保车用电器在任何车速下的可靠正常工作，提高行车安全度，减少交通事故。

本发明利用了永磁发电机输出内阻随转速升高而增大这一特点，采用了并联式可控外电阻能量随机泄放原理。它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。下面结合附图及实施例说明其工作原理。

附图1是本发明的组成方框图;

附图2是本发明的工作电压波形图;

附图3是本发明的实施例之一;

附图4是本发明的实施例之二;

附图5是本发明的实施例之三;

图1中，K为负载开关、R_L为负载，R为功率电阻。工作原理如下：当K不闭合时，负载R_L中无电流，稳压器不工作，发电机输出电压为自然输出电压。当K合上后，R_L中有电流，负载电流检测电路产生控制信号输出，该信号使控制开关接通，发电机输出电压加在门限电压检测电路两端，若发电机输出电压值低于设定的门限电压，门限电压控制电路无输出或输出较小，功率开关不动作，R_L两端电压为发电机自然输出电压;若发电机输出电压值高于设定的门限电压，门限电压控制电路激励功率开关，功率开关闭合，功率电阻R被并在发电机输出端，R中有泄放电流流过，发电机内阻压降增大，输出电压降低。当发电机转速升高时，输出电压频率升高，内阻增大，内阻压降增大，输出电压被稳定在额定范围内。

图2中，U₀为发电机不加稳压器时负载两端的电压，U_L为加稳压器后负载两端的电压，U_D为设定的门限电压。由图2可知，加该稳压器后，低转速时稳压器不影响发电机输出，高转速时，负载两端电压被稳定在额定范围内，且正负半周对称、无高压脉冲输出，保证了车用电子电器及其他电器的可靠工作。

图3所示的实施例中，T为电流互感器，组成负载电流检测电路;BCR₁为小功率双向可控硅，组成控制开关电路;D₁、D₂为稳压二极管，组成门限电压控制电路;BCR为大功率双向可控硅，组成功率开关;R为功率电阻。当负载接上后，电流互感器产生触发电压，BCR₁被触发导通，若发电机输出电压值小于设定的门限电压值（D₁或D₂的稳压值、D₂或D₁的正向导通电压、BCR₁导通压降及BCR的触发电压之和），BCR截止，R中无泄放电流，稳压器不起作用;当发电机输出电压值大于设定的门限电压值时，BCR被触发导通，R被并在发电机输出端，输出电压被稳定。

附图4所示的实施例，主要用于小功率永磁交流发电机，和图3不同之处是，去掉了负载电流检测电路及控制开关电路。其优点是电路简单、成本低、易生产。缺点是在空载时稳压器也工作，增加了发动机的动力负载，造成能量浪费，且稳压器常时间工作，易产生过热损坏，但用在小功率发电机中，适当采取散热措施，亦能可靠工作。

附图5所示的实施例，亦适用于小功率永磁交流发电机，和图4不同之处是，由R₁、R₂、D组成门限电压控制电路，通过调整R₁、R₂的值控制BCR的触发电流实现门限电压控制。D的作用是在负半周时将R₁短路，加大负半周触发电流，使BCR正负半周工作对称，改善输出电压正负半周的对称性。

无电瓶车辆（如轻便摩托车、小拖拉机等），采用本发明后，配合相应功率的发电机，可使车用电器供电电压在任何车速范围内保持相对稳定，大大提高了这类车辆的行车安全度，减少交通事故。有电瓶小马力车辆（如摩托车），采用本发明后，可去掉电瓶，从而克服了装电瓶所带来的成本高、重量重、维护困难、易腐蚀车体、寿命短等缺点。本发明在交通领域中有极大的实用价值、社会效益和经济效益。本发明经实际运行，工作可靠、性能优良，具有国际先进水平。