[实用新型]高性能削波式永磁交流发电机电子稳压器

说明书

本技术用于由永磁交流发电机供电的摩托车和小型拖拉机，将永磁交流发电机输出电压稳定，属于交通电器技术领域。

永磁交流发电机输出电压随车速变化而变化，为使输出电压相对稳定，在已有技术中，采用了机械式电阻法，电子部分短路法，电子控制外电阻泄放法（见本人发明的申请号为88105250.7永磁交流发电机电子稳压器）。机械电阻法、电子部分短路法的缺点是：结构复杂、负载能力差、工作不可靠、输出电压质量差；电子控制外电阻泄放法在供电质量、可靠性等方面有了很大提高，其缺点是：需要一大功率泄放电阻，散热困难，生产工艺难度大。

本技术的目的是设计一种电路简单、性能更优良、生产工艺简单的高性能削波式永磁交流发电机电子稳压器，它即可用于无电瓶车辆，也可用于有电瓶车辆。

本技术的技术关键是：利用大功率晶体三极管基极稳压控制激励导通，处于放大状态所呈现的动态临介零阻特性，实现输出电压一个半周的削波。利用大功率晶体三极管发射结反向稳压击穿特性，实现输出电压另一半周的削波。下面结合附图及实施例说明其工作原理。

附图1是无电瓶车辆稳压器原理方框图；

附图2是无电瓶车辆稳压器实施例之一；

附图3是无电瓶车辆稳压器在负半周时的工作原理图；

附图4是无电瓶车辆稳压器在正半周时的工作原理图；

附图5是无电瓶车辆稳压器输出电压波形图；

附图6是无电瓶车辆稳压器实施例之二；

附图7是有电瓶车辆稳压器实施例之一；

附图8是有电瓶车辆稳压器实施例之二；

图1所示本技术的无电瓶车辆稳压器原理方框图，由稳压控制激励电路、大功率动态临介零阻削波电路两部分组成。图中虚线框内为永磁交流发电机等效电路，R₀为输出内阻，U₁为开路输出电压，U₂为加稳压器后的输出电压。稳压控制激励电路实现输出电压检测并输出控制激励信号，推动大功率动态临介零阻削波电路，将输出电压削波，使其保持相对稳定。

对于图2所示无电瓶车辆稳压器，D₁、T₂R₁D₂R₂组成稳压控制激励电路，T₁是大功率晶体三极管，组成动态临介零阻削波电路，工作原理如下：

负半周工作情况：

负半周电路工作情况如图3所示，当发电机输出电压高于某一值时，D₂击穿，T₂、T₁导通，I₃、I₂、I₁随电压U₁的升高而增大，R₀上的压降增大，此时，由于T₁处于放大状态，呈动态临介零阻状态，U₂只有微小升高，其输出电压值为：

U₂＝U₁－I₁R₀

＝UD₂＋I₃R₂＋2.1V （1）

式中：UD₂为D₂的稳压值，2.1V为T₁T₂发射结及D₁正向导电压值之和。R₂用来防止T₁导通时间的延时引起I₃过大而将D₂T₂烧坏，因阻值很小，压降很小，因此由式（1）可知，U₂是基本稳定的。

正半周工作情况：

正半周工作情况如图4所示，此时D₁加反向电压而截止，D₂T₂不工作，T₁集射极加反向电压，而一般大功率三极管发射结均有反向稳压击穿特性，相当于一大功率稳压二极管，集电结相当于一大功率二极管，此时T₁等效于一大功率稳压管和一个大功率二极管串联，当电压U₁的值高于某一值时，BE结击穿，呈动态临介零阻特性，输出电压为：

U₂＝U₁－R₀I₁

＝U_EB＋0.7V （2）