[实用新型]电动自行车脉冲调速器

说明书

本实用新型涉及到一种用于自行车上的无级直流调速器。

目前，用于自行车上的电动调速器大部分为一般调速器、电路复杂、整个调速装置重量重，成本高，使用不方便。

本实用新型的目的旨在克服现有技术的不足，提供一种成本低、使用方便、性能可靠的电动自行车调速装置。

本实用新型所述的电动自行车脉冲调速器由操作部分和电路部分组成，操作部分由复合按钮、导电橡胶体、按钮印板、按钮壳体和引出线组成，复合按钮上部露出壳体，下部前后分别与导电橡胶体相连接，导电橡胶体通过螺栓固定在按钮印板上方，其上有两个触头，按钮印板上有两个触点，分别设置在导电橡胶体触头下方的相应位置，并有三个控制开关端头，此三个端头分别引出三根导线构成引出线，连至电路的开关部分，导电橡胶体和按钮印板装在按钮壳体中，整个操作部分由螺栓与自行车龙头固定连接，电路部份由一片LM339四电压比较器集成电路和外围元件配合组成。

本实用新型所述的调速器操作方便，自行车龙头上的复合按钮向前按为加速，向后按为减速，并且按动次数越多，加减速度越大，直至电机全速运转和停止运转，在操作部分由于采用了导电橡胶体，使得操作简便可靠，开关使用寿命长，不容易损坏，电路部分由于采用了LM339四电压比较器集成电路，它具有宽的工作电压范围、精密、偏置电流低，差模输入电压等于电源电压、电源驱动电流小等特点，用这样一块集成电路和其它元件配合即可完成加速、减速、过流保护、欠压保护四个功能，大大简化了线路，使得本调速器成本低，性能可靠。另外，功率管工作在开关状态，并且功率管采用VMOS功率场效应管，导通电阻很小，使用调速器功耗很小。本实用新型调速顺脉冲占空比在0－100％变化，而一般脉冲调速器只在2－96％变化，所以省去了一般需要使用的调速至全速状态时的转换继电器。

下面结合附图对本实用新型做进一步的描述。

图1为本实用新型操作部分示意图。

图2为本实用新型按钮印板线路图。

图3为本实用新型电路图。

图4为本实用新型方波发生器原理图。

图5为本实用新型方波发生器原理图。

图6为本实用新型方波发生器原理图。

附图可做为本实用新型的实施例。图中1为复合按钮，即前端为加速按钮，后端为减速按钮，按钮1下方的前、后端分别与导电橡胶体3连接，导电橡胶体3位于按钮印板5上方，并与按钮印板5通过螺栓4连接，导电橡胶体3上有两个触头8，按钮印板的线路连接如图2所示，触点用于与触头8相配合，三个端头分别引出三根导线共同构成引出线。复合按钮、导电橡胶体3、按钮印板5应密封成型，这样可防水，延长使用寿命，导电橡胶体3、按钮印板5装在壳体2中，壳体2由螺栓6与自行车龙头固定连接，引出线7的三根导线分别接至K1、K2、和电源负极。图2中R1、D1组成稳压供电电路，提供5.1v集成电路工作电压和基准电压；K1为加速按钮，K2为减速按钮，A1、A2、A3、A4为LM339四电压比较器集成电路的四个电压比较器；R2、R3、C1组成电压变换电路；R4、R5、R6、R7、D2、C2、A1组成锯齿波发生器。当电源接通后，锯齿波发生器起振，锯齿波电压直接送入A2的负输入端，由R8、R9、R13、A2组成的方波发生器实际上是一个电压比较器，由于此时A2的正输入端电压为零，所以A2的输出端电压为零。当按下K1后，电流通过R2、R3向C1充电，K1按动时间越长或按动次数越多，C1两端电压就越高，当按下K2后，C1通过R3放电，C1两端电压减小，这样就简单的产生了由K1、K2控制的调速直流电压，此电压送入A2的正输入端。图4、5、6中，Ua为锯齿波电压，Ub为调速直流电压，Uc为A2输出端的方波电压。可以看出：Ua大于Ub时，Uc为低电平，Ua小于Ub时，Uc为高电平，Uc的频率与Ua频率相同，Ub越大，Uc占空比越大。图4是电机转速为零时各电压图，方波占空比为零。图5是调速状态时各电压图，Ub越大方波占空比越大。图6是电机全速时各电压图，方波占空比为100％。方波电压Uc通过R13送入T（大功率晶体管采用VMOS功率场效应管）的G极。当Uc为低电平时，T截止；当Uc为高电平时，T导通。Uc的占空比决定了单位时间内电机通时间的比例，占空比越大，电机两端平均电压就越高。R10、R11、R12、R13、W1、C3、C4、A3组成过流保护电路；R12、R13、W1、C4提供一个基准电压输入A3的正输入端。当电机有电流通过时，R10两端产生压降，经R11、C3阻容虑波后输入A3负输入端。当电机过流时，A3负输入端电压超过正输入端电压降低，A3输出端对地导通，C1放电，调速直流电压降低，电机电流降低。由于LM339输出端内部为集电极开路接法，在电机不过流运转时，A3输出端不对调速直流电压起作用。R12、R14、W1、W2、C4、A4组成电瓶过放电保护电路，R14、W2提供一个基准电压输入A4的负输入端，电瓶电压经R12、W1、C4降压滤波后输入A4正输入端。当电瓶过放电时，A4正输入端电压低于负输入端电压，A4输出端对地导通，C1放电，调速直流电压降低，电机两端电压降低，防止了电瓶电压不足时的大电流放电。在电瓶电压正常时，A4输出端不对调速直流电压起作用。D4、R15、D5组成电瓶电压指示电路，D5稳压值为30伏，当电瓶电压低于32伏时，D4基本不发光。