电动自行车电机调速器制造技术

电动自行车电机调速器，其特征在于调速器由过流、短路保护和电机软起动保护电路，辅助电路，以及输出级电路所组成，辅助电路有低压保护电路、振荡电路和稳压电路，输出级电路有缓冲电路和输出电路。（*该技术在2012年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】
本技术涉及电动自行车，特别是涉及电动自行车的电机调速器。
技术介绍
电动自行车上的调速器，通过调节手柄可控制电机转速或控制电机输出功率。已有的电动自行车调速器只有运行时的过流保护和低压保护，但当起动时电流过大不仅对电动机有一定的负面影响，而且也加大了电瓶的用电量。另一方面，在使用过程中如电机因故障而短路，或输出电线因破损而短路，已有产品的电瓶输出电流将高达12安培以上，从而造成输出端短路，电瓶输出电流的功耗将全部作用在调速器上，由于过大的功耗而发热，导致调速器损坏或故障。
技术实现思路
本技术为了克服已有技术的缺陷，提供一种有效防止过热损坏的电动自行车调速器。该电动自行车调速器的技术方案是调速器由过流、短路保护和电机软起动保护电路，辅助电路，以及输出级电路所组成，辅助电路有低压保护电路、振荡电路和稳压电路，输出级电路有缓冲电路和输出电路。本调速器既有过流保护和低压保护，又具有输出短路保护和电机软起动。附图说明图1是本技术电动自行车电机调速器的电路示意图。具体实施方式本技术公开了一种电动自行车电机调速器，该调速器由运行时的过流、短路保护和电机软起动保护电路，辅助电路，以及输出级电路所组成，辅助电路有低压保护电路、振荡电路和稳压电路，输出级电路有缓冲电路和输出电路。如图1所示，所述的过流、短路保护和电机软起动保护电路是由集成块U2C，电容C5和集成块U2A，电阻R3、R11、R12、R13、R15，电容C4所组成。所述的纸压保护电路由集成块U2B，电阻R1、R4所组成；振荡电路由集成块U2D，电阻R7、R5、R6，二板管D1，电容C2所组成；稳压电路由三极管Q1，电阻R2，二极管D2，电容C3组成15伏稳压和由集成块U1，电容C1组成5伏稳压电路。所述的缓冲电路由三极管Q2、Q4和电阻R8所组成；输出电路由电阻R10、R14，场效应管Q3、Q5所组成。本调速器的工作在附图中所示调速手柄Y经过接插件JI到调速器，接插件JI第一脚是调速手柄电位输出端，接插件JI第二脚是调速器的电源接地端，接插件JI第三脚是本调速器向调速手柄提供了所需要的5伏电压源。调节调速手柄Y，可在调速手柄输出端得到不同的电位到接插件JI第一脚再经过R12即可改变集成块U2C第9脚上的电位。由集成块U2D，电阻R7、R5、R6，二极管D1，电容C2组成振荡频率20KHz的振荡电路，其信号由集成块U2D第10脚输出并经连线到集成块U2C的第8脚，集成块U2C是电压比较器，这样改变U2C的第9脚电压即可在输出端第14脚输出不同宽度的脉冲电路，经过三极管Q2、Q4，偏置电阻R8组成的缓冲级，再到由电阻R10、R14和场效应管Q3、Q5组成的输出级，就可以向电机MG1输入不同宽度的脉冲电流达到了控制电机输出的转速与功率。运行时的过流保护，拉紧调速手柄Y时其输出端的电平也同步升高，通过接插件JI的第一脚和电阻R12到集成块U2C第9脚，当集成块U2C第9脚的电位调到最高时，其输出端第14脚输出的脉冲电压以窄到宽直到完全高电平，这时场效应管Q3、Q5工作在饱和状态，电源平均输出的电流与流过电机的电流是一样大的，当电机负荷加重时，流过场效应管Q3、Q5和电阻R15的电流也相应增大，A点的电压也由此升高，并通过电阻R13到集成块U2A的第4脚，由集成块U2A，电阻R3、R11、R13组成的电压比较电路，由此A点电位通过电阻R13到集成块U2A第4脚，U2A的第4脚的电压升高并超过U2A第5脚设定电压时，其第2脚电压将下降，因集成块U2A的第2脚与集成块U2C第9脚相连，U2C的第14脚因第9脚电位下降又输出了脉冲电流通过缓冲级和输出级从而使电流输出下降到设定值以下。短路保护和电机软起动，当电机因故障短路，或其它原因使输出负载呈低电阻状态时流过场效应管Q3、Q5的脉冲电流很大，将超过20安培，A点将产生很高的电压，通过R13到集成块U2A的第4脚，第4脚迅速升高，并超过了第5脚的电位，这时U2A第2脚输出为低电平，由电阻R12，电容C5，集成块U2A组成的充放电电路，使C5的电压经集成块U2A的第2脚放电，因电容C5的一端与集成块U2C的第9脚相连，集成块U2C的第9脚电压下降使其输出端第14脚输出低电平，经过缓冲脚使输出级场效应管Q3、Q5处在截止状态。因输出级Q3、Q5和电阻R15没有电流通过，A点电压下降，经过电阻R13到集成块U2A的第4脚电压也相应下降，输出脚第12脚对地开路，来自调速手柄输出级的电压经J1第一脚和电阻R12开始向电容C5充电，因电容C5的一端与集成块U2C的第9脚相连，当电容C5的电压升到一定值时集成块U2C的输出端又输出了一个高电平的窄脉冲电流，经过缓冲级又使输出级场效应管Q3、Q5导通，A点电位又迅速升高经电阻R13到达集成块U2A的第4脚，使其输出端集成块U2A第2脚电压下降，输出级场效应管截止，以此循环，输出级场效应管工作在大电流窄脉冲的开关状态下，当负载电阻在0.5欧以下，电源平均流过的电流在0.7安培以下，防止了场效应管Q3、Q5应外部短路而发生过大的功耗而发热，有效地防止了应外部短路而发生本机过热而损坏或本机过热时会引起外部其它零配件的各种故障。当电动车刚起动时，这时电机阻抗很小，流过场效应管Q3、Q5和电阻R15的电流较大(但没有像上面所说的负载短路时流过场效应管Q3、Q5上这样大的大电流)，在A点产生较高的电压经过电阻R13到集成块U2A的第4脚上(这时的电路工作状态与上面所说的负载短路时工作状态一样)，应A点电压不是很高，经过R13到集成块U2A的第4脚，在输出端第2脚上产生较小的压降，因此在集成块U2C的第14脚上输出的脉冲宽度较大，流过场效应管Q3、Q5上的电流持续时间也较长，作用在电机上的功率也较大。改变C6就可变集成块U2C的第14脚上输出的脉冲宽度，使电源输出的电流保持在6安培左右，这样既为电机保证了足够的起动电流，又防止了起动电流过大而影响了电机的使用寿命。低压保护电路，如图1所示，电源电压经过电阻R1、R4组成的分压电路，由集成块U2B的第7脚输入，当电源电压降低到32伏以下时集成块U2B第7脚电压将下降到5伏以下，因第6脚基准电压是5伏，所以集成块U2B第1脚输出低电平，通过连线到达集成块U2C第9脚使输出脚14脚输出为低电平，通过缓冲级使输出级场效应管Q3、Q5处在截止状态，电机MG1停止转动。5V稳压集成块U1提供了调速手柄所需的5V电源，并向集成块U2B、U2A提供了所需的基准电压，三级管Q1，电阻R2，二极管D2，电容C3组成15伏稳压电路向集成块U1提供了所需的15伏电源。因本机作用在大电流的开关状态电感L1，电容C7的加入有效地过滤与补偿电源输入端的电压波动。刹车开关Z由接插件J2的第一脚经过二极管D5，电阻R12与集成块U2C的第9脚相连，刹车时集成块U2C的第9脚电压下降，使其输出端第14脚为低电平，经过缓冲级，使输出级场效应管Q3、Q5截止，确保电机没有电流通过。本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.电动自行车电机调速器，其特征在于调速器由过流、短路保护和电机软起动保护电路，辅助电路，以及输出级电路所组成，辅助电路有低压保护电路、振荡电路和稳压电路，输出级电路有缓冲电路和输出电路。2.如权利要求1所述的电动自行车电机调速器，其特征在于所述的过流、短路保护和电机软起动保护电路是由集成块(U2c)，电容(C5)和集成块(U2A)，电阻(R3、R11、R12、R13、R15)，电容(C4)所组成。3.如权利要求1所述的电动自行车电机调速器，其特征在于所...

【专利技术属性】
技术研发人员：黄利平，
申请(专利权)人：黄利平，
类型：实用新型
国别省市：