一种新型通用电压调节器制造技术

一种新型通用电压调节器，由已有的机壳（１３）、底板（１４）、功率放大器（１）、电压放大器（２）、温度补偿电路（６）、引线（１０、１１、１２）和印制电路板（１５）按顺序电连接组成，其特征是在放大器（１）Ｔ－［１］三极管集电极与电路正极间接有分热电阻（５）Ｒ－［１］，用来耗散Ｔ－［１］的功率，在放大器（１）输出端与放大器（２）输入端间接有特性曲线补偿电路（３），用来建立上翘状负载特性曲线，在放大器（２）输入端接有起动电路（４）。（*该技术在2001年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及电压调节器，尤其是一种新型通用电压调节器，适用于硅整流发电机输出电压的稳压。现有这种调节器，从形式上分有内装式、外装式、内搭铁式或外搭铁式，但还不能适应汽车车型、汽车电器线路种类繁多的需要，给调节器的生产与应用带来困难，即调节器通用性差。从现有调节器设计思路来看，现有硅整流发电机用调节器，大都是以负载特性、转速特性、温度特性曲线越平直越好，输出电压变化愈小愈好的传统设计概念设计制造的，然而，其实际工作特性并非理想。下面对此作些简要分析。在负载特性方面，由于汽车供电系统各部份分布在车各部位，其间需要用导线连通，供电时，随着导线上负载电流由零变到数十安培的大电流，导线内阻变化会产生大的电压降，其值由零变到一个可观数值。然而，汽车供电系统是以低电压大电流工作的，若仅仅依靠加粗导线把电压降降到满意程度，则其成本恐怕是难以接受的。从而也不难看出，现有调节器负载特性曲线不是平直的，实际上是下斜的。在转速特性方面，由于现有调节器负载特性曲线实际上是下斜状的，所以在汽车起动时，即在发电机转速极低时，不能充分输出功率来满足此时需要较大功率输出的要求。鉴于现有调节器通用性差和存在上述技术问题，本技术的目的是提供一种新型通用电压调节器。在描述本技术设计方案与电路之前，先扼要地介绍一下其设计概念。本技术设计思想与现有调节器的不同之处在于在适当加粗导线的同时，在电路中引用一条由阻容元器件构成的特性曲线补偿网络，以使调节器负载特性曲线呈上翘状的，即空载时输出电压偏低；满载时，输出电压反而偏高。利用上翘状负载特性能提高发电机输出功率，补偿汽车供电系统导线内阻所产生的电压降，使最大输出功率时的转速特性向低延伸一段，以改善发电机转速特性。按上述新设计思想设计制造的本技术调节器，线路简单、用料省、通用性强，适用于以硅整流发电机为电动力源的机器上稳压。下面将结合附图对本技术作详细描述。附图说明图1为本技术设计方案框图。图2为本技术的一种具体设计原理电路图。图3为图2的一种具体结构局部断面的立体示意图。图中(10)为接发电机负极的黑色引线，(11)为接发电机激磁线圈的黄色引线，(12)为接发电机正极的红色引线，(13)为机壳，(14)为底板、(15)为印刷电路板、(5)为分热电阻R1，T1T2为功率放大器(1)中的晶体三极管。图4为图2印刷电路板(15)的放大图。图5为图2、图4布线图。图6为本技术在转速6000转／分时的负载特性曲线图。图7为本技术转速特性曲线图。图中虚线为现有调节器的。参照图1与图2、图3，便可知发电机输出电压接本技术正负极两端引线(12、10)，其误差电压由R6、R8、D2、R9、R7检出送G1G2电压放大器(2)放大，再经T1T2功率放大器(1)放大去控制发电机激磁线圈，与发电机形成一个负反馈环路，从而达到稳压的目的。R2、C1、R5组成曲线补偿网络(3)能使该技术负载特性曲线呈上翘状(图6)，即空载时输出电压低，满载时输出电压反而提高。利用R2、C1、R5网络建立的上翘状负载特性(图6)提高了发电机输出功率，抵消了整个供电系统中导线电阻所产生的压降，提高了发电机低转速的输出电压，从而改善了发电机的转速特性(图7)。R2、C1、R5组成的网络实际上是一个正反馈电路。设调节器中T1T2，G1G2组成的放大器(1、2)为K2，发电机放大作用为K1。如果不加R2C1R5网络则反馈环为△′U＝ (△U)/(1 + K1K2B1)式中△′U为加环路后的误差电压。△U为开环时的误差电压。B1为反馈电压的衰减量接入正反馈R2C1R5网络后△′U＝ (△U(1 - KaB2))/(1 - K2B2+ K1K2B1)式中B2为正反馈网络(即R2C1R5)的衰减量。分析上式可得到如下结论一、如果K2B2大于1，则△′U与△U数字符号相反，发电机输出电压为标称电压与误差电压之和，当发电机空载时，其输出电压高于标称电压，即△U为正值，R2C1R5反馈网络使△U值反而变成负值，即其输出电压反而低于标称电压；当满载时，其输出电压低于标称值，即△U为负值，经反馈后输出电压反而高于标称值，因此其负载特性曲线成了上翘状的曲线(图6)。二、式中分母部份的K2B2小于K1K2B1，分母总为正值，因此，整个反馈系统是稳定的，不会自激或有超调现象。本技术为了克服发电机停转时，蓄电池电流经激磁线圈白白流失，电路中引入了一条由G3G4等元件组成的起动电路(4)。当发电机停转时，G3输出处于高电位，通过D3、G1、G2、T2使T1关断；当发电机转动时，其输出端将产生交流纹波电压，只要纹波电压超过50MV，G3输出端立即变为低电位，使D3截止，调节器正常工作。加有起动电路(4)后，调节器可不受点火开关控制，简化了外电路，防止了因外电路导线上的电压降而使其特性变坏，更重要的是增加了其通用性，不论是内搭铁、外搭铁，本调节器都适用，解决了现有这类调节器通用性差的问题。T1T2的UCO值高于200V，其它相关元件都受稳压管D1保护，因此，本调节器耐200V／400ms的浪涌脉冲电压，从而提高了可靠性。输入T2基极的电流，足可使T1T2深饱和，因为T1为射极跟随接法，T1的ce之间电压不可能低于1V。为了降低T1的耗散功率，本技术引入了分热电阻(5)，即在T1集电极与电路正极之间加有一只0.1－0.3Ω的片状电阻R1，当激磁电流高达4A左右时，该电阻上的压降为0.8(3.2W)左右，T1ce之间压降约为0.4V(1.6W)，三分之二的耗散功率由R1散发出去。T1只散发三分之一的热量。本技术具体结构如图2、图3所示。它由功率放大器(1)、电压放大器(2)、温度补偿电路(6)、引线(10、11、12)、机壳(13)、底板(14)、印刷电路板(15)组成，其特征在于在放大器(1)中T1集电极与电路正极之间接有分热电阻(5)R1，用来耗散T1管的功率；在功率放大器(1)输出端与电压放大器(2)输入端之间接有一条特性曲线补偿电路(3)，该电路由一只一端接T1发射极，激磁线圈与D1负极的另一端接在C1、R5接点的R2，一只一端接电路正极，另一端接在R2、R5之间的C1，一只接在R2、C1接点与G1G2负输入脚6、9、R8、R15、R6接点之间的R5组成，用来建立上翘状负载特性曲线；在放大器(2)输入端接有一条起动电路(4)，该电路是由一只G3，其输出脚1联接一个负极接G1G2正输入脚10、5的D3，，G3正输入脚3与电路正极之间跨接有C3与R10，正输入脚3还接有一个正极接G4输出脚14的D4，其负输入脚2，与G4正输入脚12接在放大器(2)中R9与R7和D2正极接点之间，一只G4，其负的输入脚13与正输入脚12之间跨接一个R11，其输出脚14接有一个正极接G3脚3的D4，其负输入脚13接有一个一端接在D5正极与R14一端之间的R13和一个一端接电阻R12一端的，而另一端接G4脚13的C4，一个一端接电路负极，另一端接C4的R12，一个负极接电路正极、正极接R13R14一端的D5，一个一端接电路负极，另一端接D5正极的R14组成，用来防止发电机停转时蓄电池电流经激磁线圈白白地流失及使调节器可不受本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种新型通用电压调节器，由功率放大器（１）、电压放大器（２）、温度补偿电路（６）、引线（１０、１１、１２）、机壳（１３）、底板（１４）、印刷电路板（１５）组成其特征在于：ａ、放大器（１）中Ｔ↓［１］三极管集电极与电路正极之间接有分热电阻 （５）Ｒ↓［１］用来耗散Ｔ↓［１］管的功率；ｂ、在功率放大器（１）输出端与电压放大器（２）输入端之间接有一条特性曲线补偿电路（３），该电路由一只一端接Ｔ↓［１］发射极、激磁线圈与二极管（Ｄ↓［１］）负极，另一端接在电容（Ｃ↓［１］）、电 阻（Ｒ↓［５］）接点的电阻（Ｒ↓［２］），一只一端接电路正极，另一端接在电阻（Ｒ↓［２］、Ｒ↓［５］）之间的电容（Ｃ↓［１］），一只接在电阻（Ｒ↓［２］）、电容（Ｃ↓［１］）接点与运算放大器（Ｇ↓［１］、Ｇ↓［２］）负输入脚６、９、电阻（Ｒ↓［８］、Ｒ↓［１５］、Ｒ↓［６］）接点之间的电阻（Ｒ↓［５］）组成，用来建立上翘状负载特性曲线；ｃ、在放大器（２）输入端接有一条起动电路（４），该电路由一只运算放大器（Ｇ↓［３］），其输出脚１联接一个负极接运算放大器（Ｇ↓［１］Ｇ↓［ ２］）正输入脚１０、５的二极管（Ｄ↓［３］），运算放大器（Ｇ↓［３］）正输入脚３与电路正极之间跨接有电容（Ｃ↓［３］）与电阻（Ｒ↓［１０］），正输入脚３还接有一个正极接运算放大器（Ｇ↓［４］）输出脚１４的二极管（Ｄ↓［４］），其负输入脚２与运算放大器（Ｇ↓［４］）正输入脚１２接在放大器（２）中电阻（Ｒ↓［９］）与电阻（Ｒ↓［７］）和稳压管（Ｄ↓［２］）正极接点之间，一只运算放大器（Ｇ↓［４］），其负输入脚１３与正输入脚１２之间跨着一个电阻（Ｒ↓［１１］），其输出脚１４接有一个正极接运算放大器（Ｇ↓［３］）脚３的二极管（Ｄ↓［４］），其负输入脚１３接有一个一端接在稳压管（Ｄ↓［５］）正极与电阻（Ｒ↓［１４］）一端之间的电阻（Ｒ↓［１３］）和一个一端接电阻（Ｒ↓［１２］）一端的另一端接运算放大器（Ｇ↓［４］）脚１３的电容（Ｃ↓［４］），一个一端接电路负极，另一端接电容（Ｃ↓［４］）的电阻（Ｒ↓［１２］），一个负极接电路正极、正极接电阻（Ｒ↓［１３］、Ｒ↓［１４］）一端的稳压管（Ｄ↓［５］），一个一端接电路负极、另一端接稳压管（Ｄ↓［５］）正极的电阻（Ｒ↓［１４］）组成，用来防止发电机停转时蓄电池电流经激磁线圈白白地流失及使调节器可不受点火开关控制，并大大增强其通用性。...

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：朱平戈，
申请(专利权)人：朱平戈，
类型：实用新型
国别省市：12[中国|天津]