專利名稱：汽車永磁發電機的整流及蓄電池充電控制電路的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及發電機，具體地說，涉及汽車永磁發電機的整流及蓄電池充電控制電路。
背景技術：
汽車行駛時，安裝于車上的永磁發電機的轉子在發動機的帶動下轉動，永磁發電機發電，提供三相交流電，三相交流電經過整流成為直流電，對汽車的蓄電池進行充電，蓄電池可為汽車系統供電。為確保蓄電池不過充電，應當在蓄電池充滿電時停止充電，但現有汽車永磁發電機輸出的三相交流電的整流電路，通常由多個二極管組成，當蓄電池充滿電時整流電路仍然對蓄電池充電，容易引起蓄電池過充電。
發明內容
本實用新型的目的是提供一種汽車永磁發電機的整流及蓄電池充電控制電路，這種電路能夠確保蓄電池不過充電。采用的技術方案如下一種汽車永磁發電機的整流及蓄電池充電控制電路，包括整流電路，其特征是所述整流電路包括六個二極管、三個可控硅、以及可控硅觸發電路，六個二極管和三個可控硅分成三組，對應發電機的三相輸出端；每二個二極管和一個可控硅為一組，發電機的每一相輸出端連接其中一個二極管的陽極、另一個二極管的陰極以及可控硅的陰極，二個二極管的另一極均連接蓄電池正極接頭，可控硅的陽極連接蓄電池負極接頭，可控硅的控制極連接可控硅觸發電路。
通常情況下工作電源電路中接地引腳連接蓄電池負極接頭，輸出引腳和接地引腳構成工作電源電路的輸出端口。使用時蓄電池正極接頭和蓄電池負極接頭分別連接蓄電池的正極和負極，發電機輸出的三相電流經整流電路整流后，成為直流電，對蓄電池充電。
上述可控硅觸發電路包括電壓檢測輸入通道電路、微處理器和觸發信號輸出電路，電壓檢測輸入通道電路包括電位器和運算放大器，電位器的電阻體兩端連接蓄電池正極接頭和工作電源地端，電位器的電刷經一電阻連接運算放大器的反相輸入端，運算放大器的同相輸入端經一電阻連接工作電源正極并經另一電阻連接工作電源地端，運算放大器的電源端子連接工作電源正極、接地端子連接工作電源地端，運算放大器的同相輸入端和輸出端之間連接一電阻，運算放大器的電源端子和輸出端之間連接一電阻，運算放大器的輸出端連接微處理器相應的輸入端；觸發信號輸出電路包括一個光耦和三個二極管，光耦中發射端(發光二極管)的陽極連接工作電源正極、陰極經一電阻連接微處理器相應的輸出端，光耦中接收端的集電極連接工作電源正極、發射極經一電阻連接工作電源地端，光耦中接收端的發射極還經另一電阻連接三個二極管的陽極，三個二極管的陰極分別連接三個可控硅的控制極。電壓檢測輸入通道電路檢測蓄電池正極的電壓，由微處理器判斷蓄電池是否充滿電并確定是否啟動觸發信號輸出電路，通過控制可控硅的導通或關斷，控制整流電路的工作。
本整流及蓄電池充電控制電路還可設置一電源切換電路，該電源切換電路包括一繼電器和繼電器控制電路，繼電器的一對常閉觸點分別連接蓄電池負極接頭和工作電源地端，一對常開觸點分別連接蓄電池正極接頭和工作電源地端；繼電器控制電路包括一PNP型三極管，該三極管的基極經一電阻連接微處理器相應的輸出端，發射極連接工作電源正極，集電極連接繼電器線圈的一端，繼電器線圈的另一端連接工作電源地端，繼電器線圈并聯一二極管，該二極管的陰極連接三極管的集電極、陽極連接工作電源地端。通常情況下常閉觸點閉合使蓄電池負極和工作電源地端連接；在某些情況下微處理器發送低電平信號，由三極管放大后使繼電器動作，常開觸點閉合，使蓄電池正極和工作電源地端連接，切換后微處理器可檢測發電機輸入電壓并控制可控硅通斷。
本整流及蓄電池充電控制電路還包括一工作電源電路，工作電源電路包括一個三端穩壓管，其輸入引腳和接地引腳之間連接并聯的一低頻濾波電容和一高頻濾波電容，輸出引腳和接地引腳之間連接并聯的一低頻濾波電容和一高頻濾波電容，輸入引腳連接蓄電池正極接頭。蓄電池提供的直流電由工作電源電路進行穩壓處理，得到穩壓精度高的直流電工作電源，為本整流及蓄電池充電控制電路中的微處理器、運算放大器、三極管和光耦等提供穩定的電壓。
上述蓄電池正極接頭與三端穩壓管輸入引腳之間設有一二極管，二極管陽極連接蓄電池正極接頭、陰極連接三端穩壓管輸入引腳，該二極管可防止蓄電池反接而損壞工作電源電路。蓄電池正極接頭與三端穩壓管接地引腳之間設有串聯的一發光二極管和一電阻，發光二極管的陰極連接蓄電池正極接頭、陽極連接電阻的一端，電阻的另一端連接三端穩壓管接地引腳(通常情況下接地引腳與蓄電池負極接頭連接)，當蓄電池反接時，該發光二極管導通發光，起警示作用。
上述三端穩壓管輸入引腳與接地引腳之間設有串聯的一穩壓二極管和一電阻，穩壓二極管的陰極連接三端穩壓管輸入引腳、陽極連接電阻的一端，電阻的另一端連接三端穩壓管接地引腳，該穩壓二極管可防止蓄電池正極接頭電壓過高而損壞工作電源電路，電阻起限流作用。
本實用新型通過控制可控硅的導通或關斷，控制整流電路的工作，能夠在蓄電池充滿電時停止充電，確保蓄電池不過充電，延長蓄電池的使用壽命。
附圖是本實用新型一優選實施例的電路原理圖。
具體實施方式
如附圖所示，這種汽車永磁發電機的整流及蓄電池充電控制電路包括整流電路、電源切換電路和工作電源電路。
整流電路包括六個二極管D1、D2、D3、D4、D5及D6、三個可控硅SCR1、SCR2及SCR3、以及可控硅觸發電路，六個二極管D1、D2、D3、D4、D5及D6和三個可控硅SCR1、SCR2及SCR3分成三組，對應發電機的三相輸出端A、B、C；每二個二極管和一個可控硅為一組，D1、D6和SCR1為一組，D2、D5和SCR2為一組，D3、D4和SCR3為一組，發電機的每一相輸出端(如A)連接同一組中一個二極管(如D3)的陽極、另一個二極管(如D4)的陰極以及可控硅(如SCR3)的陰極，二個二極管(如D3、D4)的另一極均連接蓄電池正極接頭BAT+，可控硅(如SCR3)的陽極連接蓄電池負極接頭BAT-，可控硅(如SCR3)的控制極連接可控硅觸發電路；三個可控硅SCR1、SCR2及SCR3的陽極均經電阻R15與蓄電池負極接頭BAT-連接，電阻R15起限流作用；二極管D4、D5及D6的陽極均經電阻R1與蓄電池正極接頭BAT+連接，電阻R1起限流作用；可控硅觸發電路包括電壓檢測輸入通道電路、微處理器U1和觸發信號輸出電路，電壓檢測輸入通道電路包括電位器RC1和運算放大器U2A，電位器RC1的電阻體兩端連接蓄電池正極接頭BAT+和工作電源地端，電位器RC1的電刷經電阻R2連接運算放大器U2A的反相輸入端，運算放大器U2A的同相輸入端經電阻R3連接工作電源正極VCC并經電阻R6連接工作電源地端，運算放大器U2A的電源端子連接工作電源正極VCC、接地端子連接工作電源地端，運算放大器U2A的同相輸入端和輸出端之間連接電阻R5，運算放大器U2A的電源端子和輸出端之間連接電阻R4，運算放大器U2A的輸出端連接微處理器U1相應的輸入端；觸發信號輸出電路包括光耦U3和三個二極管D7、D8及D9，光耦U3中發射端(發光二極管)的陽極連接工作電源正極VCC、陰極經電阻R9連接微處理器U1相應的輸出端，光耦U3中接收端的集電極連接工作電源正極VCC、發射極經電阻R8連接工作電源地端，光耦U3中接收端的發射極經電阻R7連接三個二極管D7、D8及D9的陽極，三個二極管D7、D8及D9的陰極分別連接三個可控硅SCR1、SCR2及SCR3的控制極。微處理器U1采用STC12C5410AD。
電源切換電路包括繼電器RELAY1和繼電器控制電路，繼電器RELAY1的一對常閉觸點分別連接蓄電池負極接頭BAT-和工作電源地端，一對常開觸點分別連接蓄電池正極接頭BAT+和工作電源地端；繼電器控制電路包括PNP型三極管T1，三極管T1的基極經電阻R16連接微處理器U1相應的輸出端，發射極連接工作電源正極，集電極連接繼電器線圈的一端，繼電器線圈的另一端連接工作電源地端，繼電器線圈并聯二極管D10，二極管D10的陰極連接三極管T1的集電極、陽極連接工作電源地端。通常情況下常閉觸點閉合使蓄電池負極和工作電源地端連接；在某些情況下微處理器發送低電平信號，由三極管T1放大后使繼電器RELAY1動作，常開觸點閉合，使蓄電池正極和工作電源地端連接，切換后微處理器可檢測發電機輸入電壓并控制可控硅通斷。
工作電源電路包括三端穩壓管U4，三端穩壓管U4采用MC7805CT，其輸入引腳1和接地引腳2之間連接并聯的低頻濾波電容CE1和高頻濾波電容C3，輸出引腳3和接地引腳2之間連接并聯的低頻濾波電容CE2和高頻濾波電容C4，輸入引腳1連接蓄電池正極接頭BAT+，輸出引腳3和接地引腳2構成工作電源電路的輸出端口；蓄電池正極接頭BAT+與三端穩壓管U4的輸入引腳1之間設有二極管D11，二極管D11陽極連接蓄電池正極接頭BAT+、陰極連接三端穩壓管U4的輸入引腳1，二極管D11可防止蓄電池反接而損壞工作電源電路；蓄電池正極接頭BAT+與三端穩壓管U4的接地引腳2之間設有串聯的發光二極管LED4和電阻R13，發光二極管LED4的陰極連接蓄電池正極接頭BAT+、陽極連接電阻R13的一端，電阻R13的另一端連接三端穩壓管U4的接地引腳2，當蓄電池反接時，發光二極管LED4導通發光，起警示作用；三端穩壓管U4的輸入引腳1與接地引腳2之間設有串聯的穩壓二極管DZ1和電阻R14，穩壓二極管DZ1的陰極連接三端穩壓管U4的輸入引腳1、陽極連接電阻R14的一端，電阻R14的另一端連接三端穩壓管U4的接地引腳2，穩壓二極管DZ1可防止蓄電池正極接頭BAT+電壓過高而損壞電源工作電路，電阻R14起限流作用。
本整流及蓄電池充電控制電路還設有三路顯示電路，發光二極管LED1、電阻R10組成一路，發光二極管LED2、電阻R11組成一路，發光二極管LED3、電阻R12組成一路，可用于顯示發電機故障、蓄電池正在充電、蓄電池充滿電停止充電等信息，每一路分別由一個發光二極管(如LED1)和一個電阻(如R10)串聯組成，其中發光二極管(如LED1)的陰極連接微處理器U1相應的輸出端、陽極連接電阻(如R10)的一端，電阻(如R10)的另一端連接工作電源正極，當微處理器U1相應的輸出端輸出低電平時，發光二極管(如LED1)導通并發光。
使用時蓄電池正極接頭BAT+和蓄電池負極接頭BAT-分別連接蓄電池的正極和負極，發電機的三相輸出端A、B、C輸出的三相交流電經整流電路整流后，對蓄電池充電，通過控制可控硅SCR1、SCR2及SCR3的導通或關斷，可確保蓄電池不過充電；蓄電池輸出的電壓經工作電源電路進行穩壓處理后，輸出穩定的電壓(+5V)，為微處理器U1、運算放大器U2A、三極管T1和光耦U3等供電。
權利要求1.一種汽車永磁發電機的整流及蓄電池充電控制電路，包括整流電路，其特征是所述整流電路包括六個二極管、三個可控硅、以及可控硅觸發電路，六個二極管和三個可控硅分成三組，對應發電機的三相輸出端；每二個二極管和一個可控硅為一組，發電機的每一相輸出端連接其中一個二極管的陽極、另一個二極管的陰極以及可控硅的陰極，二個二極管的另一極均連接蓄電池正極接頭，可控硅的陽極連接蓄電池負極接頭，可控硅的控制極連接可控硅觸發電路。
2.根據權利要求1所述的汽車永磁發電機的整流及蓄電池充電控制電路，其特征是所述可控硅觸發電路包括電壓檢測輸入通道電路、微處理器和觸發信號輸出電路，電壓檢測輸入通道電路包括電位器和運算放大器，電位器的電阻體兩端連接蓄電池正極接頭和工作電源地端，電位器的電刷經一電阻連接運算放大器的反相輸入端，運算放大器的同相輸入端經一電阻連接工作電源正極并經另一電阻連接工作電源地端，運算放大器的電源端子連接工作電源正極、接地端子連接工作電源地端，運算放大器的同相輸入端和輸出端之間連接一電阻，運算放大器的電源端子和輸出端之間連接一電阻，運算放大器的輸出端連接微處理器相應的輸入端；觸發信號輸出電路包括一個光耦和三個二極管，光耦中發射端的陽極連接工作電源正極、陰極經一電阻連接微處理器相應的輸出端，光耦中接收端的集電極連接工作電源正極、發射極經一電阻連接工作電源地端，光耦中接收端的發射極還經另一電阻連接三個二極管的陽極，三個二極管的陰極分別連接三個可控硅的控制極。
3.根據權利要求1或2所述的汽車永磁發電機的整流及蓄電池充電控制電路，其特征是所述整流及蓄電池充電控制電路還包括一電源切換電路，該電源切換電路包括一繼電器和繼電器控制電路，繼電器的一對常閉觸點分別連接蓄電池負極接頭和工作電源地端，一對常開觸點分別連接蓄電池正極接頭和工作電源地端；繼電器控制電路包括一PNP型三極管，該三極管的基極經一電阻連接微處理器相應的輸出端，發射極連接工作電源正極，集電極連接繼電器線圈的一端，繼電器線圈的另一端連接工作電源地端，繼電器線圈并聯一二極管，該二極管的陰極連接三極管的集電極、陽極連接工作電源地端。
4.根據權利要求1或2所述的汽車永磁發電機的整流及蓄電池充電控制電路，其特征是所述整流及蓄電池充電控制電路還包括一工作電源電路，工作電源電路包括一個三端穩壓管，其輸入引腳和接地引腳之間連接并聯的一低頻濾波電容和一高頻濾波電容，輸出引腳和接地引腳之間連接并聯的一低頻濾波電容和一高頻濾波電容，輸入引腳連接蓄電池正極接頭。
5.根據權利要求4所述的汽車永磁發電機的整流及蓄電池充電控制電路，其特征是所述蓄電池正極接頭與三端穩壓管輸入引腳之間設有一二極管，二極管陽極連接蓄電池正極接頭、陰極連接三端穩壓管輸入引腳。
6.根據權利要求5所述的汽車永磁發電機的整流及蓄電池充電控制電路，其特征是所述蓄電池正極接頭與三端穩壓管接地引腳之間設有串聯的一發光二極管和一電阻，發光二極管的陰極連接蓄電池正極接頭、陽極連接電阻的一端，電阻的另一端連接三端穩壓管接地引腳。
7.根據權利要求4所述的汽車永磁發電機的整流及蓄電池充電控制電路，其特征是所述三端穩壓管輸入引腳與接地引腳之間設有串聯的一穩壓二極管和一電阻，穩壓二極管的陰極連接三端穩壓管輸入引腳、陽極連接電阻的一端，電阻的另一端連接三端穩壓管接地引腳。
8.根據權利要求3所述的汽車永磁發電機的整流及蓄電池充電控制電路，其特征是所述整流及蓄電池充電控制電路還包括一工作電源電路，工作電源電路包括一個三端穩壓管，其輸入引腳和接地引腳之間連接并聯的一低頻濾波電容和一高頻濾波電容，輸出引腳和接地引腳之間連接并聯的一低頻濾波電容和一高頻濾波電容，輸入引腳連接蓄電池正極接頭。
9.根據權利要求8所述的汽車永磁發電機的整流及蓄電池充電控制電路，其特征是所述蓄電池正極接頭與三端穩壓管輸入引腳之間設有一二極管，二極管陽極連接蓄電池正極接頭、陰極連接三端穩壓管輸入引腳。
10.根據權利要求8所述的汽車永磁發電機的整流及蓄電池充電控制電路，其特征是所述三端穩壓管輸入引腳與接地引腳之間設有串聯的一穩壓二極管和一電阻，穩壓二極管的陰極連接三端穩壓管輸入引腳、陽極連接電阻的一端，電阻的另一端連接三端穩壓管接地引腳。
專利摘要一種汽車永磁發電機的整流及蓄電池充電控制電路，包括整流電路，整流電路包括六個二極管、三個可控硅、以及可控硅觸發電路，六個二極管和三個可控硅分成三組，對應發電機的三相輸出端；每二個二極管和一個可控硅為一組，發電機的每一相輸出端連接其中一個二極管的陽極、另一個二極管的陰極以及可控硅的陰極，二個二極管的另一極均連接蓄電池正極接頭，可控硅的陽極連接蓄電池負極接頭，可控硅的控制極連接可控硅觸發電路。本實用新型能夠確保蓄電池不過充電，延長蓄電池的使用壽命。
文檔編號H02J7/14GK2927455SQ200620062610
公開日2007年7月25日 申請日期2006年8月1日 優先權日2006年8月1日
發明者陳年忠, 陳浩生 申請人:陳年忠