專利名稱：直流電壓供電轉換裝置的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種供電轉換系統，尤其是可用做二種以上直流發電機供電轉換 的設備中。
背景技術：
目前，車載裝備大量應用于各個領域，為了保證車載裝備用電的可靠性，就要考慮 有多路供電裝置聯合供電，這就要求車載裝備配備多個電源，占用了多種資源和空間，造成 浪費。需配備的電源，包括電瓶的供電，和機載發電機的供電，機載發電機開始轉動發電時， 由于發電機剩磁電動勢很低，調壓電路不能投入正常工作，使機載發電機電壓建立不起來。
發明內容為了克服車載裝備在改裝車輛時的不足，本實用新型提供了一種直流電壓供電轉 換裝置，該供電轉換裝置在車輛改裝中，對原車電路不變動的情況下，實施汽車發電機、車 載裝備發電機和汽車電瓶的聯合供電，保證裝備用電的可靠性。即以機載發電機發電時優 先供電的原則實現汽車發電機、機載發電機和電瓶之間三種供電的自動切換。三種供電狀 態的轉換形式為1、汽車發動機和機載發電機不起動時，兩個發電機都不工作，汽車電瓶供電；2、汽車發動機起動后，汽車發動機發電時，用汽車發電機供電；3、機載發電機起動后。機載發電機發電時，自動轉換到有機載發電機供電，斷開汽 車電源。本實用新型解決其技術問題所采用的技術方案是直流電壓供電轉換裝置，是由 汽車發電機、車載發電機、電瓶、保險絲、車載發電機發電控制開關、汽車和電瓶供電控制 開關、匯流條組成。在機載裝備發電機電源調節器電路中，設置一個信號支路，用繼電器工 作線圈連接信號支路兩端。繼電器采用多路觸點，供電信號燈接在另一路觸點中，一端接匯 流條，一端搭鐵接地。感受機載發電機發電電壓，控制接觸器工作。接觸器工作線圈，一端與 繼電器觸點、汽車和電瓶供電控制開關連接，一端接電瓶“ + ”極，而汽車和電瓶供電控制開 關的另一端搭鐵接地；接觸器兩個觸點串聯在電瓶輸出“ + ”極電路中，一端接電瓶“ + ”極， 一端通過保險絲接車載發電機輸出“ + ”極，以達到供電轉換的目的。同時對于機載發電機， 利用起動電路，調整電壓，保證機載發電機電壓正常建立。本實用新型的有益效果是，可以在車載裝備外出作業時，方便、可靠地保證車載裝 備用電需要。
以下結合附圖和實施例對本實用新型進一步說明
圖1是本實用新型轉換控制器內部結構框圖圖2是本實用新型供電轉換的結構框圖
3[0012]圖3是本實用新型供電轉換原理電路圖中101.基準，102.取樣，103.比較，104.放大，105.調整，106.過壓保護，107. 機載發電機，108.供電轉換，109.匯流條，201.汽車發電機，202.電瓶，開關Kl、k2，繼電器 JU JD, 301.過壓保護電路。
具體實施方式
汽車發電機201、機載發電機107不工作時，電瓶202供電；汽車發電機發電201、 機載發電機107不發電時，汽車發電機201優先發電；汽車發電機201、機載發電機107都 發電時，機載發電機107優先發電。接通開關K2，電流經電瓶202 “ + ”流向繼電器Jl的接點4、3，經繼電器JD的觸點 1、2，通過開關K2，至鐵塔“-”，形成回路，此時電瓶202供電，汽車發電機201和機載發電機 107不工作。即時，繼電器Jl觸點1、2閉合，電瓶202 “ + ”與匯流條109連接，電瓶202供電， 若汽車發電機201發電時優先汽車發電機201供電。接通開關Kl，機載發電機107發電，電流經機載發電機107 “ + ”，繼電器JD動作， 電流經晶體管BG4，后進入機載發電機107 “_”極，此時，繼電器JD吸合，斷開Jl工作線圈 電路，即繼電器Jl的觸點1、2斷開，汽車發電機201或電瓶202不供電，機載發電機107開 始供電。機載電動機107的調壓電路由取樣102、基準101、比較103、放大104、調整105及 過壓保護106電路組成。取樣102電路，利用R1、W、R2并聯在機載發電機107輸出端，分壓得到取樣電壓 U樣，取樣電壓U樣與機載發電機107電壓U發成正比，即U發的變化由U樣的變化反映出來。基準101電路，使用穩壓管DW，得到基準電壓U基，U基不受U發的影響，U基的大 小事根據穩壓管的穩壓特性得到的。比較放大電路，根據U樣與U基的關系，是BG2導通、關斷得到開關信號。U樣> U基，BGl導通，UCEl很小；U樣< U基，BGl關斷，則UCEl很大。將BGl的 開關信號輸送到調整管。調整105電路，從BGl輸出的開關信號，控制調整管BG開關工作在開關狀態，使勵 磁電流發生相應變化，調整了機載發電機107電壓。由于BG開關工作在開關狀態，因此BG 開關也可稱為開關管。過壓保護電路301某種原因，機載發電機107電壓如果不能被調節，造成機載發電 機107電壓過高，勵磁電流I勵就會很大超過2A，使2A保險BX過流燒斷，斷開勵磁電路，這 時機載發電機電壓107過剩，勵磁電壓大約等于0，保護了電源和線路。當機載發電機107轉速低于正常轉速時，機載發電機107發電時的電壓U發，遠小 于機載發電機正常發電時的額定電壓U額，這時取樣電壓U樣遠小于基準電壓U基，晶體管 BGl始終工作在截止狀態，UCEl較大，我們從
圖1中可以看出，UCEl = UCE2。所以開關管 BG開關因有足夠的正向電壓而始終工作在飽和導通狀態。因為開關管BG開關“只開不關” 所以發電機勵磁電流I勵隨著機載發電機107轉速的升高而增大，發電機電壓也逐漸增高。這就是說，在發電機轉速很低時，晶體管調壓器不調壓。當發電機轉速超過3000轉/分時，機載發電機107的電壓大于額定電壓U額，取樣 電壓U樣大于基準電壓U基，晶體管BGl的發射結由于得到了正向電壓而導通，UCEl很小， UBE2很小，開關管BG開關截止，這時發電機勵磁電流I勵約等于0，使機載發電機107電壓 下降，當機載發電機電壓U發低于額定電壓值U額時，取樣電壓U樣小于基準電壓，是晶體 管BGl因得不到發射結正向電壓而截止，UCEl很大、UBE2很大，開關管BG開關發射結有足 夠的正向電壓而飽和導通，勵磁電流I勵增大到IF，使機載發電機107電壓又升高。又會使 機載發電機107電壓高于額定電壓，這樣，開關管BG開關“開關不止”，機載發電機107電壓 被限制在額定值附近不停升降，使機載發電機107電壓的平均值保持在額定電壓不變。綜上所述，當機載發電機107轉速在額定范圍內，負載在最大值以內晶體管電壓 調節器可以自動調節，使機載發電機電壓107平均值保持恒定。當調節的電壓不符合額定電壓值，可改變取樣電路，可變電阻W電刷S的位置， 重新選擇調壓位，電刷S向上移，取樣電壓U樣升高，使電壓位下降，反之相反，< 調整范圍 21V-33V〉。根據硅晶體三極管的輸入特性可知，由于硅三極管死區電壓U死比較高，機載發 電機107剛起動時的剩磁電動勢低，開關處于截止狀態，機載發電機電壓很難建立，利用起 動繼電器JQ，將其工作線圈兩端接到機載發電機107 “+” “_”板感受發電機電壓U發的變 化。繼電器JQ的常通能點Kl接在勵磁電路上，起動時，觸點Kl將開關管短接起來，I勵不 經開關管，而是直接通過K2給發電機勵磁，當發電機轉速增高，發電機電壓升到17V左右， 繼電器動作，使常通觸點Kl斷開，保證開關正常投入工作。利用Kl觸點在發電機起動時 通，起動后斷開的工作特點，保證了晶體管調壓在起動后的正常調壓，也保證了起動時發電 機電壓的順利延后，解決了起動難的問題。防反流二極管D反連接在發電板和電瓶的負極之間，當發電機電壓高于電瓶電壓 時，二極管對于發電機是正向連接的，保證發電機正常向外供電。當電瓶高于發電機電壓時，二極管對于電瓶是反向連接的，割斷了電瓶向發電機 的反流，反流I反等于二極管反向飽和電流I反飽，I反=I反飽約等于0.因而割斷反流 二極管有效保證了發電機和電瓶的并聯供電。供電轉換電路是由BG4、D3、D4、R6、JD和Jl組成。當U發> U蓄向外供電時，反流割斷二極管D反產生正向壓降U信。回定偏置電 路中，D3也有固定的管壓降U3，U信與U3共同作用，使BG4導通JD線圈通電，TD動作，斷 開KD，Jl工作線圈斷電，Jl的動觸點1、2斷開，電瓶202不供電。反之，發電機不供電時，D 反得管壓降有反向電壓，BG4截止，JD不動作，KD接通，Jl的動觸點1、2閉合，電瓶202或 汽車發電機201供電。
權利要求一種直流電壓供電轉換裝置，其特征是由汽車發電機、車載發電機、電瓶、保險絲、車載發電機發電控制開關、汽車和電瓶供電控制開關、匯流條組成，在機載裝備發電機電源調節器電路中，設置一個信號支路，用繼電器工作線圈連接信號支路兩端，繼電器采用多路觸點，供電信號燈接在另一路觸點中，一端接匯流條，一端搭鐵接地，感受機載發電機發電電壓，控制接觸器工作。
2.根據權利要求1所述的直流電壓供電轉換裝置，其特征是接觸器工作線圈一端接 繼電器觸點、汽車和電瓶供電控制開關，一端接電瓶“ + ”極。
3.根據權利要求1所述的直流電壓供電轉換裝置，其特征是汽車和電瓶供電控制開 關另一端搭鐵接地，接觸器兩個觸點串聯在電瓶輸出“ + ”極電路中，一端接電瓶“ + ”極，一 端通過保險絲接車載發電機輸出“ + ”極。
專利摘要一種直流電壓供電轉換控制器，可實施汽車發電機、車載裝備發電機和電瓶之間三種供電的自動切換。每個支路安裝電氣自動保護裝置，當某個設備過載或電路短路的情況下自動保護裝置自動斷開這個電路，不影響其他電路上連接的設備正常工作。系統恢復正常后自動恢復自動保護功能，保證設備不受損壞的直流電壓供電轉換裝置。
文檔編號B60L15/02GK201685721SQ20092016950
公開日2010年12月29日 申請日期2009年9月1日 優先權日2009年9月1日
發明者喬云鵬 申請人:喬云鵬