郑州水电吧:摩托车整流器与开关电源

经实际比较，4冲程发动机上所用100W的永磁交流发电机使用并联短路方式的稳压整流器，每一百公里多消耗0.16升燃料
    摩托车上有个非常重要的电器器件，它为机车电瓶供给稳定的充电电压，这就是稳压整流器，即我们俗称的"硅整流"整流就是将交流电压变为直流电压，稳压就是将发电机输出的不定电压稳定在划定范围内，以便电瓶合理充电以及车灯稳定亮度；实现这两个功效的器件，我们就称之为稳压整流器摩托车稳压整流器从孕育发生至此刻已履历了几个阶段，但直到目前为止，大多数摩托车仍使用技术上存在紧张缺陷的削波短路型稳压整流器，紧张浪费N多电能随着电子科学技术的发展、新技术以及新元器件不停出现，新一代的开关型稳压整流器已研究制造成功并已面世，人们在开始熟悉并使用它；信赖不长，它就能全面替换削波短路型稳压整流器在未发现整流管前，摩托车只能采用复杂的激磁直流发电机，使用机械调压法；就是用替续器调治激磁电流的大小，是一种简略的机械开关调压电路整流二极管发现后，人们尝试采用简略些的激磁交流发电机，同时采用机械调压；后来慢慢用电子调压替换机械调压，就是此刻汽车上用的调压方式为何早期摩托车要用布局复杂的激磁交流发电机而不消布局简略小而灵巧、妨碍率极低的永磁交流发电机呢?因为永磁交流发电机的磁场与线圈是固定的，输出电压以及频率随策动机转速成正比变化，电压范围较宽，无法象激磁交流发电机同样用调解激磁电流大小的要领从内部调治输出电压的大小，故只能发出电压后再想法稳压其时的技术前提虽则无法实现稳压输出，但因小功率永磁交流发电机布局简略，妨碍率少，后来还是被广泛用到了摩托车上最早的永磁交流发电机用的整流器是不带稳压功效的，只有四个整流二极管，即全波整流，它全靠电瓶的蓄电能力来实现稳定电压(如XF250)发电机发出的交流电颠末二极管桥式整流直接给电瓶充电，充电电压就是发电机输出电压，随转速变化很大，电压与电流都远远超过电瓶没事了的充电电压以及电流；因为电瓶独有的稳压性能，以是电压能够稳定在适合的范围但这种稳压是以电瓶生存的年限为代价的，虽则电瓶的预设生存的年限为三年，但一般如此使用一年内就会损坏在策动机运转时，要是电瓶电路俄然断开，没了电瓶对发电机峰值电压的接收，某些用电器件便会忌克烧毁而且随着时间的推移，电瓶稳压性能会逐渐失去，电压会逐渐升高，很容易烧毁某些用电器件因全波充电容易过充，就出现了半波充电，即只有一个二极管的整流器因半波充电晚上电力不足，以是大灯只能由发电机交流直接供电，如早期的铃木A100、本田CG125等半波充电也存在着问题：白日行驶时，电瓶仍然过充，于是就在照明线上接有泄流电阻，将过电电阻发烧泄放掉，以避免电瓶过充提前损坏(也不克不及用弥缝电瓶，否则极易充坏)；晚上行车，低车速时大灯昏暗，而且灯光随着策动机转速变化，照明效验不理想，电瓶也不克不及充沛随着电子科学技术的发展，出现了电子整流稳压器早期整流稳压器采用并联方式稳压，也就是削波短路稳压如12V车型，当输出电压高过15V时，可控硅导通，输入过电可控硅接地，发电机输出电压不再升高；当负载用电导致输出电压下降，低于15V时，可控硅为止，输入电流全数供给负载，如此反复，使电压基本上连结在15V摆布这种短路稳压方式在其时使永磁交流发电机的稳压性能得到提高，使得摩托车性能有了很猛前进，可以随心加大策动机转速而没必要顾忌输出的电压；不管是电瓶生存的年限，还是灯光明度，都得到了一定节制，外貌上的这种效验比较使人满意这种电子整流稳压器又可分为全波以及半波稳压两种全波整流稳压器同时对正负半波进行削波稳压，将输出的正半波以及负半波都哄骗来给整车及电瓶供电，能量比较充沛，故可像汽车那样实施直流照明(如FXD12五、QJ12五、铃木王等)半波整流稳压器是对负半波进行削波到达稳压的目的，而将输出的正半波用来给电瓶充电，此稳压整流器供电能力较差，不克不及使用直流照明，只能使用灯光明度随转速而变化的交流照明方式(如豪迈12五、嘉陵70、AX100)，但电瓶些微不易用坏些摩托车不管是交流供电还是直流供电，使用的发电机功率基本同样，只是接线方式以及使用的整流器不同罢了如要将交流供电改为直流供电，只需换个整流器并改一下路线便可(小功率发电机不计算在内)有些车的发电量较大，使用革新后的开关稳压半波整流器，怠速灯光也很亮，就没有须要改直流了这搭要强调一下全波稳压整流器上检测线的效用：这根检测线是接到电门锁出线上，用来检测路线上的电压值的当晚上开灯时，因为路线上有损耗，电瓶电压与路线电压有不同，路线电压低于15V时，整流稳压器自动提高稳压数值，使路线电压始末维持15V这从预设角度来看考虑很周全，但实际上有些电瓶因路线压降过大，造成检测失误致使充电电压太高而损坏，这是很多人所轻忽的问题其实并联稳压电路的采用也是必不得已的，且只能用在小功率永磁发电机上；其根来源根基因是这种电路本身就是一种短路妨碍，故只能用在特别指定的场所在摩托车中，这种稳压器可能是做成简略单纯交流稳压器的情势，接在大灯电路上；以其瞬间过压放电的特性，可以制止策动机飙车时烧毁大灯.因为永磁交流发电机的电压以及频率变化范围实在太宽，在起步转速时就要求发电机输出功率能满足整车全数装备用电，那末此转速提高后多发出的电能就是骈枝的，必须泄放掉才气使电压稳定在15V这样就造成为了电能的白白浪费；尤其是在白日，短路稳压一方面使永磁交流发电机负荷加剧，孕育发生反向磁场，阻碍转子的运动，同时消耗策动机动力消耗浪费电能的同时，另外一方面因为稳压器通过大电流对地短路，整流稳压器以及发电机线圈均会紧张发烧，极易烧毁这是并联稳压不可制止的毛病按照某机台架实验，接上整流稳压器以及不接时，策动机的输出功率相差达150~250W，几乎是一辆电瓶车行走的动力有的车型因怠速时输出电压较高，紧张影响怠速，如铃木GS12五、钱江125-J、豪爵钻豹12五、建设雅马哈SR150、大沙125及各种采用永磁交流发电机的大排量车，将稳压整流器拔除后怠速自然升高300-500转，松油门后策动机惯性加大因为并联稳压电路比较浪费电能，人们又发现了串联稳压方式的电路，就是用可控硅做发电机与摩托车电路之间的电子开关，这犹如自来水的水龙头，需要用多少水，就放出多少水，不消水就关闸，消弭了并联稳压电路近似河闸常开紧张浪费电能的现象串联稳压与并联稳压比拟有不可比拟的上风，如电压稳定性、转换效率、带负载能力、生存的年限等方面，串联稳压整流器均明显超出跨越并连稳压电路；它可在不改变磁电机参量的情况下，带动更大功率的灯胆，使之到达汽车的照明水平，不但节电节油，安全性也有所提高因稳压整流器的工作电流较大，策动机输出的电压与频率变化范围较宽，一般的串联电路还不敷理想，需要使用比较复杂的开关电源电路才气到达更理想的状况早期开关电源的电路比较复杂，使人不太愿意接管；近几年开关元件大批量生产面世，才使串联型开关电源稳压器可能走向市场开关电源就是用通过振动电路节制开关管进行高速的导通与为止.将直流电转化为高频率的交流电供给给电感器进行变压，从而孕育发生整车电路所需要的电压目前对开关电源电路应用至多的是日用电器的220V转酿成低压直流，例如使用LED代替钨丝电灯泡的交流直流电源变压电路常用的开关电源可能是将220V/50Hz的交流电转换为高频交流电，因为高频电流在电感变压电路中的效率要比使用50Hz电源高很多；以是开关变压器就可以做的很小，成本较低，而且在工作时也不是很热要是不将50Hz电源变为高频状况，那开关电源电路就没有实践意义开关电源大要可以分为断绝以及非断绝两种，断绝型的肯定有开关变压器，而非断绝的不一定一定有简略地说,开关电源的工作原理步伐是：1.交流电源输入，经简略的整流滤波成原始直流电源2.通太高频PWM(电子脉冲宽度调制)旌旗灯号节制开关管，将直流电子脉冲加到开关变压器低级上3.开关变压器次级感到出高频电压，对电瓶实施充电，或是经整流滤波后供给负载电路4.输出部门通过抽样电路反馈给节制电路，节制PWM占空比，以便自控=稳定输出电压5.通过电路零件的不同组合毗连，开关电源可以有升压或降压的功效，或是相反的输出极性交流电源输入在功率不异时,开关频率越高,开关变压器的体积就越小,但对开关管的要求就越高开关变压器的次级可以有多个绕组或一个绕组有多个抽头,以得到需要的输出一般还应该增加一些保护电路,好比空载、短路等保护,否则可能会烧毁开关电源以上说的是开关电源的大抵工作原理；其实目前已有了集成度非常高的专用芯片,可以使外围电路非常简略,甚至做到免调试例如TOP系列的开关电源芯片(或称模块),只要共同一些阻容元件,以及一个开关变压器,就可以做成一个基本的开关电源最后说点开关电源的电路常识：开关电源的输出应为直流而不是交流满完全可以下3个前提即为开关电源：1，开关(电路中的电力电子器件工作在开关状况而不是线性状况)2，高频(电路中的电力电子器件工作在高频而不是靠近工频的低频)3，直流(电源输出是直流而不是交流)开关管的等效阻抗上的消耗功率越大，电路输出效率越小，而发烧量越大凡是在开关管上消耗的功率P等于电流的平方乘以电阻，那末电阻就是越小越好，电阻小则输出效率高，而发烧量越小此刻的开关管的阻值越来越小，通例RF系列的管子(MOS)，内部电阻都很小，自身发烧也就比较小些打个比方，一个24V/10KW的电源，要是是传统变压器方式，体积近似于电视，一般女学生搬不动，散热至关于冬季室内的热风机；而开关电源体积较小，其散热有一只电脑电扇就完全可以应付车用开关电源整流器首要独特的地方是输入频率高，而且输入电压是不固定的，但目前的电子技术不难生产打造有些人以大灯亮度来衡量整流器的好坏，这长短常纰缪的灯胆的闪光效验受电压影响，电压太高则光明耀眼要是某整流器质量较差，稳定性欠好，输出的电压偏高，那末灯胆必然很亮；但车上的电瓶与灯胆等电压规格是预先规定的，太高电压使用的后果，必然会很快损坏电瓶与灯胆目前开关电源在其它行业的应用早已普及，现成的电子零器件也很多，虽则开关型稳压整流器在摩托车中尚未推广，但摩托车整流稳压器迟早会起开关电路稳压的路子但国内多数企业有拼低成本弄压价竞争的习气，其产品质量因此会遭到紧张影响，为此诸位车友在选购相关器件时，还得仔细挑选对不同的机车以及电瓶，开关电源电路有以下不同的类型：1、简略单纯定压开关型整流器：有的电瓶可以使用低频电流简略单纯充电方式，使用带限流定压的开关电路的整流器便可凡是可以做成桥堆整流单向可控硅输出抽样电路可预先设定在某一电压值，限流可使用通例电阻；随着电瓶逐步被充沛，直流电路中的电压逐步升高，整流器输出的充电电流逐步减少，直到最后几乎纯粹为止这样的电路比较容易自制，成本较低，而且比靠短路电流来稳定电压的并连整流稳压器要合理很多；但在策动机转速较低时，发电机输出电压偏低，充电能力略嫌不足，大灯也不敷亮对此点不足，凡是是将发电机的线匝多绕些，让策动机在低转速时，发电机也有足够点亮大灯以及充入电瓶的电力2、高频开关智能型整流器：对要求较高的车载电瓶，例如电油双动力车之类的48V电瓶组，因其电压较高，电瓶又是适于高频充电的那类此时需要采用高频电子脉冲智能充电方式，需要采用高频开关电源电路情势，需要整流器内含电压抽样自控电路，需要有瞬间放电=恢复电瓶蓄电能力的电路，需要有随同电瓶电压逐步升高而逐步减少充电电流的自动节制电路；其电路复杂程度不亚于在家使用的智能充电器这样的电路比较复杂，不太容易自制，而且成本会比较高些电路情势可有两种：一种是近似上述的电路，开关管近似于自来水的放水龙头，输入电压必须高于电瓶电压才有过电；与上述不同的是开关管是工作在高频开关状况，以包管电路的充电效验这样的电路效验与简略单纯串连稳压整流器有点近似，策动机输出的电压必须高于电瓶电压，整流器才有较大电流充入电瓶以及点亮大灯另外一种电路比较特别些，是输入电压低于电瓶组电压的变压整流电路，还是使用发电机输出的电力，经简略单纯整流滤波后，靠电子振动电路输出高电压，对电瓶的充电状况有点近似于使用抽水机将水往高处打的局面详细给电瓶以及大灯充电多少，都由抽样电路决议这样做在电路上比较麻烦些，成本也会有所提高；但其好处是：策动机在怠速状况也有电力输送给电瓶(小我私家概念：既然是串连开关电路，还是将策动机的输出电压提高些，整流稳压电路就可以简略些，策动机的怠速也比较容易稳定些)虽则俺目前正在为电油双混合动力车研究制造上述的第二种智能充电器，但目前对摩托界最实际的作法，还是尽快实现上述第一种简略单纯定压开关型整流器只要做到电瓶不超过限量充电，电瓶的生存的年限就可以延长许多，车灯也可望使用直流供电对泛博车友来说，电瓶姑且有只延长半年的生存的年限，就几乎至关于每一年节能了几十￥的电瓶费用，买燃料可以供羊羔多跑几百公里的路程