專利名稱：摩電燈穩(wěn)壓電路的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型屬于自行車附件領(lǐng)域，尤其涉及ー種用于行駛照明的自行車自發(fā)電車燈。
背景技術(shù)：
中國是自行車王國，而且騎自行車的人還在以每年兩千萬的速度遞增，在日常生活中，自行車已經(jīng)成為人們出行時主要的交通工具。夜晚出行吋，特別是在沒有路燈的情況下，用于道路照明的自行車燈無疑成為必需品。最初的自行車燈采用干電池作為電源，可持續(xù)照明時間短，使用成本高，用完后廢棄的干電池對環(huán)境污染嚴(yán)重，未能發(fā)展成為一成熟產(chǎn)品?，F(xiàn)在的自行車通常采用摩電燈作為自行車燈。目前傳統(tǒng)的摩電燈產(chǎn)品雖種類較多，但其工作原理和構(gòu)造基本相同，其主要由永磁發(fā)電機和聚光照明裝置兩部分組成，其エ作原理是通過旋轉(zhuǎn)發(fā)電機的永磁轉(zhuǎn)子，使經(jīng)定子鐵芯閉合、與發(fā)電機繞組線圈形成交聯(lián)關(guān)系的工作磁通呈正弦周期性變化，從而使發(fā)電機繞組線圈產(chǎn)生交流感應(yīng)電動勢E，并輸出エ作電壓U，使位于聚光照明裝置中的照明燈泡流過工作電流I而工作發(fā)光?，F(xiàn)有摩電燈產(chǎn)品的永磁發(fā)電機，其輸出電壓U隨著工作轉(zhuǎn)速和負(fù)載電流I而改變；當(dāng)發(fā)電機的輸出電壓U隨工作轉(zhuǎn)速的增大而超過照明燈泡的額定工作電壓值V吋，則將容易造成燒毀燈泡的后果。故現(xiàn)有大多數(shù)產(chǎn)品為盡量避免燒毀照明燈泡，不得不把永磁發(fā)電機達到額定照明工作狀態(tài)時所需的行車速度外設(shè)定在較高車速上，從而造成在中、低車速行駛時永磁發(fā)電機的工作轉(zhuǎn)速。達不到額定轉(zhuǎn)速，輸出電壓U與照明燈泡的額定工作電壓值V相差較大，特別是在拐彎、道路不暢等需較低車速行駛時(而此時恰恰最需要車燈照明的幫助)，導(dǎo)致エ作照明嚴(yán)重不足，甚至喪失照明工作能力；而即使這樣，也不能完全消除其在高速行駛時容易燒毀照明燈泡的缺點。公告日為2002年12月11日，公告號為CN1095778C的中國專利公開了ー種“自行車摩電燈”，其“由永磁發(fā)電機和聚光照明裝置兩部分組成，其特征在于A、所述的永磁發(fā)電機內(nèi)設(shè)有由調(diào)控鐵芯架4、定位架5、彈簧6、拉桿7、離心塊8、轉(zhuǎn)軸9、卡簧10組成的離心式
穩(wěn)壓調(diào)控工作裝置；......”，該技術(shù)方案是通過在永磁發(fā)電機上設(shè)置離心式穩(wěn)壓調(diào)控工作
裝置，利用發(fā)電機的工作轉(zhuǎn)速的變化(直接與自行車車輪的轉(zhuǎn)速對應(yīng)相關(guān))，調(diào)節(jié)調(diào)控鐵芯架插入永磁轉(zhuǎn)子的磁極間隙中的爪部鐵芯的長度和寬度，使得發(fā)電繞組獲得的工作磁通發(fā)生相應(yīng)變化，其等效電感值亦隨之變化，則發(fā)電機在不同工作轉(zhuǎn)速時輸出的工作電壓也將相應(yīng)發(fā)生。通過這種辦法來提供一種能夠在各種行車速度時輸出充足的工作照明，并具有穩(wěn)壓照明功能的自行車摩電燈。但是上述方案存在著發(fā)電機結(jié)構(gòu)復(fù)雜、需要專門定制，調(diào)節(jié)裝置一旦因磨損、積塵阻礙而動作失靈，仍然會燒毀燈泡或失去調(diào)節(jié)輸出電壓功能等不足。
實用新型內(nèi)容本實用新型所要解決的技術(shù)問題是提供ー種摩電燈穩(wěn)壓電路，其無需對現(xiàn)有的摩電式永磁發(fā)電機進行機械結(jié)構(gòu)上的變動，穩(wěn)壓裝置自身無機械運動部件，結(jié)構(gòu)簡潔，成本低廉，穩(wěn)壓性能可靠、穩(wěn)定，使用壽命長，可完全消除傳統(tǒng)摩電燈產(chǎn)品存在的“低速不亮、高速燒燈”之缺點。本實用新型的技術(shù)方案是提供ー種摩電燈穩(wěn)壓電路，包括永磁發(fā)電機和與之連接的車燈，其特征是在發(fā)電機的輸出端或車燈燈泡的兩端并聯(lián)設(shè)置一分流式穩(wěn)壓單元；其分流式穩(wěn)壓單元，至少包括一受控雙向?qū)ㄔ推涿}沖觸發(fā)電路；所述車燈燈泡的額定工作電壓低于發(fā)電機的額定輸出電壓；所述分流式穩(wěn)壓單元的穩(wěn)壓值低于或等于車燈燈泡的額定工作電壓。其受控雙向?qū)ㄔ殡p向可控硅元件，雙向可控硅的兩端分別與發(fā)電機的輸出端或車燈燈泡的兩端對應(yīng)連接。其脈沖觸發(fā)電路至少包括ー穩(wěn)壓ニ極管W、兩個整流ニ極管Dl和D2，其穩(wěn)壓ニ極管W的穩(wěn)壓值低于車燈燈泡的額定工作電壓；其中，整流ニ極管Dl和D2的正極分別與發(fā)電機的輸出端或車燈燈泡的兩端連接，其負(fù)極連接后與穩(wěn)壓ニ極管W的負(fù)極連接，穩(wěn)壓ニ極管W的正極與雙向可控硅的觸發(fā)控制極連接。在穩(wěn)壓ニ極管W之負(fù)極與整流ニ極管Dl和D2的負(fù)極之間，串連設(shè)置一可調(diào)電阻R0發(fā)電機的額定輸出電壓為6. O伏；車燈燈泡的額定工作電壓為3. 8伏或4. 5伏；穩(wěn)壓ニ極管的穩(wěn)壓值為3. 6伏、3. 8伏、4. 2伏或4. 5伏。與現(xiàn)有技術(shù)比較，本實用新型的優(yōu)點是I.整個穩(wěn)壓裝置部分沒有機械運動部件，穩(wěn)壓性能可靠、穩(wěn)定，使用壽命長；2.無需對現(xiàn)有的摩電式永磁發(fā)電機之機械結(jié)構(gòu)進行改動，便于在現(xiàn)有產(chǎn)品的基礎(chǔ)上進行改制和生產(chǎn)，成本低廉，易于推廣；3.可完全消除傳統(tǒng)摩電燈產(chǎn)品存在的“低速不亮、高速燒燈”的缺點，能夠在多種行車速度下輸出持續(xù)、強度穩(wěn)定的工作照明。

圖I是本實用新型的電路結(jié)構(gòu)方框圖；圖2是本實用新型實施例的線路圖。
具體實施方式
以下結(jié)合附圖和實施例對本實用新型做進ー步說明。圖I中，在發(fā)電機MDF的輸出端或車燈燈泡LD的兩端并聯(lián)設(shè)置一分流式穩(wěn)壓單元BLffY ;其分流式穩(wěn)壓單元至少包括一受控雙向?qū)ㄔ推涿}沖觸發(fā)電路；其車燈燈泡的額定工作電壓低于發(fā)電機的額定輸出電壓；其分流式穩(wěn)壓單兀的穩(wěn)壓值低于或等于車燈燈泡的額定工作電壓。圖2中，分流式穩(wěn)壓單元BLWY之受控雙向?qū)ㄔ殡p向可控硅元樣SSCR，雙向可控硅的兩端分別與發(fā)電機MDF的輸出端或車燈燈泡LD的兩端對應(yīng)連接。[0024]其脈沖觸發(fā)電路至少包括ー穩(wěn)壓ニ極管W、兩個整流ニ極管Dl和D2，其穩(wěn)壓ニ極管的穩(wěn)壓值低于或等于車燈燈泡的額定工作電壓，整流ニ極管Dl和D2的正極分別與發(fā)電機的輸出端或車燈燈泡的兩端連接，其負(fù)極連接后與穩(wěn)壓ニ極管的負(fù)極連接，穩(wěn)壓ニ極管的正極與雙向可控硅的觸發(fā)控制極連接。在穩(wěn)壓 ニ極管W之負(fù)極與整流ニ極管Dl和D2的負(fù)極之間，串連設(shè)置一可調(diào)電阻R0發(fā)電機的額定輸出電壓為6. O伏；車燈燈泡的額定工作電壓為3. 8伏或4. 5伏；穩(wěn)壓ニ極管的穩(wěn)壓值可以為3. 6伏、3. 8伏、4. 2伏或4. 5伏。串接可調(diào)電阻R的目的不僅是起一限流作用，還可對裝置的穩(wěn)壓值進行微調(diào)，以適應(yīng)不同穩(wěn)壓ニ極管之穩(wěn)壓值的離散性偏差。實際應(yīng)用時，當(dāng)自行車的行駛速度較低(例如，低于5千米/小吋)時，發(fā)電機的輸出電壓低于穩(wěn)壓ニ極管的穩(wěn)壓值，則穩(wěn)壓ニ極管不導(dǎo)通，雙向可控硅處于關(guān)閉狀態(tài)，發(fā)電機的輸出電壓被全部加在車燈燈泡的兩端，雖然此時發(fā)動機的輸出電壓尚未達到其額定值，但是己經(jīng)接近車燈燈泡的額定工作電壓，故盡管自行車的行駛速度較低，但車燈已經(jīng)能夠提供足夠的照明亮度了。當(dāng)自行車的行駛速度進ー步提高(例如，接近10千米/小時)時，發(fā)電機的輸出電壓超過穩(wěn)壓ニ極管的穩(wěn)壓值，則穩(wěn)壓ニ極管開始導(dǎo)通，雙向可控硅處于受控雙向?qū)顟B(tài)，對發(fā)電機的輸出進行分流式斜削波穩(wěn)壓，使得加在車燈燈泡的兩端的電壓被穩(wěn)定在燈泡的額定工作電壓之下，避免了燈泡承受超壓的危險，不會因自行車行駛速度的提高而導(dǎo)致車燈燈泡被燒毀。在自行車的行駛速度達到高速(例如，超過15千米/小吋)時，發(fā)電機的輸出電壓超過了穩(wěn)壓ニ極管的穩(wěn)壓值，則穩(wěn)壓ニ極管完全導(dǎo)通，雙向可控硅處于受控雙向?qū)顟B(tài)，對發(fā)電機的輸出進行分流式全削波限幅穩(wěn)壓，由于元件之壓降和內(nèi)阻的存在，使得加在車燈燈泡的兩端的電壓被“鉗制”在燈泡的額定工作電壓附近，保證了燈泡的兩端的電壓被限制在其額定工作電壓范圍內(nèi)。在本實施例中，燈泡可選用3.8V/0.3A之規(guī)格，雙向可控硅的型號可選用MAC97A6，穩(wěn)壓ニ極管的穩(wěn)壓值要低于或等于燈泡的額定工作電壓，故本例中可選用穩(wěn)壓值為3. 6伏的穩(wěn)壓ニ極管，整流ニ極管可選用IN4007，其他元件無特殊要求。由于裝置對環(huán)境無特殊要求，只要安裝空間允許，整個穩(wěn)壓裝置可設(shè)置在發(fā)電機內(nèi)部或電源傳輸線上或車燈內(nèi)部等任意處，考慮到制造和維修的方便，以將其設(shè)置在車燈外殼內(nèi)為佳。本實用新型可廣泛用于各種非機動車的行駛照明裝置領(lǐng)域。
權(quán)利要求1.ー種摩電燈穩(wěn)壓電路，包括永磁發(fā)電機和與之連接的車燈，其特征是在發(fā)電機的輸出端或車燈燈泡的兩端并聯(lián)設(shè)置一分流式穩(wěn)壓單元；其分流式穩(wěn)壓單元，至少包括ー受控雙向?qū)ㄔ推涿}沖觸發(fā)電路；所述車燈燈泡的額定工作電壓低于發(fā)電機的額定輸出電壓；所述分流式穩(wěn)壓單元的穩(wěn)壓值低于或等于車燈燈泡的額定工作電壓。
2.按照權(quán)利要求I所述的摩電燈穩(wěn)壓電路，其特征是所述的受控雙向?qū)ㄔ殡p向可控硅，雙向可控硅的兩端分別與發(fā)電機的輸出端或車燈燈泡的兩端對應(yīng)連接。
3.按照權(quán)利要求I所述的摩電燈穩(wěn)壓電路，其特征是所述的脈沖觸發(fā)電路至少包括一穩(wěn)壓ニ極管W、兩個整流ニ極管Dl和D2，其穩(wěn)壓ニ極管W的穩(wěn)壓值低于或等于車燈燈泡的額定工作電壓； 其中，整流ニ極管Dl和D2的正極分別與發(fā)電機的輸出端或車燈燈泡的兩端連接，其負(fù)極連接后與穩(wěn)壓ニ極管W的負(fù)極連接，穩(wěn)壓ニ極管W的正極與雙向可控硅的觸發(fā)控制極連接。
4.按照權(quán)利要求I所述的摩電燈穩(wěn)壓電路，其特征是在所述穩(wěn)壓ニ極管W之負(fù)極與整流ニ極管Dl和D2的負(fù)極之間，串連設(shè)置一可調(diào)電阻R。
5.按照權(quán)利要求I所述的摩電燈穩(wěn)壓電路，其特征是所述發(fā)電機的額定輸出電壓為·6.O 伏。
6.按照權(quán)利要求I所述的摩電燈穩(wěn)壓電路，其特征是所述車燈燈泡的額定工作電壓為·3. 8伏或4. 5伏。
7.按照權(quán)利要求3所述的摩電燈穩(wěn)壓電路，其特征是所述穩(wěn)壓ニ極管W的穩(wěn)壓值為·3. 6伏、3. 8伏、4. 2伏或4. 5伏。
專利摘要本實用新型公開了一種摩電燈穩(wěn)壓電路，屬于自行車附件領(lǐng)域。包括永磁發(fā)電機和與之連接的車燈，其特征是在發(fā)電機的輸出端或車燈燈泡的兩端并聯(lián)設(shè)置一分流式穩(wěn)壓單元，其分流式穩(wěn)壓單元，至少包括一受控雙向?qū)ㄔ推涿}沖觸發(fā)電路，車燈燈泡的額定工作電壓低于發(fā)電機的額定輸出電壓，分流式穩(wěn)壓單元的穩(wěn)壓值低于或等于車燈燈泡的額定工作電壓。本實用新型無需對現(xiàn)有的摩電式永磁發(fā)電機進行機械結(jié)構(gòu)上的變動，穩(wěn)壓裝置自身無機械運動部件，結(jié)構(gòu)簡潔，成本低廉，穩(wěn)壓性能可靠、穩(wěn)定，使用壽命長，可完全消除傳統(tǒng)摩電燈產(chǎn)品存在的“低速不亮、高速燒燈”之缺點?？蓮V泛用于各種非機動車的行駛照明裝置領(lǐng)域。
文檔編號H05B37/00GK202406333SQ201120573050
公開日2012年8月29日 申請日期2011年12月23日 優(yōu)先權(quán)日2011年12月23日
發(fā)明者朱春耕 申請人:浙江師范大學(xué)