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永磁发电机稳压器限压型保护电路
    技术领域：本发明涉及永磁发电机稳压器保护电路，特别是一种永磁发电机稳压器限压型保护电路。

    背景技术：现有技术的限压保护电路主要有以下两种：第一种是在稳压器输入端并接一只大功率稳压二极管，第二种是在稳压器输入端并接一只单向可控硅，当整流输出电压达到设定值时，触发可控硅导通，将稳压器输入端短路。上述两种限压方案均存在一定的敝端，第一种方案所需的稳压二极管功率较大，成本高，因受稳压二极管规格的限制，保护电压值不能任意设定，也不能应用于较大功率的永磁发电机；第二种方案虽能任意设定保护电压值，但在可控硅导通瞬间，发电机驱动端将承受一个较大的瞬间冲击负荷，若将这种保护电路用于手摇发电机，将不能满足人机工程的要求；另外，可控硅导通后，稳压器因得不到足够的输入电压而不能正常工作，必须停机一定时间，待可控硅关断后再重新启动才能正常工作，影响了整机工作的连续性。

    发明内容：本发明的目的在于提供一种永磁发电机稳压器限压型保护电路，它利用永磁发电机的输出特性，通过三极管自动调节流过电阻R3上的电流大小，达到限制永磁发电机最高整流输出电压，对稳压器实行限压保护的目的。

    本发明的构成：由电阻R₁、R₂、R₃和NPN型三极管BG以及稳压二极管Dz组成，电阻R₃与三极管BG的集电极串联，电阻R₃的另一端与电路的正端连接，三极管BG的发射极与电路负端连接，电阻R₁与R₂串联后接于电路正、负端，稳压二极管Dz的阴极接电阻R₁与R₂的接点，阳极接三极管BG地基极，电路并联接在永磁发电机稳压器的输入正、负端。

    与现有技术比较，本发明应用时，将电路并接在永磁发电机稳压器输入端正、负极之间，电阻R₁、R₂、稳压二极管Dz、三极管BG设定该电路的保护电压值，并通过三极管BG的电流放大作用控制流过电阻R₃的电流。当发电机整流输出电压低于此设定值时，稳压二极管Dz截止，电阻R₃上没有电流流过，该电路不消耗功率。当整流输出电压达到此设定值时，二极管Dz导通，电阻R₃上流过受三极管BG控制的电流，发电机转速越高，流过电阻R₃上的电流就越大，从永磁发电机的输出特性可知，在某一转速下，外接负载电流上升，输出电压就下降，因此通过调节电阻R₃上流过的电流，就能将发电机整流输出电压限制在设定值以内。

    在本发明电路中，改变电阻R₁和R₂的比值或改变稳压二极管Dz的稳压值，就能重新设定所需的保护电压值；该电路起保护作用时，流过电阻R₃上的电流是随着发电机转速的逐渐升高而逐渐增大的，所以将该电路应用于手摇发电机时，摇手柄上没有瞬间冲击大负荷，符合人机工程的要求；由于流经稳压管的电流等于三极管的基极电流，所以可以选用额定电流小、价格低的稳压管，电路成本较低；选用较大功率的电阻R₃，采用合适的三极管BG，本发明还可应用于较大功率的永磁发电机稳压电路。

    附图说明：图1是本发明电路的线路图。图2是本发明电路在14.4V输出电压手摇发电机上应用的电路图。

    图中R₁、R₂、R₃是电阻，Dz是稳压二极管，BG是三极管，L₁、L₂、L₃是电枢绕组，1.稳压器，2.限压型保护电路。

    上的电流，自动将永磁发电机整流输出端电压限制在稳压器所允许的设定电压范围内，其限压值由下式确定：

     U R = R 1 + R 2 R 2 ( U Z + U be ) - - - ( V ) ]]>

    式中：U_R——设定的限压保护电压值(V)；

          U_Z——稳压二极管稳压值(V)；

          U_be——三极管BG的基极——发射极正向压降(V)。

    电阻R₃的阻值满足下式：

     R 3 ≤ U R ( U R - U be ) P - - - ( Ω ) ]]>

    式中：P——在发电机整流输出空载电压达到U_R值时所对应的转速条件下，发电机所能达到的最大输出功率(W)。

    三极管BG可以是单管，也可以是多只三极管组成的NPN型复合管，如TIP132。

    电阻R₃的额定功率和三极管BG的允许最大耗散功率，必须大于永磁发电机在最高工作转速条件下所能达到的最大输出功率(W)。

    如图2所示，是限压型保护电路用于输出14.4V电压的手摇发电机线路图，在电路正、负极上连接稳压器1、限压型保护电路2和电枢绕组L₁、L₂、L₃，电阻R₁、R₂分别为70KΩ、10KΩ，电阻R3为80Ω30W，稳压二极管Dz的稳压值为6V，则稳压器输入端所得到的限压保护值为53.6V。