電氣裝置制造方法及圖紙

一種直流電源轉(zhuǎn)換器，它具有與直流穩(wěn)壓電路串接的輸入電阻裝置，穩(wěn)壓電路的輸出電壓低于轉(zhuǎn)換器的輸入電壓，電阻裝置（４）設(shè)置在遠(yuǎn)離穩(wěn)壓電路（３）的位置上。（*該技術(shù)在2016年保護(hù)過期，可自由使用*）

Electrical device

A DC power converter, it is connected with the input resistance device on DC voltage regulator circuit, output voltage regulator circuit is lower than the input voltage of the converter, the resistance device (4) arranged at a distance from the voltage regulator circuit (3) position.

【技術(shù)實(shí)現(xiàn)步驟摘要】

本專利技術(shù)涉及一種電氣裝置，尤其涉及一種轉(zhuǎn)換直流電源電壓的裝置。
技術(shù)介紹
近年來，出現(xiàn)和開發(fā)了機(jī)動(dòng)車、汽艇和其它大件設(shè)備使用的寬范圍的電子附件。這些電子附件中包括照明燈、加熱裝置等，最近還出現(xiàn)了更為復(fù)雜的遠(yuǎn)程通信設(shè)備。許多附件都不用承載它們自己的電源，而是趨向于從大件設(shè)備的電池電源中取得能量，因此，它們被設(shè)計(jì)成與汽車內(nèi)標(biāo)準(zhǔn)的12伏電池相兼容。但事實(shí)上，許多電子附件最佳的輸入電壓為13.8伏。不幸的是，其它工業(yè)、軍用、商業(yè)、航空、海運(yùn)以及其它應(yīng)用領(lǐng)域中所用的直流電源形式存在很大的不同。例如，大型汽車隨著使用直流電源的裝置數(shù)量的增加，需要在更長的電纜上輸送電力。因此，如果，把直流電的電壓從標(biāo)稱的12伏倍增到24伏，盡管總的有效功率沒有變化，電流要求就減半。例如，大型商場或重型汽車一般使用以標(biāo)稱24伏電壓為中心的較高的直流電壓形式。因此，這就需要有能接收這些高直流電壓形式的輸出，并以可接收的形式把電流提供給12伏形式的電子附件的轉(zhuǎn)換器，也就是說，轉(zhuǎn)換器能夠例如從在23.3伏至27.6伏變化的電源提供13.8伏恒定的電源。應(yīng)當(dāng)理解，這種轉(zhuǎn)換器可能必須提供幾瓦、幾十瓦，甚至幾百瓦的電源，因此，遇到的問題是在微電子電源轉(zhuǎn)換系統(tǒng)中沒有相應(yīng)的轉(zhuǎn)換器。例如，US-A-4827205揭示了一種片上10伏電壓源，它通過10k電阻輸送電流，把電源輸出限制在毫瓦的數(shù)量級(jí)上。在這里，效率是不重要的，熱產(chǎn)生也不會(huì)引起明顯的問題。早期常錯(cuò)叫成“降壓器”的直流電源轉(zhuǎn)換器以線性轉(zhuǎn)換器為基礎(chǔ)，也就是說，是一種主要利用晶體管對電壓源進(jìn)行降壓和穩(wěn)壓的裝置。然而，已了解到這種裝置完成任務(wù)的功率轉(zhuǎn)換效率低到不能接受。而且，沒有找到能使線性轉(zhuǎn)換器提供具有足夠穩(wěn)定性的輸出電壓的設(shè)計(jì)方案，尤其在要求輸出電流增加到較大程度的時(shí)候。汽車、船舶、航空工業(yè)或其它設(shè)備中用作附件的許多裝置都需要有適當(dāng)平滑和穩(wěn)定的直流電壓。因此，直流電源轉(zhuǎn)換器最近的發(fā)展集中到直流電源的轉(zhuǎn)換方法上，其中，直流電源向常常放置在載重汽車的儀表板下的振蕩電路提供電力，以在降壓變壓器的兩端產(chǎn)生振蕩電壓。然后對變壓器的輸出進(jìn)行整流平滑和穩(wěn)壓，以提供所要求的電源，通常標(biāo)稱為12伏。令人驚訝的是，這種方法的改進(jìn)使裝置的效率達(dá)到75％，并且，這種系統(tǒng)被非常廣泛地應(yīng)用。然而，本專利技術(shù)人發(fā)現(xiàn)，基于振蕩的電源轉(zhuǎn)換器至少存在兩個(gè)嚴(yán)重的缺點(diǎn)。許多基于開關(guān)模式(振蕩)的轉(zhuǎn)換器的第一個(gè)缺點(diǎn)是當(dāng)轉(zhuǎn)換器被誤用時(shí)，例如把其輸出端直接進(jìn)行電連接，它們的電路都非常可能受發(fā)熱的損壞。實(shí)際上，在轉(zhuǎn)換器工作的使用壽命期內(nèi)，用不正確的保險(xiǎn)絲替換安全保險(xiǎn)絲(即轉(zhuǎn)換器提供的保險(xiǎn)絲)，或更糟的是完全旁路保險(xiǎn)絲。這會(huì)導(dǎo)致嚴(yán)重火災(zāi)的危險(xiǎn)。第二，由于它們的屬性，會(huì)產(chǎn)生強(qiáng)大的電磁輻射，這常被稱為無線電頻率干擾，這種輻射方式常常影響電力、電子設(shè)備，更經(jīng)常影響轉(zhuǎn)換器局部區(qū)域的通信設(shè)備。這種現(xiàn)象廣泛出現(xiàn)，雖然在設(shè)計(jì)時(shí)許多裝置都聲明具有適當(dāng)?shù)臑V波功能，但這問題仍繼續(xù)存在。在輻射影響完全遙控的并且既沒有固定也沒有連接到安裝在上述汽車或設(shè)備上的轉(zhuǎn)換器的裝置和/或通信設(shè)備的用戶時(shí)，這一問題可能更嚴(yán)重。在許多場合中，轉(zhuǎn)換裝置的用戶并不了解它可能干擾外界。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
本專利技術(shù)尋求克服電磁輻射和/或過載情況下出現(xiàn)的問題，無論相對于相關(guān)的保險(xiǎn)額定值具有外部保護(hù)，本專利技術(shù)尤其適用于私人、商用和軍用汽車，私人、軍用和商用船只或小船、航空業(yè)、普通工業(yè)以及其它設(shè)備中。一般地說，本專利技術(shù)提出的轉(zhuǎn)換器具有控制直流電壓轉(zhuǎn)換的第一部分和與第一部分分開的第二部分，其中產(chǎn)生的熱量是安全的。因此，在第一方面，本專利技術(shù)提供一種直流電源轉(zhuǎn)換器，它具有與直流穩(wěn)壓電路串聯(lián)的輸入電阻裝置，直流穩(wěn)壓電路的輸出電壓低于輸入到轉(zhuǎn)換器的輸入電壓，電阻裝置能設(shè)置在遠(yuǎn)離所述穩(wěn)壓電路的地方。在第二方面，本專利技術(shù)提供一種直流電源轉(zhuǎn)換器，包含與直流穩(wěn)壓電路串接的輸入電阻裝置，直流穩(wěn)壓電路的輸出電壓低于輸入到轉(zhuǎn)換器的輸入電壓，電阻裝置和穩(wěn)壓電路設(shè)置在各自不同的殼體內(nèi)。在第三方面，本專利技術(shù)提供一種直流電源轉(zhuǎn)換器，包含與直流穩(wěn)壓電路串接的輸入電阻裝置，直流穩(wěn)壓電路的輸出電壓低于輸入到轉(zhuǎn)換器的輸入電壓，電阻裝置和穩(wěn)壓電路適宜于安裝在一部機(jī)器的各自不同的位置上。根據(jù)本專利技術(shù)任一方面的轉(zhuǎn)換器較佳地是能至少輸送一瓦的電力，更佳的是能輸送達(dá)幾十或幾百瓦的電力。輸入電阻裝置的電阻器的值通常不大于10歐姆，較佳的為0.1至5歐姆，最佳的為0.5至1.5歐姆。使用時(shí)打算把轉(zhuǎn)換器連接到大件設(shè)備，例如載重汽車的電池電源上，把電阻裝置安裝在設(shè)備的主體上，例如載重汽車的底盤上，以使熱量可以向遠(yuǎn)離穩(wěn)壓電路的主體上散發(fā)。雖然穩(wěn)壓電路可以使用振蕩電路，但較佳的是使用線性轉(zhuǎn)換器，以在輸出電源上基本上不產(chǎn)生電噪聲。在這種情況下，可以克服上述線性轉(zhuǎn)換器的兩個(gè)缺點(diǎn)，至少能減輕這些缺點(diǎn)，這是因?yàn)榭梢园逊€(wěn)壓電路選擇成在使用時(shí)電壓轉(zhuǎn)換器產(chǎn)生的熱量的主要部分，例如至少60％，較佳地為至少70％的熱量在遠(yuǎn)離穩(wěn)壓電路的電阻裝置內(nèi)產(chǎn)生。這種布置顯著地減少了電路高效進(jìn)行電源轉(zhuǎn)換的必要性，這是由于在穩(wěn)壓電路本身的位置上產(chǎn)生的熱量小，因此，能把穩(wěn)壓電路選成使輸出穩(wěn)定性和穩(wěn)壓性最佳，而無論是否取用輸出電流。在這種應(yīng)用中，由于在指定的應(yīng)用中電源電流容量和電池容量非常大，所以總體電力轉(zhuǎn)換效率并不是最重要的。還較佳地把穩(wěn)壓電路選擇成限制從轉(zhuǎn)換器中可以取出的電流，例如把輸出電流限制在低于上限，或者在轉(zhuǎn)換器檢測到從轉(zhuǎn)換器取出的電流不均勻時(shí)，簡單地停止提供輸出電壓，這種技術(shù)稱為折疊(fold back)。較佳地是不用諸如保險(xiǎn)絲或斷路器等可能受損壞的斷續(xù)器來實(shí)現(xiàn)。較佳地，電阻裝置適宜于安裝在大件機(jī)器的主體上，它們之間有良好的導(dǎo)熱性，因而電阻裝置內(nèi)產(chǎn)生的熱量將快速導(dǎo)離。較佳地，穩(wěn)壓電路安裝在形成有大表面面積的散熱器上，以通過例如對流來提高其把穩(wěn)壓電路產(chǎn)生的熱量傳輸給外界空氣的能力。穩(wěn)壓電路的散熱器較佳的是具有大表面積且縱向?qū)ΨQ。它可以安裝成與其縱向軸垂直，所以當(dāng)它變熱時(shí)，氣流沿著它垂直流動(dòng)，因而改善了散熱器向大氣傳輸穩(wěn)壓電路產(chǎn)生的熱量的能力。穩(wěn)壓電路較佳地為選擇成當(dāng)電路溫度上升到高于預(yù)定值時(shí)停止傳送電力。這種“熱切斷”是一種有用的安全特性，即使與上述的折疊特征結(jié)合，這是由于觸發(fā)折疊的狀態(tài)不一定與故障同時(shí)發(fā)生。而且，可能過熱而沒有電過載，例如，如果穩(wěn)壓電路位于對散熱片良好工作來說顯得太熱的位置上。附圖概述在下面參照附圖的對較佳典型實(shí)施例的詳細(xì)描述中將解釋本專利技術(shù)的目的和優(yōu)點(diǎn)，其中附圖說明圖1示出了根據(jù)本專利技術(shù)的直流轉(zhuǎn)換器第一實(shí)施例的電路圖；圖2示出了直流轉(zhuǎn)換器第二實(shí)施例的電路圖； 圖3示出了直流轉(zhuǎn)換器第三實(shí)施例的電路圖；圖4示出了直流轉(zhuǎn)換器第四實(shí)施例的電路圖；圖5示出了直流轉(zhuǎn)換器第五實(shí)施例的電路圖；圖6圖示了直流轉(zhuǎn)換器的第三和第五實(shí)施例的散熱器溫度與輸出電流之間的關(guān)系；圖7是適合本專利技術(shù)使用的散熱器的端視圖；圖8是根據(jù)本專利技術(shù)結(jié)合到圖7所示散熱器中的穩(wěn)壓電路的剖視圖；圖9示出了圖7散熱器的透視圖；圖10示出了用于根據(jù)本專利技術(shù)轉(zhuǎn)換器的電阻單元的透視圖；以及圖11圖示了根據(jù)本專利技術(shù)的直流轉(zhuǎn)換器的安裝圖。本專利技術(shù)的實(shí)施方式首先參見圖1，本專利技術(shù)直流轉(zhuǎn)換器的第一實(shí)施例具有輸入端1、2，用于分別連接到一件設(shè)備的外部電池的本文檔來自技高網(wǎng)...

【技術(shù)保護(hù)點(diǎn)】

【技術(shù)特征摘要】

【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：基思·菲利普·帕克，
申請(專利權(quán))人：自動(dòng)電子工程國際有限公司，
類型：發(fā)明
國別省市：