專(zhuān)利名稱(chēng)：電動(dòng)工具法拉電容調(diào)功率裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種電動(dòng)工具法拉電容調(diào)功率裝置，主要用于以法拉電容作為能源的電動(dòng)工具。
背景技術(shù)：
人們?cè)谌粘９ぷ髋c生活中經(jīng)常會(huì)使用各種電動(dòng)工具，傳統(tǒng)電動(dòng)工具使用的能源大體有二種，交流電源與蓄電池電源。交流電源使用最普遍，它的優(yōu)勢(shì)是電壓穩(wěn)定并可連續(xù)使用，但也存在不足，一是使用場(chǎng)所必需有就近的交流電源，二是電動(dòng)工具拖有一根電源線(xiàn)， 在有些環(huán)境中使用不便，并存有一定的觸電安全隱患。使用蓄電池電源可以克服交流電源的上述不足，但蓄電池必需在使用前充足電，并且充電時(shí)間較長(zhǎng)，一般都需數(shù)小時(shí)，給使用帶來(lái)不便。因此近來(lái)市場(chǎng)出現(xiàn)用法拉電容作為能源的電動(dòng)工具，法拉電容是一種電容量較大的電容，其工作原理是先對(duì)電容充電，仍后直接利用電容放電來(lái)驅(qū)動(dòng)電機(jī)運(yùn)行，這種產(chǎn)品的優(yōu)點(diǎn)是1、充電時(shí)間短，一般只需幾十秒即可完成充電，克服了蓄電池電源充電時(shí)間較長(zhǎng)的缺撼；2、特別環(huán)保，無(wú)仍何污染；3、使用壽命長(zhǎng)，電容的充放電次數(shù)可達(dá)數(shù)十萬(wàn)次，而蓄電池的充放電次數(shù)僅有數(shù)百次。但是，現(xiàn)有的這種以法拉電容作為能源的電動(dòng)工具，也存在嚴(yán)重不足，首先，由于采用電容直接放電驅(qū)動(dòng)電機(jī)，因此要求充電后電容上的電壓不能超過(guò)電動(dòng)工具的最大工作電壓，否則就可能造成電動(dòng)工具電機(jī)燒毀，這樣勢(shì)必造成電容充電不足，使電動(dòng)工具工作時(shí)間縮短。其次，電容放電時(shí)電壓的變化量遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于蓄電池，在使用過(guò)程中，起初電容上的電壓較高，電機(jī)轉(zhuǎn)速也偏高，處于超負(fù)荷狀態(tài)運(yùn)行，隨著電容上的電壓逐步下降，電機(jī)越轉(zhuǎn)越慢，造成電動(dòng)工具的功率不平穩(wěn)。
發(fā)明內(nèi)容為了克服現(xiàn)有的法拉電容電動(dòng)工具的不足，本實(shí)用新型提供一種電動(dòng)工具法拉電容調(diào)功率裝置，可以根據(jù)法拉電容上的電壓變化，利用脈寬調(diào)制方式實(shí)時(shí)控制電動(dòng)工具電機(jī)的輸出功率。本實(shí)用新型解決其技術(shù)問(wèn)題所采用的技術(shù)方案是法拉電容C、電動(dòng)工具電機(jī)M、場(chǎng)效應(yīng)管Q串聯(lián)成一個(gè)回路，場(chǎng)效應(yīng)管Q的柵極通過(guò)電阻R接脈沖發(fā)生器A的輸出端，脈沖發(fā)生器A的電源端接在法拉電容C的二端。本實(shí)用新型的有益效果是可依據(jù)法拉電容C的耐壓值，輸入盡可能多的能量，并能效控制法拉電容C的輸出電流，使電動(dòng)工具的功率平穩(wěn)。舉例來(lái)對(duì)比說(shuō)明，現(xiàn)有的一款產(chǎn)品，其電動(dòng)工具電機(jī)的電壓是3. 6V，法拉電容的耐壓值是2. 7V，容量是180F，2節(jié)串聯(lián)使用，在充電時(shí)每節(jié)電容最高只能充到2. IV， 2節(jié)串聯(lián)電壓是4. 2V，電壓再升高就會(huì)使電動(dòng)工具電機(jī)燒毀，工作時(shí)電動(dòng)工具電機(jī)的電壓從4. 2V逐步降到3V，工作不平穩(wěn)，計(jì)算法拉電容釋放的能量是=P1 = 0. 5XCXU2 = 0. 5X (180 + 2) X (4. 22-32) = 388. 8焦耳；本實(shí)用新型的一款產(chǎn)品，其電動(dòng)工具電機(jī)的電壓同樣是3. 6V，法拉電容的耐壓值同樣是2. 7V，容量是120F，3節(jié)串聯(lián)使用，二款產(chǎn)品法拉電
3容總電容量相等，在充電時(shí)每節(jié)電容可充到2. 7V，3節(jié)串聯(lián)電壓是8. IV，計(jì)算法拉電容釋放的能量是=P1 = 0. 5XCXU2 = 0. 5X (120 + 3) X (8. 12_32) = 1132. 2 焦耳。二款產(chǎn)品法拉電容釋放的能量比是1132. 2 + 388. 8 = 2. 91，接近3倍，并且本實(shí)用新型能使電動(dòng)工具在等功率條件下工作。
以下結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)一步說(shuō)明。

圖1是本實(shí)用新型的基本電原理圖；圖中相關(guān)元器件C是法拉電容，R是驅(qū)動(dòng)電阻，M是電動(dòng)工具電機(jī)，Q是場(chǎng)效應(yīng)管， A是脈沖發(fā)生器。
具體實(shí)施方式
在圖1中，法拉電容C、電動(dòng)工具電機(jī)M、場(chǎng)效應(yīng)管Q串聯(lián)成一個(gè)回路，場(chǎng)效應(yīng)管Q 的柵極通過(guò)電阻R接脈沖發(fā)生器A的輸出端，脈沖發(fā)生器A的電源端接在法拉電容C的二端。當(dāng)場(chǎng)效應(yīng)管Q導(dǎo)通，法拉電容C放電，電動(dòng)工具電機(jī)M運(yùn)轉(zhuǎn)，當(dāng)場(chǎng)效應(yīng)管Q截止，回路切斷，電動(dòng)工具電機(jī)M停轉(zhuǎn)，場(chǎng)效應(yīng)管Q的柵極受脈沖發(fā)生器A控制。脈沖發(fā)生器A的輸出端輸出的是占空比可調(diào)的方波，方波占空比大，電機(jī)M輸出功率大，方波占空比小，電機(jī)M輸出功率小，這就是脈寬調(diào)制的原理。脈沖發(fā)生器A的電源端接在法拉電容C的二端，有二方面作用，一是向脈沖發(fā)生器A提供工作電源，二是向脈沖發(fā)生器A提供法拉電容C上的電壓信息。我們知道，隨著電動(dòng)工具電機(jī)M的工作，法拉電容C上的電壓會(huì)逐步下降，脈沖發(fā)生器 A必需依據(jù)法拉電容C上的電壓變化，即時(shí)逐步增加輸出端的占空比，使電動(dòng)工具電機(jī)M的功率平穩(wěn)。脈沖發(fā)生器A是一種已有的成熟技術(shù)，可用CPU、運(yùn)算放大器、數(shù)字集成電路等實(shí)現(xiàn)其功能。
權(quán)利要求1.電動(dòng)工具法拉電容調(diào)功率裝置，由法拉電容C、電動(dòng)工具電機(jī)M、場(chǎng)效應(yīng)管Q、脈沖發(fā)生器A成，其特征是法拉電容C、電動(dòng)工具電機(jī)M、場(chǎng)效應(yīng)管Q串聯(lián)成一個(gè)回路，場(chǎng)效應(yīng)管Q 的柵極通過(guò)電阻R接脈沖發(fā)生器A的輸出端，脈沖發(fā)生器A的電源端接在法拉電容C的二端。
專(zhuān)利摘要一種電動(dòng)工具法拉電容調(diào)功率裝置，主要用于以法拉電容作為能源的電動(dòng)工具?？梢愿鶕?jù)法拉電容上的電壓變化，利用脈寬調(diào)制方式實(shí)時(shí)控制電動(dòng)工具電機(jī)的輸出功率。法拉電容C、電動(dòng)工具電機(jī)M、場(chǎng)效應(yīng)管Q串聯(lián)成一個(gè)回路，場(chǎng)效應(yīng)管Q的柵極通過(guò)電阻R接脈沖發(fā)生器A的輸出端，脈沖發(fā)生器A的電源端接在法拉電容C的二端。本實(shí)用新型的有益效果是可依據(jù)法拉電容C的耐壓值，輸入盡可能多的能量，并能效控制法拉電容C的輸出電流，使電動(dòng)工具的功率平穩(wěn)。
文檔編號(hào)G05F1/67GK202150066SQ20112019656
公開(kāi)日2012年2月22日 申請(qǐng)日期2011年6月13日 優(yōu)先權(quán)日2011年6月13日
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