專利名稱：電動(dòng)自由飛模型飛機(jī)的動(dòng)力時(shí)間控制裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種動(dòng)力自由飛模型飛機(jī)的動(dòng)力裝置，特別是涉及一種動(dòng)力自由飛模型飛機(jī)的動(dòng)力時(shí)間控制裝置。
技術(shù)背景目前，市售的電動(dòng)自由飛模型飛機(jī)的電動(dòng)機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)工作時(shí)間(以下簡稱“動(dòng)力時(shí)間”都是不可控的，即一旦飛機(jī)飛出后，正常情況下，都是要飛到電池電量耗盡以后，飛機(jī)才會停止運(yùn)轉(zhuǎn)，這就給此類模型飛機(jī)帶來幾點(diǎn)不足1.飛機(jī)很容易因?yàn)殡姍C(jī)運(yùn)行時(shí)間過長而丟失。因?yàn)橐话闶惺郛a(chǎn)品的動(dòng)力時(shí)間皆可達(dá)到2～3分鐘，連同滑翔時(shí)間加起來可以達(dá)到3～5分鐘，而事實(shí)上，即使在郊區(qū)空曠地帶，飛行時(shí)間超過一分半鐘便已很難找回(有風(fēng)天)，在城市小場地便更容易飛丟了。
2.目前人們常用限制充電時(shí)間的辦法來防止飛機(jī)飛行太久。這是一種限制充電量的手段，而由于充電電流大小同充電用的母電池的新舊程度等各種因素有很大的關(guān)系，因而充電量實(shí)際很難精確控制，于是充電偏少飛機(jī)常會飛不起來，而稍充多了飛機(jī)就飛得找不回來。目前市場上的電動(dòng)自由飛產(chǎn)品基本上都陷入這樣一種困境之中。
3.由于每次飛行都不敢把電充足，充電電壓低，因而飛機(jī)的動(dòng)力通常處于不夠足的狀態(tài)，飛行效果不夠理想。
4.由于每次飛行都會把電放光，下一次飛都必須重新充電，充電用的母電池浪費(fèi)較大。
以上種種原因?qū)е铝恕半妱?dòng)自由飛”這個(gè)類型的航空模型的發(fā)展受到極大的制約，難以在更大的范圍內(nèi)推廣開來，更難實(shí)現(xiàn)玩具化。因此，設(shè)計(jì)一種動(dòng)力時(shí)間控制裝置的設(shè)想成為本實(shí)用新型的目的所在。

發(fā)明內(nèi)容
本實(shí)用新型在考慮動(dòng)力時(shí)間控制裝置的技術(shù)方案時(shí)，認(rèn)為方案應(yīng)該滿足下述幾點(diǎn)1、對電動(dòng)自由飛的動(dòng)力時(shí)間可以進(jìn)行預(yù)調(diào)設(shè)定，放飛者可以根據(jù)場地大小，風(fēng)向風(fēng)速等具體情況設(shè)定所需的動(dòng)力時(shí)間，模型飛出后達(dá)到預(yù)定時(shí)間便自動(dòng)停車轉(zhuǎn)入滑翔下降狀態(tài)，從而有效地防止模型飛機(jī)丟失。
2、考慮到玩具化的模型必須力求低成本，該裝置必須能夠適應(yīng)只用二節(jié)鎳鎘(或鎳氫)電池作為電源部分。
3、可將電池充電充足放飛，使飛機(jī)的動(dòng)力處于強(qiáng)有力的狀態(tài)而取得更佳的飛行效果。
4、從航模飛機(jī)玩具化的實(shí)用角度出發(fā)，控制電路力求簡單實(shí)用，工作可靠。
本實(shí)用新型通過如下的具體技術(shù)措施來實(shí)現(xiàn)其技術(shù)方案的一種電動(dòng)自由飛模型飛機(jī)的動(dòng)力時(shí)間控制裝置，其特點(diǎn)在于它是由電源E、電源開關(guān)K、時(shí)基電容器C、限流電阻R、電位器W、晶體管BG1、晶BG2、繼電器J和電機(jī)M等組成，其中(1)電源E，是向本裝置提供動(dòng)力的，本電路在原理上適用于從2.4伏直到24伏的任何一種電源，但過高的電壓沒有實(shí)用意義，可以選用二節(jié)鎳鎘或鎳氫電池作為本裝置的電源，電源[E]的正極與電源開關(guān)[K]的中心端、晶體管[BG1]的集極、繼電器[J]的線圈和常開觸點(diǎn)相連接，其負(fù)極與電容器[C]、晶體管[BG2]的射極、電機(jī)[M]的負(fù)端相連接；(2)電源開關(guān)K，是一個(gè)單刀雙刃開關(guān)，它的中心端同電源正極相連接，另外二端中的“1”端同電容器C的正極相連接，“2”端同電阻R的一頭相連接；(3)時(shí)基電容器C，增減電容器C的容量可以使動(dòng)力時(shí)間按比例成倍增減，但增加太多(飛到二分鐘以上)也沒有實(shí)用意義，所以電容器C的容量以不超過470μf為宜，電容器C的正極同電源開關(guān)K的“1”端相連接，負(fù)極接地(即電源負(fù)極)；(4)限流電阻R，可選用任何一種小型電阻，選用的范圍在500Ω-5KΩ之間，電阻R的一端同開關(guān)K的“2”端相連接，另一端同電位器W串聯(lián)連接，(實(shí)驗(yàn)表明，在2.4伏電源的情況下，這個(gè)電阻不用也可以工作，但理論上存在燒壞晶體管的危險(xiǎn)性)；(5)電位器W，調(diào)節(jié)電位器W的阻值大小可以改變電容器C放電電流的大小，從而改變繼電器J從吸合到釋放的時(shí)間長短，以達(dá)到設(shè)定飛機(jī)的動(dòng)力時(shí)間長短的目的。電位器W的阻值不宜太大，以小于390KΩ為宜，否則電路將不能工作(在調(diào)到高阻值時(shí))，電位器W的中心頭同自身的一個(gè)端點(diǎn)相連接，從而組成為一個(gè)可變電阻，一端同電阻R相連接，另一端同晶體管BG1的基極相連接；(6)晶體管BG1，為普通的硅NPN晶體管，用來進(jìn)行電流放大，晶體管的電流放大倍數(shù)(hFE)對繼電器從吸合到釋放的時(shí)間有很明顯的影響，hFE越大，時(shí)間越長，晶體管BG1的電流放大倍數(shù)hFE取100±10為宜，它的基極同電位器W的一端相連接，集極同電源E正極相連接，射極同晶體管BG2的基極相連接；(7)晶體管BG2，為一個(gè)可承受較大電流的硅NPN型開關(guān)管，用來驅(qū)動(dòng)繼電器J，晶體管BG2的電流放大倍數(shù)hFE取150～170為宜，它的基極同晶體管BG1的射極相連接，射極接電源E的負(fù)極，集極同繼電器J的線圈的一個(gè)引出頭相連接；(8)繼電器J，是一個(gè)直流電磁式繼電器。，但它的主要優(yōu)點(diǎn)是觸點(diǎn)電阻很小，因而開關(guān)本身的電壓降很小，可以確保原本很低的電源電壓絕大部分都施加到電機(jī)上，從而確保飛機(jī)有足夠大的動(dòng)力來進(jìn)行飛行，同時(shí)價(jià)格也比較低廉。它通過4個(gè)引出腳對外連接，二個(gè)線圈引出腳分別同晶體管BG2的集極以及電源E正極相連接，二個(gè)常開觸點(diǎn)的引出腳則分別同電源E正極以及電機(jī)M正極相連接；(9)電機(jī)M，在電路中表示模型飛機(jī)的驅(qū)動(dòng)電機(jī)，一般選用市售的130電機(jī)或131電機(jī)，電機(jī)M的正端同上述繼電器J的一個(gè)常開觸點(diǎn)的引出腳相連接，電機(jī)M的負(fù)端同電源E負(fù)極相連接。
整個(gè)控制裝置的電路的工作原理與操作過程是這樣的先把電源開關(guān)K打到“1”位置(“待飛”位置)，這時(shí)電源E對電容器C充電，此過程在一瞬間內(nèi)即告完成。
放飛時(shí)把K打到“2”處(放飛位置)，這時(shí)電容器C上的電荷通過電阻R，電位器W和二個(gè)晶體管BG1和BG2放電，二個(gè)晶體管BG1和BG2同時(shí)導(dǎo)通，繼電器J立即吸合使電機(jī)M轉(zhuǎn)動(dòng)起來。而電容器C上的電壓也隨著時(shí)間的延續(xù)而慢慢降低，到了其電壓已不能使二個(gè)晶體管BG1和BG2導(dǎo)通之時(shí)，繼電器J立即釋放，電機(jī)停止運(yùn)轉(zhuǎn)。
根據(jù)上述基本電路，變更電路中各元器件的參數(shù)，合理組合、搭配，可以實(shí)現(xiàn)所需的動(dòng)力時(shí)間可調(diào)范圍。
本實(shí)用新型的積極效果表現(xiàn)在1、以對電動(dòng)自由飛的動(dòng)力時(shí)間進(jìn)行預(yù)調(diào)設(shè)定，放飛者可以根據(jù)場地大小，風(fēng)向風(fēng)速等具體情況設(shè)定所需的動(dòng)力時(shí)間，模型飛出后達(dá)到預(yù)定時(shí)間便自動(dòng)停車轉(zhuǎn)入滑翔下降狀態(tài)，從而有效地防止模型飛機(jī)丟失。
2、以將電池充電充足再行放飛，而不必顧慮飛丟，充足的電池可使飛機(jī)的動(dòng)力處于強(qiáng)有力的狀態(tài)而取得更佳的飛行效果，并且可以采用較大容量的電池，以便放飛者可以在每次充電放飛之后，再多次起落，玩?zhèn)€痛快。
3、以適應(yīng)只用二節(jié)鎳鎘(或鎳氫)電池作為電源的電動(dòng)模型飛機(jī)上，以滿足發(fā)展模型飛機(jī)玩具化的低成本要求。
4、航模飛機(jī)玩具化的實(shí)用角度出發(fā)，控制電路簡單實(shí)用，工作可靠，所選用的元器件價(jià)格低廉，成品不需調(diào)試，適合推廣。


圖1本實(shí)用新型“電動(dòng)自由飛模型飛機(jī)的動(dòng)力時(shí)間控制裝置”的電路圖圖中所列各圖示標(biāo)記分別表示如下意義E-----電源；K-----電源開關(guān)；C-----時(shí)基電容器；R-----限流電阻；W-----電位器；BG1-----晶體管；BG2-----晶體管；J-----繼電器；M-----電機(jī)；“1”、“2”------接線端子編號。
具體實(shí)施方式
一臺實(shí)驗(yàn)用的“電動(dòng)自由飛模型飛機(jī)的動(dòng)力時(shí)間控制裝置”的樣機(jī)，所選用的元器件的規(guī)格、型號如下1、電源E二節(jié)互相串聯(lián)的鎳鎘電池，其標(biāo)稱電壓為2.4V，(每節(jié)1.2V)；2、電源開關(guān)K小型撥動(dòng)開關(guān)；3、電容器C220uf電解電容器；4、電阻R小型件820Ω的普通金屬膜電阻；5、電位器W100KΩ的有機(jī)實(shí)心電位器；6、晶體管BG19016塑封管，電流放大倍數(shù)hFE＝70；7、晶體管BG2S8050小型塑封管，電流放大倍數(shù)hFE＝156；8、繼電器J低電壓直流電磁式繼電器；9、電機(jī)M130電機(jī)，將上述諸元器件按連接要求組裝成一臺動(dòng)力時(shí)間控制裝置的樣機(jī)，經(jīng)試驗(yàn)，動(dòng)力時(shí)間的可調(diào)范圍為7.5秒至41秒，應(yīng)用到模型飛機(jī)上，連滑翔時(shí)間在內(nèi)，可飛行60秒以上。
權(quán)利要求1.一種電動(dòng)自由飛模型飛機(jī)的動(dòng)力時(shí)間控制裝置，其特征在于它是由電源[E]、電源開關(guān)[K]、時(shí)基電容器[C]、限流電阻[R]、電位器[W]、晶體管[BG1]、晶[BG2]、繼電器[J]和電機(jī)[M]等組成，其中(1)電源[E]，本電路在原理上適用于從2.4伏直到24伏的任何一種電源，其正極與電源開關(guān)[K]的中心端、晶體管[BG1]的集極、繼電器[J]的線圈和常開觸點(diǎn)相連接；其負(fù)極與電容器[C]、晶體管[BG2]的射極、電機(jī)[M]的負(fù)端相連接；(2)電源開關(guān)[K]，是一個(gè)單刀雙刃開關(guān)，它的中心端同電源正極相連接，另外二端中的“1”端同電容器[C]的正極相連接，“2”端同電阻[R]的一頭相連接；(3)時(shí)基電容器[C]，電容器[C]的正極同電源開關(guān)K的“1”端相連接，電源[E]負(fù)極接地；(4)限流電阻[R]，可選用任何一種小型電阻，電阻[R]的一端同開關(guān)[K]的“2”端相連接，另一端同電位器[W]串聯(lián)連接；(5)電位器[W]，電位器[W]的中心頭同自身的一個(gè)端點(diǎn)相連接組成為一個(gè)可變電阻，一端同電阻[R]相連接，另一端同晶體管[BG1]的基極相連接；(6)晶體管[BG1]，為普通的硅NPN晶體管，它的基極同電位器[W]的一端相連接，集極同電源[E]正極相連接，射極同晶體管[BG2]的基極相連接；(7)晶體管[BG2]，為一個(gè)可承受較大電流的硅NPN型開關(guān)管，它的基極同晶體管[BG1]的射極相連接，射極接電源[E]的負(fù)極，集極同繼電器[J]的線圈的一個(gè)引出頭相連接；(8)繼電器[J]，是一個(gè)低壓直流電磁式繼電器。它通過4個(gè)引出腳對外連接，二個(gè)線圈引出腳分別同晶體管[BG2]的集極以及電源[E]正極相連接，二個(gè)常開觸點(diǎn)的引出腳則分別同電源[E]正極以及電機(jī)[M]正極相連接；(9)電機(jī)[M]，它的正端同上述繼電器[J]的一個(gè)常開觸點(diǎn)的引出腳相連接，電機(jī)[M]的負(fù)端同電源[E]負(fù)極相連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電動(dòng)自由飛模型飛機(jī)的動(dòng)力時(shí)間控制裝置，其特征在于所述的基電容器[C]的容量以不超過470uf為宜。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電動(dòng)自由飛模型飛機(jī)的動(dòng)力時(shí)間控制裝置，其特征在于所述的限流電阻[R]在500Ω-5KΩ之間。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電動(dòng)自由飛模型飛機(jī)的動(dòng)力時(shí)間控制裝置，其特征在于所述的電位器[W]的阻值以小于390KΩ為宜。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電動(dòng)自由飛模型飛機(jī)的動(dòng)力時(shí)間控制裝置，其特征在于所述的晶體管[BG2]的最大工作電流必須在600mA以上。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電動(dòng)自由飛模型飛機(jī)的動(dòng)力時(shí)間控制裝置，其特征在于所述的直流電磁式繼電器[J]，可以在所選用的2.4V～24V中的任一種電源電壓下可靠工作。
專利摘要本實(shí)用新型涉及一種電動(dòng)自由飛模型飛機(jī)的動(dòng)力時(shí)間控制裝置，它利用一個(gè)簡單、合理的電路，特別是通過晶體管[BG2]來驅(qū)動(dòng)繼電器[J]的吸合和釋放，從而通過其觸點(diǎn)的接通和斷開來實(shí)現(xiàn)模型飛機(jī)動(dòng)力的開和關(guān)，使模型飛機(jī)的動(dòng)力時(shí)間的控制成為可能，而且還可以將電源[E]充電充足，一次充電可以放飛、降落、再放飛多次，不用擔(dān)心出現(xiàn)過去的電動(dòng)自由飛模型飛機(jī)的通病即充電足了的要飛丟，充電不足又飛不起來的現(xiàn)象，本實(shí)用新型還具有成本低廉、元器件易購、制作容易、適宜推廣的優(yōu)點(diǎn)，為模型飛機(jī)的玩具化打開了光明前景。
文檔編號H03K17/28GK2735659SQ200420021240
公開日2005年10月19日 申請日期2004年3月24日 優(yōu)先權(quán)日2004年3月24日
發(fā)明者陸耀華 申請人:陸耀華