專利名稱：機動車交流發電機電子電壓調節器的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及機動車交流發電機的保護裝置，尤其是一種機動車交流發電機的電子電壓調節器。
機動車交流發電機的電子電壓調節器對電壓的調節是通過控制交流發電機的勵磁電流來實現的。現有的機動車交流發電機的電子電壓調節器的結構及其控制原理與“機動車、船舶發電機帶超載、短路保護電子調節器”(專利公告號CN2239098Y，公告日1996年10月30日)相同或相近，此類機動車交流發電機的電子電壓調節器均是通過一個取樣電路和電壓比較電路來控制輸出，僅僅根據線路電壓是否過高來決定是否供給發電機勵磁電流。這種電子電壓調節器在很多汽車上的運用都存在這樣的情況在接通機動車電源而沒有啟動發動機運轉時，盡管發電機并未運轉，電子電壓調節器也會向發電機勵磁線圈提供勵磁電流，這種現象不僅消耗蓄電池能能，而且長時間持續通電而得不到風扇冷卻的發電機和電子電壓調節器，其半導體開關電路容易易造成過熱損壞；此外，在汽車發動機工作的時候，若發電機因為故障不能發電時，這種電壓調節器仍會不斷地向發電機輸出勵磁電流。這種情況會使機動車電瓶電能消耗貽盡，甚至造成機動車電瓶的損壞。此外，現有技術中在輸出過流時或負載短路需要切斷輸出時，為了防止過高頻率的“切斷--輸出”轉換，在控制轉換輸出的電路中設置了電容、電阻延時電路，這樣在過流狀態下需要關斷輸出時便會受到一定影響，這種電路結構在負載短路的情況下使得關斷輸出的動作不很及時，仍有可能損壞電子電壓調節器中的半導體開關元件。
本實用新型的目的是提供一種不僅過流保護性能好，而且在發電機不工作或發電電壓過低時，可中斷向其輸出連續勵磁電流的機動車交流發電機電子電壓調節器。
為實現上述目的，本實用新型采用的方案是它包括有裝在外殼內的的取樣電路、延時電路、比較轉換電路、控制比較轉換電路工作狀態的過流保護電路和輸出電路，此外，所述的過流保護電路還設有一輸出端與輸出電路相接；還設有發電機輸出狀況檢測及控制電路，它有一個電壓檢測輸入端、勵磁信號輸入端和輸出端；其勵磁信號輸入端與所述輸出電路相接，其輸出端與所述比較轉換電路和延時電路相接。
上述更具體的方案可以是--所述的比較轉換電路包括有時基集成電路和二極管，其中時基集成電路的第①腳接電源負極、第④、⑧腳接電源正極、第③腳為輸出端；二極管接在時基集成電路的第②腳與第⑥腳之間；--所述延時電路包括有二極管、電阻和電容，其中二極管和電阻相串聯接在所述時基集成電路的第②腳與第⑦腳之間；電容接在所述時基集成電路的第②腳與第①腳之間；--所述發電機輸出狀況檢測及控制電路包括有由電阻、電容接成的檢測電壓取樣電路和由三極管及其偏置電阻接成的開關電路；其中檢測電壓取樣電路的輸出端與所述開關電路的輸入端相接。
由于采用了上述方案本實用新型與現有技術相比具有如下有益效果1、由于設置了用于檢測發電機工作狀態的發電機輸出狀況檢測及控制電路，在發電機不工作或工作不正常造成發電電壓過低時，可中斷向發電機輸出勵磁電流，同時又能檢測發電機是否恢復正常工作，在發電機工作正常而線路電壓低于設定值時，可自動恢復輸出勵磁電流。
2、過流保護性能好。由于設置有延時電路，而且過流保護電路不僅控制比較轉換電路工作狀態，還設有一輸出端與輸出電路相接，當過流保護電路檢測到短路或是其它故障造成的輸出電流過大時能直接輸出“關斷”信號給輸出電路，切斷勵磁電流的輸出。因此，使本實用新型十分安全可靠，即使輸出端長時間短路，也不會造成本調節器的損壞。
以下結合附圖實例對本實用新型的結構作進一步詳述

圖1是本實用新型實施例的電路結構方框圖。
圖2是圖1實施例的電路原理圖。
圖1所示實施例中，本實用新型裝在外殼內的電路包括有穩壓電路、取樣電路、延時電路、比較轉換電路、輸出電路和過流保護電路，其中穩壓電路向比較轉換電路提供穩定的電源，取樣電路根據機動車電源線路的電壓向比較轉換電路輸出信號。比較轉換電路根據收到的信號而相應地轉換成向輸出電路輸出“關斷”或“接通”信號的狀態，輸出電路在收到來自比較轉換電路的“關斷”時，中斷向發電機勵磁線圈輸出輸出電流，而在收到“接通”信號時，向發電機勵磁線圈輸出輸出電流。過流保護電路從輸出電路中檢測輸出的勵磁電流是否過大。當輸出的勵磁電流過大時，它從輸出端發出三路信號，第一路信號是直接送至輸出電路的一個輸入端，控制中斷勵磁電流的輸出；第二路信號是直接送至比較轉換電路，使比較轉換電路轉換成為向輸出電路輸出“關斷”信號的狀態，切斷輸出電路的輸出；第三路信號是送至延時電路，用來啟動延時電路計時，在計時結束時，該延時電路便向比較轉換電路輸出信號、使比較轉換電路轉換成輸出“接通”信號的狀態。此外，本實用新型還設有發電機輸出狀況檢測及控制電路，該電路設有電壓檢測輸入端、勵磁信號輸入端和輸出端。勵磁信號輸入端與所述輸出電路相接；其輸出端與所述比較轉換電路和延時電路相接；電壓檢測輸入端在工作時與發電機相接，檢測三相交流發電機的發電電壓，若電壓檢測輸入端輸入的電壓低于設定值時，其輸出端發出兩路信號，一路信號是送至比較轉換電路，使比較轉換電路轉換成為向輸出電路輸出“關斷”信號的狀態，切斷輸出電路的輸出；另一路信號是送至延時電路，用來啟動延時電路計時，在計時結束時，該延時電路便向比較轉換電路輸出信號，使比較轉換電路轉換成輸出“接通”信號的狀態。
圖2中所示的電路中，IG點用于與機動車電源正極連接、E點用于與機動車電源負極連接、N點用于與機動車三相交流發電機線圈中點連接、F點與E點用于與機動車三相交流發電機勵磁線圈的兩端相接；L點與IG點之間接機動車不充電警示燈。圖中的穩壓二極管DW1、電容C1、電阻R9接成上述的穩壓電路；上述的取樣電路由電阻R1-4、二極管D1-2接成，該電路從二極管D1、2向比較轉換電路輸出“關斷”或“接通”信號；上述的比較轉換電路由型號為NE555的時基集成電路IC1和二極管D4接成，其中時基集成電路IC1的第①腳接電源負極、第④、⑧腳接電源、第③腳為輸出端；二極管D4接在時基集成電路IC1的第②腳與第⑥腳之間。該電路從時基集成電路IC1的第⑥腳和第②腳接受來自取樣電路的電壓信號、來自過流保護電路和發電機輸出狀況檢測及控制電路的“關斷”信號和來自延時電路的“接通”信號，并從時基集成電路IC1的第③腳向輸出電路輸出“關斷”或“接通”信號；上述的輸出電路由電阻R10、R13二極管D7和三極管T4、T7接成，并從電阻R10接受來自比較轉換電路的“關斷”或“接通”信號、從二極管D7前接受來自過流保護電路的“關斷”信號，電路的F點為勵磁電流輸出端；上述的過流保護電路由電阻R18與電阻R6-7、電容C2、發光二極管DF2、二極管D5、穩壓二極管DW2和三極管T2-3接成，該電路從電阻R18上獲取過流信號，并從二極管D5向比較轉換電路輸出“關斷”信號、從三極管T2向輸出電路輸出過流中斷信號；上述發電機輸出狀況檢測及控制電路由電阻R16、R17、電容C4、二極管D8、穩壓二極管DW3接成的檢測電壓取樣電路和由三極管T1、T5、T6及其偏置電阻R11-12、R14-15和二極管D6接成的開關電路組成，該電路的電壓檢測輸入端為電路的N點，該點和E點檢測發電機的發電電壓；該電路的勵磁信號輸入端為電阻R11的一端，該輸入端與輸出電路相接；該電路輸出端為二極管D6的負極，該輸出端與比較轉換電路相接；上述延時電路由電容C3、電阻R8和二極管D3組成，其中二極管D3和電阻R8相串聯接在所述時基集成電路IC1的第②腳與第⑦腳之間；電容C3接在所述時基集成電路IC1的第②腳與第①腳之間。
本實用新型在工作時，當IG點和E點之間所反映的機動車線路電壓高于設定的電壓調節值時，二極管D1輸出的電壓信號使時基集成電路IC1的第⑥腳的電位上升超過其復位電位，時基集成電路IC1轉換成第③腳為低電位的狀態，三極管T4、T7截止，F點中斷輸出勵磁電流；當IG點和E點之間所反映的機動車線路電壓低于設定的電壓調節值時，二極管D2輸出取樣電壓信號使時基集成電路IC1的第②腳的電位下降至低于其置位電位，時基集成電路IC1轉換成第③腳高電位的狀態，三極管T4、T7導通，F點輸出勵磁電流，從而使機動車線路電壓保持在一定范圍內。
當機動車發電機勵磁線圈短路或其它原因使F點輸出的電流過大時，電阻電阻R18兩端的電位差使三極管T3導通，一方面，三極管T2導通，三極管T4、T7截止，F點中斷輸出勵磁電流；另一方面，通過二極管D5向比較轉換電路輸出高電位的“關斷”信號，即通過二極管D4使時基集成電路IC1的第⑥腳的電位上升超過其復位電位，時基集成電路IC1轉換成第③腳為低電位的狀態，讓三極管T4、T7截止，F點中斷輸出勵磁電流，同時延時電路的電容C3獲得充電，其兩端的電壓也升高，而在時基集成電路IC1的第③腳為低電位狀態期間，電容C3上的電壓則得以通過電阻R8、二極管D3、時基集成電路IC1的第⑦腳和第①腳構成的回路放電而降低，當電容C3上的電壓降低至使時基集成電路IC1的第②腳電位低于其置位電位時，時基集成電路IC1轉換成第③腳高電位的狀態，三極管T4、T7導通，F點輸出勵磁電流，此時，若機動車發電機勵磁線圈短路消除、F點輸出的電流恢復正常時，過流保護電路則不再動作，否則將再次重復上述過程。由于電容C3放電的延時作用，上述過流保護的過程將表現為在F點間歇地發出低頻、寬度窄的電脈沖勵磁電流。
當發電機不運轉或是發電機工作不正常造成發電電壓過低時，電路中N點和E點之間的電位差則小于設定值，三極管T5截止、三極管T1、T6導通，若此時F點仍為高電位時，F點的電位通過電阻R11、三極管T1、二極管D6向比較轉換電路輸出高電位的“關斷”信號，使時基集成電路IC1的第⑥腳的電位上升超過其復位電位，時基集成電路IC1轉換成第③腳為低電位的狀態，讓三極管T4、T7截止，F點中斷輸出勵磁電流，同時延時電路的電容C3獲得充電，其兩端的電壓也升高，而在時基集成電路IC1的第③腳為低電位狀態期間，電容C3上的電壓則得以通過電阻R8、二極管D3、時基集成電路IC1的第⑦腳和第①腳構成的回路放電而降低，當電容C3上的電壓降低至使時基集成電路IC1的第②腳電位低于其置位電位時，時基集成電路IC1翻轉、其第③腳輸出變為高電位，三極管T4、T7導通，F點輸出勵磁電流。此時，若機動車發電機工作恢復正常時，電路中N點和E點之間的電位差大于設定值，三極管T5導通、三極管T1、T6截止，發電機輸出狀況檢測及控制電路則不再動作，否則將再次重復上述的異常保護過程，由于電容C3放電的延時作用，上述發電機異常保護的過程將表現為在F點間歇地發出電脈沖勵磁電流。
圖2中的發光二極管DF1用來作為充電指示，電阻R5為限流電阻；穩壓二極管DW4用于防止接在L接點與IG接點的機動車不充電警示燈誤亮。
權利要求1.一種機動車交流發電機電子電壓調節器，它包括有裝在外殼內的取樣電路、延時電路、比較轉換電路、輸出電路和過流保護電路，其特征在于所述的過流保護電路還設有一輸出端與輸出電路相接；還設有發電機輸出狀況檢測及控制電路，該電路有一個電壓檢測輸入端、勵磁信號輸入端和輸出端，其勵磁信號輸入端與所述輸出電路相接；其輸出端與所述比較轉換電路和延時電路相接。
2.根據權利要求1所述的機動車交流發電機電子電壓調節器，其特征在于--所述的比較轉換電路包括有時基集成電路(IC1)和二極管(D4)，其中時基集成電路(IC1)的第①腳接電源負極、第④、⑧腳接電源、第③腳為輸出端；二極管(D4)接在時基集成電路(IC1)的第②腳與第⑥腳之間；--所述延時電路包括有二極管(D3)、電阻(R8)和電容(C3)，其中二極管(D3)和電阻(R8)相串聯接在所述時基集成電路(IC1)的第②腳與第⑦腳之間；電容(C3)接在所述時基集成電路(IC1)的第②腳與第①腳之間；--所述發電機輸出狀況檢測及控制電路包括有由電阻(R16、R17)、電容(C4)接成的檢測電壓取樣電路和由三極管(T1、T5、T6)及其偏置電阻(R11、R12、R14、R15)接成的開關電路；其中檢測電壓取樣電路的輸出端與所述開關電路的輸入端相接。
專利摘要一種機動車交流發電機電子電壓調節器,它包括有的取樣電路、延時電路、比較轉換電路、輸出電路和過流保護電路,此外,它還設有發電機輸出狀況檢測及控制電路。本實用新型與現有技術相比,不僅具有很好的短路、過流保護性能,而且可在發電機不工作或工作不正常時中斷向發電機輸出持續勵磁電流,同時自動檢測發電機的工作是否恢復正常,在發電機工作恢復正常后,而線路電壓低于設定值時,可自動恢復向發電機輸出勵磁電流。
文檔編號H02P9/14GK2428914SQ00208638
公開日2001年5月2日 申請日期2000年4月27日 優先權日2000年4月27日
發明者羅慶兵 申請人:羅慶兵