[發明專利]穩定發電機的輸出電壓的方法及發電機的電壓調節裝置

無效

• 申請號: 200610168707.9
• 申請日: 2006-12-19
• 公開（公告）號: CN101207361A
• 公開（公告）日: 2008-06-25
• 發明（設計）人: 鄭錫欽;余振邦
• 申請（專利權）人: 朋程科技股份有限公司
• 主分類號: H02P9/14
• 分類號: H02P9/14
• 代理公司: 北京銀龍知識產權代理有限公司
• 代理人: 許靜

技術領域

本發明涉及一種穩定發電機的輸出電壓的方法及電壓調節裝置，特別是指一種在負載變動超出預定值時對常用脈寬調制(PWM)方式做補償的穩定發電機的輸出電壓的方法及發電機的電壓調節裝置。

背景技術

發電機用于發電，所產生的電以輸出電壓形式輸出到電瓶等電存儲裝置中儲存，為負載所使用。發電機包含一定子、一轉子、一整流電路及一電壓調節電路，其中定子用于發電，轉子控制發電量的大小，整流電路則將所發成的電整流為直流電，電壓調節電路則通過控制轉子的開關來調整輸出電壓，并使其盡可能維持在一個預設電壓值，其中，發電量的大小通過控制轉子的工作周期的方式來實現；當工作周期愈大時，轉子所產生的勵磁電流越大，所發出的電量就越大。

一般來說，發電機的輸出電壓會隨負載大小的不同而改變，為此常常會有輸出效率低、負載損毀以及電瓶充電不足等問題出現，所以必須加以改善。

隨著電子電路技術的發展，最早期的發電機中穩壓電路上設有電子開關，采用該電子開關控制轉子的工作周期及所產生的勵磁電流，來達到穩定輸出電壓的目的。然而，該電子開關是在較低的頻率下工作，所以在切換時會產生低頻噪音。

因此，穩定發電機的輸出電壓的技術已經改為脈沖寬度調制(PWM)的方式進行，且轉子及定子外的電路被制作成集成電路，以下將對該技術進行說明。

參見圖1所示，為一種常用車用發電機的電路框圖。

如圖1所示，該車用發電機100包含一電壓調節電路102、一電瓶104、一轉子106、一定子(為三相發電機)108及一整流電路(未顯示)。其中，電壓調節電路102包含一脈寬調制電路110、一MOS晶體管112(如NMOS晶體管)及一二極管114。在實際操作過程中，電壓調節電路102監測電瓶104的實時電壓，并在處理過被監測的實時電壓后發出一控制信號，并用該控制信號控制轉子106的動作，即通過MOS晶體管112的柵極G控制MOS晶體管112的漏極D的場電壓，控制轉子開或關來產生所需要的勵磁電流及磁場，從而輸出穩定的輸出電壓至電瓶104中儲存。事實上，圖1為A類汽車發電機的電路示意圖，B類汽車發電機的電路與其相類似，但B類汽車發電機電路的場電壓的輸出相位與A類的輸出相位反相，這是熟悉該項技術的技術人員都知道的，所以在此不再贅述。

在上述技術中，電壓調節電路102對電瓶104的實時電壓的監測是由脈寬調制電路110把實時電壓與一參考信號(通常為一斜波信號)做比較來實現的。當該實時電壓比該斜波信號的最高電壓大時，電瓶104的電壓比一預設電壓高，因此MOS晶體管112不導通，轉子的勵磁電流降低，輸出電流也隨之降低，從而達到穩壓的目的。當該實時電壓介于該斜波信號的高低電壓之間時，轉子106時而打開時關閉來發出特定的勵磁電流，即用來達到所需調整成的輸出電壓。當該實時電壓比該斜波信號的最低電壓小時，電瓶104的電壓比該預設電壓低，此時，脈寬調制電路110使MOS晶體管112導通，讓轉子106完全導通(完全輸出定子108所發的電)，從而達到拉升電瓶104電壓的目的。

在上述技術中，當負載(未顯示)大而且要全載輸出時，電瓶104的實時電壓一定要完全小于該斜波信號的最低電壓，此時轉子106才能被控制為全開，也就是說，全載輸出時的輸出電壓一定會低于平時的穩定電壓。反之，在小負載時，若要發電機100將勵磁電流關閉(即使MOS晶體管112導通)，則電瓶104的實時電壓一定要完全高于該斜波信號，即無載輸出時的電壓一定會高于平時的穩定電壓。因此，此類電壓調節電路本身就會造成發電機100的輸出電壓不能被穩定為預設電壓，其輸出電壓的大小仍然隨著負載的變化而有高或低的變化，當該輸出電壓變化較大時，上述輸出效率低、負載損毀及電瓶充電不足等問題就需要被重視。

因此，確實有必要提出一種能夠穩定發電機的輸出電壓的電壓調節電路及其方法，特別是穩定車用發電機，以促進產業的進步。

發明內容

鑒于上述現有技術所遇到的困難與問題，本發明目的在于提出一種穩定發電機的輸出電壓的方法及發電機的電壓調節裝置，從而使發電機的輸出電壓的波動限定在一個預定范圍內。

本發明所述的穩定發電機的輸出電壓的方法包含下列步驟：

(a)產生一第一參考信號；

(b)根據一預設電壓產生一第一輸出電壓；

(c)提供該第一輸出電壓給一負載；

(d)接收該第一輸出電壓，并判斷該第一輸出電壓與該預設電壓的絕對差是否大于一預定值；