[實(shí)用新型]功耗、空載轉(zhuǎn)速低的汽車發(fā)電機(jī)電子調(diào)節(jié)器

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 200620123432.2
• 申請日: 2006-08-04
• 公開（公告）號: CN201039073Y
• 公開（公告）日: 2008-03-19
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 李振華
• 申請（專利權(quán)）人: 李振華
• 主分類號: H02P23/00
• 分類號: H02P23/00;H02P23/14;H02P25/02
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術(shù)領(lǐng)域：

本實(shí)用新型涉及一種交流發(fā)電機(jī)的電壓調(diào)節(jié)裝置，特別是帶激磁二極管的硅整流交流發(fā)電機(jī)的輸出電壓調(diào)節(jié)裝置。

背景技術(shù)：

在現(xiàn)代汽車工業(yè)中，如圖1所示，交流發(fā)電機(jī)整流器經(jīng)常采用激磁二極管。激磁二極管，既可用來向發(fā)電機(jī)激磁繞組提供激磁電流，又能利用充電指示燈2顯示發(fā)電機(jī)的工作狀態(tài)，還可為在汽車電氣系統(tǒng)加裝過壓保護(hù)裝置提供方便。因此，有不少車型采用這種形式。

這種發(fā)電機(jī)的工作原理如下：當(dāng)汽車發(fā)動機(jī)不運(yùn)轉(zhuǎn)、發(fā)電機(jī)不工作時(shí)，接通點(diǎn)火開關(guān)1，發(fā)電機(jī)的激磁方式為它激，此時(shí)充電指示燈點(diǎn)亮，激磁電流的路徑為：蓄電池正極“B+”→點(diǎn)火開關(guān)1→充電指示燈2→發(fā)電機(jī)接柱“D+”→激磁繞組→調(diào)節(jié)器“F”→調(diào)整管T2→發(fā)電機(jī)接柱“E”→蓄電池負(fù)極。

當(dāng)發(fā)動機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)、發(fā)電機(jī)工作并向外電路供電時(shí)，由于此時(shí)發(fā)電機(jī)輸出端“B+”與激磁二極管輸出端“D+”的電壓相差很少(一般低于0.15V)，充電指示燈2因兩端電壓很低而熄滅，指示發(fā)電機(jī)開始自激發(fā)電，此時(shí)激磁電流從“D+”供給。

從上述分析可見，當(dāng)發(fā)電機(jī)的激磁方式為它激時(shí)，預(yù)激磁電流較小，造成發(fā)電機(jī)的空載轉(zhuǎn)速(即發(fā)電機(jī)開始向蓄電池供電時(shí)的轉(zhuǎn)速)較高。從它激方式激磁電流的路徑看，在充電電路確定的前提下，“D+”電壓(最低工作電壓)降低，預(yù)激磁電流提高，空載轉(zhuǎn)速下降。

傳統(tǒng)的調(diào)節(jié)器電路不包括虛線部分，T2如果采用Vmos功率管，其Vgs為2～4V，14V和28V調(diào)節(jié)器的空載轉(zhuǎn)速分別高于4000和3000轉(zhuǎn)/分；低導(dǎo)通電壓Vmos功率管的Vgs為1～2V，空載轉(zhuǎn)速也高于1900和1600轉(zhuǎn)/分，無法滿足用戶要求。

發(fā)明內(nèi)容：

本實(shí)用新型針對上述問題，專門設(shè)計(jì)了圖1所示發(fā)電機(jī)在它激方式下起作用的T2導(dǎo)通延時(shí)電路(以下簡稱導(dǎo)通延時(shí)電路)，在它激方式下該電路可以使調(diào)節(jié)器維持一定時(shí)間的完全導(dǎo)通，有效地降低最低工作電壓，使發(fā)電機(jī)的空載轉(zhuǎn)速下降。由于T2選擇Vmos功率管，其飽和壓降低于0.3V，與采用達(dá)林頓功率管的調(diào)節(jié)器相比功耗大幅度下降，發(fā)電機(jī)的輸出電流可以提高5～8％。

導(dǎo)通延時(shí)電路由由二極管D3、電容C2、電阻R3和場效應(yīng)功率管T2組成。當(dāng)汽車發(fā)動機(jī)不運(yùn)轉(zhuǎn)、發(fā)電機(jī)不發(fā)電時(shí)，接通點(diǎn)火開關(guān)1，蓄電池正極“B+”通過D3向電容C2充電，由于T2導(dǎo)通的延遲及發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子激磁繞組的感抗特性，C2充電電壓遠(yuǎn)高于T2導(dǎo)通門限電壓。T2導(dǎo)通，激磁電流平穩(wěn)后，D+電壓下降至低于0.6V，由于D3單向?qū)щ姡珻2電壓高于D+電壓，C2通過R3、T2緩慢放電，T2繼續(xù)導(dǎo)通，由于T2?IGSS低于100nA，通過選擇C2的參數(shù)可以使T2導(dǎo)通10～30min，由于T2不是通過D+提供T2?G端電壓，因此，在導(dǎo)通延時(shí)期間，T2?VDS低于?0.03V，調(diào)節(jié)器D+電壓低于0.6V，空載轉(zhuǎn)速明顯低于普通產(chǎn)品，完全滿足用戶要求。

整個調(diào)節(jié)器電路控制發(fā)電機(jī)的輸出電壓，它由電阻R1、R2、R3、R4，晶極管T1、T2，二極管D1、D2，穩(wěn)壓管DW和電容C1組成。當(dāng)D+電壓低于調(diào)節(jié)器的調(diào)節(jié)電壓時(shí)，R2兩端的分壓低于穩(wěn)壓管DW的穩(wěn)定電壓、二極管PN結(jié)壓降及T1發(fā)射結(jié)壓降之和，由穩(wěn)壓管的工作特性可知，DW處于截止?fàn)顟B(tài)，T1因基極電流很低而截止，D+通過D3、R3為T2提供柵極電壓，T2導(dǎo)通，形成D+→激磁繞組→T2→E回路，發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子激磁電流、磁場磁通量增加，輸出電壓升高。當(dāng)D+電壓高于調(diào)節(jié)電壓時(shí)，DW導(dǎo)通，電流從T1的基極流入，發(fā)射極流出，T1導(dǎo)通，T2因G端電壓低而截止，激磁繞組通過D2形成回路，激磁電流衰減，發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子磁通量減小，發(fā)電機(jī)輸出電壓降低，當(dāng)D+電壓又低于調(diào)節(jié)器的調(diào)節(jié)電壓時(shí)，T2再次導(dǎo)通。調(diào)節(jié)器通過T2重復(fù)的導(dǎo)通、截止使發(fā)電機(jī)的輸出電壓控制在調(diào)節(jié)器的調(diào)節(jié)電壓。行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)“QC/T?729-2005汽車用交流發(fā)電機(jī)技術(shù)條件”規(guī)定調(diào)節(jié)電壓為14.5±0.25V、28.5±0.3V。

具體實(shí)施方式：

下面結(jié)合發(fā)電機(jī)介紹本實(shí)用新型的工作原理。

當(dāng)發(fā)電機(jī)未轉(zhuǎn)動時(shí)，接通點(diǎn)火開關(guān)1，它激導(dǎo)通延時(shí)電路工作，T2導(dǎo)通延時(shí)，蓄電池通過點(diǎn)火開關(guān)1、充電指示燈2和T2為磁場繞組提供預(yù)激磁電流。

隨發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)速提高，開始發(fā)電，當(dāng)D+電壓高于調(diào)節(jié)電壓時(shí)，T2截止，發(fā)電機(jī)激磁電流被切斷，發(fā)電機(jī)輸出電壓D+和B+下降。當(dāng)D+電壓又低于調(diào)節(jié)電壓時(shí)，T2導(dǎo)通，發(fā)電機(jī)輸出電壓上升，T2通過上述重復(fù)的導(dǎo)通、截止過程將發(fā)電機(jī)的輸出電壓控制在穩(wěn)定值。

本實(shí)用新型與現(xiàn)有技術(shù)相比，調(diào)節(jié)器的能耗和發(fā)電機(jī)空載轉(zhuǎn)速明顯下降，輸出電流提高。