[發(fā)明專利]用于汽車發(fā)電機(jī)的信號(hào)偵測(cè)電路

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201310264400.9
• 申請(qǐng)日: 2013-06-27
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN103777142A
• 公開(kāi)（公告）日: 2014-05-07
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 何昭霆;賴致平
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 奕微科半導(dǎo)體科技股份有限公司
• 主分類號(hào): G01R31/34
• 分類號(hào): G01R31/34;G01R29/16
• 代理公司: 深圳新創(chuàng)友知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 44223
• 代理人: 江耀純

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種用于汽車發(fā)電機(jī)的信號(hào)偵測(cè)電路，尤其涉及一種可應(yīng)用于不同汽車發(fā)電機(jī)的系統(tǒng)偵測(cè)，以判定發(fā)電機(jī)是否正常運(yùn)轉(zhuǎn)。

背景技術(shù)

汽車發(fā)電機(jī)系統(tǒng)工作電路主要由電壓調(diào)節(jié)器、發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子、定子線圈、一整流橋(D1-D6)、指示燈及電瓶組成。汽車發(fā)動(dòng)時(shí)，由內(nèi)燃機(jī)皮帶帶動(dòng)發(fā)電機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)，同時(shí)激磁電流流入轉(zhuǎn)動(dòng)中的發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子，而產(chǎn)生磁場(chǎng)，發(fā)電機(jī)的定子感應(yīng)此磁場(chǎng)而產(chǎn)生交流電，交流電經(jīng)整流橋轉(zhuǎn)換為直流電輸出，此輸出對(duì)電瓶充電，提供汽車電子器件用電需求。

而指示燈設(shè)置在汽車駕駛座的儀表板上，有兩種狀況指示會(huì)亮起：

(1)當(dāng)發(fā)電機(jī)相關(guān)電路發(fā)生異常狀況時(shí)，指示燈即亮起，警示駕駛者。異常狀況解除時(shí)，即關(guān)閉指示燈。

(2)在汽車啟動(dòng)之初，發(fā)電機(jī)尚未真正供電給車上電器，此時(shí)指示燈亮，以知會(huì)駕駛者。當(dāng)相關(guān)電路偵測(cè)到系統(tǒng)信號(hào)，可以開(kāi)始供電時(shí)，即關(guān)閉指示燈。

請(qǐng)參閱圖1，為一種現(xiàn)有的A型的發(fā)電機(jī)系統(tǒng)工作電路，普遍用于日系汽車發(fā)電機(jī)，其特點(diǎn)在于轉(zhuǎn)子1激磁電流由電池2的正極先經(jīng)轉(zhuǎn)子1后，再經(jīng)功率晶體管3到電池的負(fù)極。應(yīng)用于發(fā)電機(jī)上，轉(zhuǎn)子激磁電流則是由發(fā)電機(jī)的兩個(gè)碳刷分別流入與流出，轉(zhuǎn)子激磁電流由碳刷電池端流入，經(jīng)轉(zhuǎn)子從Field端流出。

此電路的信號(hào)偵測(cè)系統(tǒng)由發(fā)電機(jī)產(chǎn)生交流電壓，其頻率根據(jù)發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)速度而不同，轉(zhuǎn)速越快頻率越高。此交流電壓輸入電壓調(diào)節(jié)器4的相(PHASE)端，由電壓調(diào)節(jié)器4內(nèi)部邏輯電路偵測(cè)頻率，在引擎剛啟動(dòng)、發(fā)電機(jī)剛開(kāi)始轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，電壓調(diào)節(jié)器4內(nèi)部邏輯電路偵測(cè)此交流電頻率尚未達(dá)額定值，指示燈6亮。當(dāng)交流電頻率達(dá)額定值，則關(guān)閉指示燈6。

請(qǐng)參閱圖2，為B型的發(fā)電機(jī)系統(tǒng)工作電路，主要用于美系汽車發(fā)電機(jī)，其特點(diǎn)為轉(zhuǎn)子7激磁電流由電瓶8正極先經(jīng)功率晶體管9后，再經(jīng)轉(zhuǎn)子7到電瓶8負(fù)極，應(yīng)用于發(fā)電機(jī)上，轉(zhuǎn)子7激磁電流則是由發(fā)電機(jī)的二碳刷分別流出，轉(zhuǎn)子7激磁電流由碳刷的Field端流入，經(jīng)轉(zhuǎn)子7從接地端流出。

此電路的信號(hào)偵測(cè)系統(tǒng)由發(fā)電機(jī)產(chǎn)生一交流電壓，其頻率根據(jù)發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)速度而不同，轉(zhuǎn)速越快頻率越高。此交流電壓輸入電壓調(diào)節(jié)器10的相(PHASE)端11，由電壓調(diào)節(jié)器10內(nèi)部邏輯電路偵測(cè)頻率，在引擎剛啟動(dòng)、發(fā)電機(jī)剛開(kāi)始轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，電壓調(diào)節(jié)器10內(nèi)部邏輯電路偵測(cè)此交流電頻率尚未達(dá)額定值，指示燈12亮。當(dāng)交流電頻率達(dá)額定值，則關(guān)閉指示燈12。

請(qǐng)參閱圖3，為D+型的發(fā)電機(jī)系統(tǒng)工作電路，主要應(yīng)用于歐系汽車發(fā)電機(jī)與重負(fù)載車輛系統(tǒng)，其定子13感應(yīng)電流后，往兩個(gè)方向輸出，一路電流對(duì)電瓶14充電，另一路電流由發(fā)電機(jī)的小整流橋(D8～D10)整流后輸入轉(zhuǎn)子15，稱轉(zhuǎn)子電流。激磁電流由電瓶14正極經(jīng)切換開(kāi)關(guān)16、指示燈17、D+18，再經(jīng)轉(zhuǎn)子15、功率晶體19到電瓶14負(fù)極。

當(dāng)切換開(kāi)關(guān)16接上后，代表汽車鑰匙已經(jīng)轉(zhuǎn)到第一段，此時(shí)發(fā)電機(jī)尚未啟動(dòng)，但車上電器已經(jīng)可從電瓶14獲得電源，指示燈17亮。待發(fā)電機(jī)開(kāi)始運(yùn)轉(zhuǎn)，因定子13感應(yīng)電流逐漸增加，轉(zhuǎn)子15電流也隨之增加，電壓調(diào)節(jié)器20的D+端電壓亦隨之升高。此時(shí)，因指示燈兩端的電壓差值降低，指示燈17也隨之熄滅，提示駕駛者發(fā)電機(jī)已經(jīng)進(jìn)入供電狀態(tài)。

對(duì)于A及B型式發(fā)電機(jī)而言，相(Phase)為發(fā)電機(jī)定子輸出，由此交流信號(hào)頻率可換算得到發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)速狀態(tài)。對(duì)于D+發(fā)電機(jī)電路而言，所稱的相(phase)為直流信號(hào)，可由相(PHASE)信號(hào)得到發(fā)電機(jī)的穩(wěn)壓狀態(tài)。

在不同的發(fā)電機(jī)電路中，相(PHASE)都是偵測(cè)發(fā)電機(jī)運(yùn)作是否正常的信號(hào)之一。為了提示駕駛者發(fā)電機(jī)運(yùn)作異常的狀態(tài)，以下兩種情況會(huì)啟動(dòng)缺相(phase?fault)警示：

（1）發(fā)電機(jī)剛啟動(dòng)時(shí)，此時(shí)尚未穩(wěn)定發(fā)電，因此設(shè)定為缺相(phase?fault)，以知會(huì)駕駛者此時(shí)發(fā)電狀況。

（2）發(fā)電機(jī)正常運(yùn)轉(zhuǎn)情況下，當(dāng)調(diào)節(jié)器與發(fā)電機(jī)連接的相(Phase)線脫落時(shí)，即偵測(cè)不到發(fā)電機(jī)的Phase信號(hào)，此狀況亦稱缺相(phase?fault)。

（3）發(fā)電機(jī)與內(nèi)燃機(jī)相接的皮帶斷裂，內(nèi)燃機(jī)無(wú)法再帶動(dòng)發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)，亦設(shè)定為缺相(phase?fault)。

電壓調(diào)節(jié)器處理相(PHASE)信號(hào)時(shí)，對(duì)相缺(phase?fault)情況的警示方式為車上指示燈亮。