[發明專利]L激活電路和L激活的發電機電壓調節器

在審

• 申請號: 201711051541.7
• 申請日: 2017-11-01
• 公開（公告）號: CN107579686A
• 公開（公告）日: 2018-01-12
• 發明（設計）人: 楊明
• 申請（專利權）人: 佛山中錦微電科技有限公司
• 主分類號: H02P9/02
• 分類號: H02P9/02;H02P9/14
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明屬于汽車發電機電子控制技術領域，尤其涉及L激活電路和L激活的發電機電壓調節器。

背景技術

隨著汽車電子技術的發展，汽車發電機電壓調節器從單功能電壓調節器發展為多功能電壓調節器，一般單功能電壓調節器分為分立元件組成的調節器和由集成芯片組成的調節器兩類；多功能電壓調節器種類繁多，初步綜合統計其功能有：基本調節功能、IG激活功能、L激活功能、勵磁占空比反饋輸出FR功能或DFM功能、功率管過流保護功能、缺相保護功能、停機占空比控制功能、相位端子P控制充電指示燈L功能、P端子自激活功能、超溫保護功能、定頻勵磁調節功能、調節值替換功能、負載延遲響應(LRC)功能、軟啟動(softstart)功能等。

由于汽車發電機工作環境的特殊性，加之對電壓調節器的可靠性要求非常高，這就從兩個方面制約了以普通電子技術標準制造發電機電壓調節器高可靠性產品的使用印證率。

在普通客車、轎車、微型車、普通貨車等多種車型上，由于受技術的制約，仍然大量采用單功能電壓調節器，由于其調節過于簡單、缺少保護等技術缺陷，導致這些車輛的發電機往往由于電壓調節器問題出現輸出電壓升高、輸出電壓不穩定、波紋系數大等技術問題，要想解決這些問題，一般認為需采用進口芯片作為電壓調節器核心，再附以相關外圍電路，構成發電機所需功能的電壓調節器，但事實上許多廠家的發電機配以國外芯片制造的電壓調節器后仍然發生損壞率居高現象，因為進口芯片多數耐壓值在40～60V，與國內發電機廠商生產的發電機及國產車型耐壓值不匹配。有些采用單片機的電壓調節器其啟動電壓較高，一般不低于5V，而且對電源供電抗干擾性敏感、易于出現程序問題、其耐溫性和成本也是處于劣勢。另外如果重新設計、生產高反壓電壓調節器芯片其設計與試驗周期較長、成本很高以及受到集成電路設計和封裝方面汽車電子高可靠性、高耐溫性等技術水平的制約，綜合這些因素，使得國內外汽車發電機廠商大多降格采用九管發電機或者十一管發電機，這樣配合單功能電壓調節器即可，目前這樣的發電機仍然大量被采用，但這降低了發電機綜合性能,如低速發電性能較差、初始發電轉速較高、其可靠性也不高。

如果采用多功能電壓調節器，則可以克服低速發電性能差的缺陷，而多功能調節器首先要解決的是電壓調節器在KOEO狀態(Keyonengine off)勵磁問題，這就需要增加識別電路和充電指示燈控制電路，一般這種電路即使設計出來也是過于復雜，在電壓調節器殼體所能容許的有限的狹小空間的電路板內難以承受較多元件，因此只有少數體積較大的電壓調節器才可以裝配多功能電壓調節器，這使得小體積的電壓調節器功能受限。

常見的現有發電機電壓調節器的L激活電路和相位P端子控制充電指示燈電路如圖1所示，圖中虛線框100表示電壓調節器的L激活電路和相位P端子控制充電指示燈電路，調節器的調節部分的電路圖從略，虛線框200表示發電機本體部分，其中定子三相繞組A、B、C經由整流橋的二極管D102～107整流后從B+輸出直流電。充電指示燈連接到電壓調節器的L端子，其受點火開關IGSW的控制。當點火開關接通時，電阻R101為指示燈控制功率管Q102通過柵極電壓，功率管導通，指示燈點亮。由于功率管103為場效應管，其在指示燈200mA的電流下飽和壓降極低(一般在0.1V以下)，而要想實現L端子激活電壓調節器，這么低的電壓難以識別，本身這個電壓值還不到一般三極管發射結導通閾值，所以三極管不能被觸發。如果采用比較器或者運算放大器進行信號處理和識別，則由于信號過低容易受到干擾產生誤判，為此，在指示燈控制輸出端和功率管漏極之間串聯了分壓電阻R102(一般該電阻功率較大、體積較大，組織約在10Ω左右)，它占據了較大面積。此時該分壓電阻R102上端在指示燈正常點亮時的電位在0.8V以上，以確保三極管Q104可靠導通，通過Q104的導通給Q105提供基極電流使其為電壓調節器內部的調節部分供電(VC端子)，因此三極管Q104、Q105及其外圍電阻構成了使電壓調節器進入勵磁狀態的“激活電路”。該電路較為復雜、占用體積較大、很多電壓調節器的電路厚膜芯片電路板面積才20mmX25mm，不能夠承載較多元件，因此該電路應用范圍受到很大限制。