CN100477876C - 灯点亮控制电路 - Google Patents

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Abstract

一种用从与一个发动机一起转动的一个发电机(2)输出的交流电压来点亮一个灯(5)的灯点亮控制电路，其中开关装置(SCR2)连接在发电机(2)与灯(5)之间，并且当所述交流电压的正和负电压半波的任一个开始产生于所述电机(2)时，在从时间点(T1)的延迟(Td)之后，接通开关装置(SCR2)。最好，该控制电路可以进一步包括一个用来监视灯(5)的有效电压的灯有效电压监视电路(7a)，其中所述灯有效电压监视电路(7a)检测到所述灯(5)的过电压，防止闸流管的接通。

Description

灯点亮控制电路
技术领域：
本发明涉及一种灯点亮控制电路，该电路通过使用连接到与发动机一起转动的发电机上的一个电压调节电路进行灯的点亮。
背景技术：
按常规，在例如一些摩托车中，由与一个发动机一起转动的一个发电机产生一个交流电压，并且该交流电压用来向电池充电以及点亮诸如前灯之类的灯。
图3表示用来控制电池充电和灯点亮的一个控制电路的一个例子。在表示的电路中，一个磁发电机的一个线圈2的一个端抽头(输出终端)连接到控制电路11的一个电源终端CH上，而一个电池3和表示各种电气设备的一个直流负载4连接到控制电路11的一个输出终端BT上。
在控制电路11中，一个电池充电控制闸流管SCR1提供在在终端CH与BT之间延伸的电力线上，以便把输入到电源终端CH的交流电压的正波传输到输出终端BT。电池充电控制闸流管SCR1由一个用来检测在输出端子BT处的电压和防止电池过充电的电池电压检测和控制电路6控制。
一灯(前灯)5连接到控制电路11的一个灯终端LA上。在控制电路11的电源终端CH与灯终端LA之间连接一个用来把交流电压的负波传送到灯5的灯控制闸流管SCR2。而且，提供一个灯电压检测电路12，当它检测到灯的有效(或均方根值)电压超过一个极限值(例如13V)时，用来把灯控制闸流管SCR2保持在断开状态下，由此保护灯5。
图4是波形图，表示以上电路中的灯电流控制。发电机2提供一个具有图4上部中所示的正弦波形的交流电压。如上所述，灯5仅供有其振幅并因此灯有效电压随发动机速度增大的负电压波。因而，如图4中的较低波形中所示，当在一个负电压半波期间灯有效电压超过一个极限值时，因为连续电压供给(在图中的虚线)能引起过电压，所以防止下个负电压半波供给到灯(在图中的实线)，从而进行所谓的断续电压供给控制。
然而，这可能有在低发动机速度范围中断续电压供给控制能导致灯的可检测闪烁的问题。而且，在以上灯点亮控制电路中，由于灯电压可以具有与交流发电机电压基本相同的波峰(绝对)值，所以可能有发电机电压振幅随发动机速度的增大引起灯电压的波峰值的不希望增大的问题，导致较短的灯可操作时间周期。
发明内容：
考虑到先有技术和由本发明人认识到的这种问题，本发明的一个主要目的在于提供一种用于利用与发动机一起转动以产生交流电压的发电机的机动车辆的灯点亮控制电路，该灯点亮控制电路能抑制灯电压，从而增大灯的可操作时间周期。
本发明一个第二目的在于提供一种用于利用与发动机一起转动以产生交流电压的发电机的机动车辆的灯点亮控制电路，该灯点亮控制电路能防止灯的可检测闪烁以及防止灯的过电压。
本发明一个第三目的在于提供一种用于利用与发动机一起转动以产生交流电压的发电机的机动车辆的灯点亮控制电路，该灯点亮控制电路能减小发电机必须产生的电功率。
本发明一个第四目的在于以一种简单配置借助于对常规电路的最小改进及以低成本提供这样一种灯点亮控制电路。
根据本发明，这些和其他目的能通过提供一个用从一个与发动机一起转动的发电机2输出的交流电压来点亮一个灯5的灯点亮控制电路而实现，该灯点亮控制电路包括：用来把来自发电机2的交流电压的交替正和负电压半波的任一个传导到灯5的装置SCR2、7b，其中用来传导的所述装置SCR2、7b减小传导到灯5的所述电压半波的大小。
以这种方式，尽管产生的电能随发动机速度增多，但电压半波大小的减小能实现用于给定发动机速度的灯电压的减小波峰值，并因而在其下产生的交流电压达到灯的额定电压的发动机速度能移到较高的发动机速度。这能导致灯的延长的可操作时间周期。
通过控制所述电压半波的振幅或通过延迟至灯5的所述电压半波的传导的开始，可以实现传导到灯5的电压半波大小的减小。
根据本发明，这里提供一种用从与一个发动机一起转动的一个发电机输出的交流电压来点亮一个灯的灯点亮控制电路，包括：一个开关装置，连接在所述发电机与所述灯之间；一个驱动电路，用于在所述发电机产生所述交流电压的负电压半波时，接通所述开关装置；和一个灯有效电压监视电路，用于监视所述灯的有效电压。其中，所述灯有效电压监视电路包含电容器，所述电容器仅当所述开关装置接通且电流流过所述开关装置和所述灯时才被充电，且当所述开关装置断开时被放电。并且其中，所述灯有效电压监视电路仅在其检测到所述电容器的所述电压超过一个规定电压时才阻止所述驱动电路的操作，且在所述电容器的所述电压低于所述规定电压时允许所述驱动电路的所述操作，从而对于高于规定发动机速度的发动机速度，所述交流电压的负电压半波被断续地供给至所述灯。其特征在于，当所述交流电压的负电压半波开始从所述发电机产生时，在从一个时间点的规定延迟之后，所述驱动电路接通所述开关装置。其中，所述的规定延迟被设定，使得只在所述发动机速度高于规定发动机速度时，由所述灯有效电压监视电路所执行的所述交流电压的负电压半波的断续供给至所述灯才允许发生，此时所述的断续电压供给不导致所述灯的可检测闪烁。
最好，所述驱动电路7b可以包括一个通过一个CR时间常数电路能实施的延迟电路。根据本发明的一个最佳实施例，所述开关装置包括一个闸流管SCR2。
因而，通过延迟接通连接在灯5与发电机2之间的闸流管SCR2，有可能最好减小提供到灯5的半波电压的大小，并因此减小有效灯电压，而没有作为热量的产生的电功率的不希望耗散。
灯点亮控制电路可以进一步包括一个用来监视灯5的有效电压的灯有效电压监视电路7a，其中当所述灯有效电压监视电路7a检测到灯5的过电压时，防止所述驱动电路7b的操作。
这样一种灯有效电压监视电路7a能进行断续电压供给控制以保护灯5免受过电压。然而，在其中断续电压供给控制会引起灯5的可检测闪烁的低发动机速度下，由于最好通过延迟闸流管SCR2的接通实现灯电压控制，所以可以避免断续电压供给控制。
由如下描述将更充分地显现本发明的其他和进一步的目的、特征、及优点。
现在在下面参照附图描述本发明：
附图说明：
图1是示意电路图，表示对其应用本发明的一种灯电压调节电路(或灯点亮控制电路)；
图2是波形图，用来表示根据本发明的灯点亮控制；
图3是示意控制电路图，用来表示常规灯点亮控制；及
图4是波形图，用来表示常规灯点亮控制。
具体实施方式：
图1是示意电路图，用来表示根据本发明的一种灯电压调节电路。在该图中，与常规实施例中那些相类似的部分用相同的标号指示，并且省略其详细解释。
如图1中所示，一个控制电路1以与常规实施例类似的方式包括对其分别连接电池3、直流负载、及灯5的终端CH、BT和LA。在控制电路1中，也以与常规实施例类似的方式提供电池充电控制闸流管SCR1、灯控制闸流管SCR2及电池电压检测电路6。而且，对于用来控制灯控制闸流管SCR2的栅极的灯点亮控制电路7连接一个发电机输出电压检测块8。因而，灯控制闸流管SCR2、灯点亮控制电路7及发电机输出电压检测块8构成一个灯电压调节电路。
其次，解释灯点亮控制电路7的内部配置。一个晶体管Q1连接到灯控制闸流管SCR2的栅极上。当接通另一个晶体管Q2时，晶体管Q1适于接通。一个二极管D1连接到电源终端CH上，从而允许电流仅指向电源终端CH，并且经二极管D1，晶体管Q2和一个用来通/断控制晶体管Q2的晶体管Q3连接到终端CH上。晶体管Q2的基极经一个电阻器R1接地。
在二极管D1与发电机输出电压检测块8之间提供一个用作灯有效电压监视电路的灯电压检测块7a。以上晶体管Q3构成灯电压检测块7a的输出级，从而晶体管Q3的接通引起晶体管Q2断开。一个在电流流经灯5的同时接通的闸流管Q4连接到发电机电压检测块8上。
而且，一个包括一个电容器C2和一个电阻器R2的噪声吸收电路提供在晶体管Q1的基极与发射极之间。类似地，在晶体管Q2的基极与发射极之间提供并联连接用来构成一个用作一个延迟电路9的CR时间常数电路的一个电容器C3和一个电阻器R3，延迟电路9也可以起一个噪声吸收电路的作用。因而，如图1中所示，延迟电路9和晶体管Q1、Q2构成一个驱动电路7b。
在控制电路1中的灯电压检测块7a根据提供在晶体管Q3的基极电路中的一个电容器C1的充电和放电检测灯有效电压。电容器C1由流经晶体管Q4和发电机输出电压检测块8的电流充电，从而仅在电流流经灯5的同时电容器C1才充电，而在其他时间周期期间经并联连接到其上的一个电阻器放电。而且，一个齐纳二极管ZD1提供在电容器C1与晶体管Q3的基极之间，从而用来禁止闸流管SCR2的接通的灯有效电压的极限值由齐纳二极管ZD1的击穿电压设置，如以后更详细描述的那样。
下文解释按以上构造的控制电路1的操作。当从发电机2产生负电压时，电流首先经电阻器R1流到延迟电路9中的电容器C3以便向电容器C3充电，在从来自发电机2的负电压产生由延迟电路9定义的规定延迟时间之后(或用来对电容器C3完全充电所需的时间之后)，一个基极电流流到晶体管Q2的基极以接通它。晶体管Q2的接通引起晶体管Q1接通，从而一个栅极电压施加到灯控制闸流管SCR2上。这接通闸流管SCR2，由此灯5点亮。
以这种方式，如图2中所示，在交流电压(上部波形)中从负电压产生计时T1已经经过延迟时间Td之后，产生灯电压(下部波形)。应该注意，这样确定延迟时间Td，从而当灯电压的数值仍在增大时，交流电压的数值(绝对值)开始减小。这导致灯电压上具有比交流电压的波峰值VGmax小的波峰值(或振幅)VLmax(VLmax＜VGmax)。而且，在电压施加到灯5上的期间的时间周期由于延迟时间Td而减小。因而，通过从负电压产生计时T1延迟闸流管SCR2的接通，能减小提供给灯5的电压半波的大小(振幅和持续时间)，并因而能更好地减小灯5的有效电压。
根据提供给灯5的电压半波的大小的减小，相对于其中开始灯点亮而没有延迟时间Td(在图2中的虚线)的情形，也减小通过单个波(用来点亮灯的负波)存储在灯电压检测块7a中的电容器C1中的电荷量。因而，在其中断续电压供给控制会引起灯5a的可检测闪烁的低发动机速度下，电容器C1的电压不会达到齐纳二极管ZD1的击穿电压，并因而，在这种低发动机速度下能避免断续电压供给控制。
随着发动机速度增大得较高，来自发电机2的交流电压的波峰值VGmax增大，这又增大具有与发动机电压有关的延迟时间Td的灯电压的波峰值VLmax。而在一定的高发动机速度下，电容器C1的电压达到齐纳二极管ZD1的击穿电压，从而接通晶体管Q3。这防止晶体管Q2的接通，又防止闸流管SCR2免于接通。因而，在控制电路1中，对于灯5的断续电压供给也能发生，如在常规电路中那样。然而，在本发明的控制电路1中，仅在其中来自发电机2的交流电压的频率足够高并且断续电压供给控制不会引起灯5的可检测闪烁的足够高发动机速度范围下，断续电压供给控制才发生。
由于波峰灯电压VLmax达到灯5的额定最大电压的发动机速度较高，所以能减小灯5供有其额定最大电压的发生次数，由此实现灯5的延长可操作时间周期。而且，由于延迟电路9也能起用于晶体管Q3的噪声吸收电路的作用，并因而不需要另外的电路，所以用减小的制造成本能实现一种简单的控制电路。
如上所述，根据本发明，闸流管SCR2的接通由驱动电路7b控制，从而相对于其中随发动机速度增大产生的电能直接供给到灯5而没有延迟的情形，减小传导到灯5的电压半波的大小(或电能的量)。这对于给定发动机速度能减小灯电压的波峰值，并且交流电压达到额定灯电压的发动机速度移到较高发动机速度侧，由此更好地实现灯5的延长可操作时间周期。而且，传导灯5的电压半波的大小的减小能减小有效灯电压而不进行断续电压供给控制。尽管对于灯的断续电压供给控制能发生以保护灯5免受过大产生的电功率，但仅在其中交流电压的频率足够高、并且由断续灯电压供给控制造成的灯闪烁不明显的高发动机速度范围中，这种断续灯电压供给控制才发生。因此，有可能在低发动机速度下防止灯闪烁，并且同时在高发动机速度下防止灯的过电压。
通过在发电机2与灯5之间连接一个电阻器可以实现供给到灯5的半波的振幅控制。然而，在这种情况下，电功率作为热量在电阻器处消耗，并且考虑到使发电机2必须产生的电功率最小这是不希望的。在根据本发明的控制电路中，通过延迟连接在灯5与发电机2之间的闸流管SCR2的接通能更好地实现灯电压控制，而不会引起产生电功率的不希望消耗。
尽管按照其最佳实施例已经描述了本发明，但显然对于熟悉本专业的技术人员，各种变更和修改是可能的而不脱离在附属权利要求书中叙述的本发明的范围。例如，尽管在以上表示的实施例中，在点亮灯时使用交流电压的负电压，但有可能颠倒电压的极性而得到相同的效果。

Claims (4)

1.一种用从与一个发动机一起转动的一个发电机(2)输出的交流电压来点亮一个灯(5)的灯点亮控制电路，包括：
一个开关装置(SCR2)，连接在所述发电机(2)与所述灯(5)之间；
一个驱动电路(7b)，用于在所述发电机(2)产生所述交流电压的负电压半波时，接通所述开关装置(SCR2)；和
一个灯有效电压监视电路(7a)，用于监视所述灯(5)的有效电压，
其中，所述灯有效电压监视电路(7a)包含电容器(C1)，所述电容器(C1)仅当所述开关装置接通且电流流过所述开关装置和所述灯时才被充电，且当所述开关装置断开时被放电，并且
其中，所述灯有效电压监视电路(7a)仅在其检测到所述电容器的所述电压超过一个规定电压时才阻止所述驱动电路(7b)的操作，且在所述电容器的所述电压低于所述规定电压时允许所述驱动电路的所述操作，从而对于高于规定发动机速度的发动机速度，所述交流电压的负电压半波被断续地供给至所述灯，
其特征在于，当所述交流电压的负电压半波开始从所述发电机(2)产生时，在从一个时间点(T1)的规定延迟(Td)之后，所述驱动电路(7b)接通所述开关装置(SCR2)，
其中，所述的规定延迟被设定，使得只在所述发动机速度高于规定发动机速度时，由所述灯有效电压监视电路所执行的所述交流电压的负电压半波的断续供给至所述灯才允许发生，此时所述的断续电压供给不导致所述灯的可检测闪烁。
2.根据权利要求1所述的灯点亮控制电路，其特征在于，所述的驱动电路(7b)包括：一个延迟电路。
3.根据权利要求2所述的灯点亮控制电路，其特征在于，所述的延迟电路包括：一个CR时间常数电路。
4.根据权利要求1所述的灯点亮控制电路，其特征在于，所述的开关装置包括：一个闸流管(SCR2)。
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