CN200997583Y - 电压调节器及电压调节系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型揭露一种电压调节器及电压调节系统，其中电压调节器包括一激磁驱动单元连接于发电机的激磁线圈，用以驱动该激磁线圈激磁；一建压驱动/防漏电流单元连接于该电瓶与该激磁驱动单元，用来接收电瓶电压，以及驱动该激磁驱动单元动作，进而让发电机于低转速下完成电压建立；一激磁截止单元连接于该激磁驱动单元与该建压驱动/防漏电流单元，并于发电机完成电压建立后，依据已建立的电压而截止该激磁驱动单元。电压调节系统由前述的电压调节器、一发电机、一电瓶、一警示灯及一启动开关连接组成。

Description

电压调节器及电压调节系统

技术领域

本实用新型提供一种电压调节器及电压调节系统，尤指一种可使车用发电机于车辆低转速下建立电压的电压调节器及系统。

背景技术

一般汽车用的发电机，藉由汽车引擎运转而产生一电力，以提供汽车引擎运转所需的电力以及供应汽车的电瓶充电与车内电器装置的用电，并确保汽车能够持续运转。为了使车用的发电机输出的电力不致于过高或过低，一般均设有电压调节器来调节发电机的发电量。电压调节器主要可于发电机的电力输出过高时，降低其发电量，而于电力输出过低时，增加其发电量，即为所谓的回授作用。因此，电压调节器具有稳定发电机输出电压的作用，以确保汽车内部供电上的稳定，并防止对车内电器机件的损害。

请参考图1，为已知电压调节系统的电路示意图。如图1所示，电压调节系统1的电压调节器10具有三个端点A、F、G，电压调节器10的端点A连接于一发电机12的第一输出端T1，并通过一警示灯14与一启动开关15连接到发电机12的第二输出端T2。电压调节器10的端点A与端点F则并联连接于发电机12的一激磁线圈122。而电压调节器10的端点G连接于发电机12的接地端g。此外，在电压调节系统1中，也提供一电瓶13，其正端(positive terminal)连接到发电机12的第二输出端T2，负端(negative terminal)则连接于发电机12的接地端g。

复参考图1，电压调节器10内部电路元件包括有一限流电阻Rb，其一端连接于端点A，另一端则连接于一达林顿晶体管Q的基极端。达林顿晶体管Q的集极端连接于端点F，并且通过一飞轮二极管D1连接于端点A，而达林顿晶体管Q的射极端则连接于端点G。电压调节器10还包括一截止开关Q2，该截止开关Q2连接于该达林顿晶体管Q的基极端与射极端间，且其控制端通过一稽纳二极管D2连接于端点A。

复参考图1，于启动开关15导通时，电瓶13提供电力经由警示灯14、限流电阻Rb至达林顿晶体管Q的基极端，以控制达林顿晶体管Q导通。导通的达林顿晶体管Q会形成一激磁电流路径，以提供电瓶13输出的电力(激磁电流)对发电机12的激磁线圈122进行激磁作用，此时发电机12开始建立输出电压。

当发电机12完成电压建立后，发电机12的第一输出端T1所输出的电压得以驱动截止开关Q2导通，导通的截止开关Q2让达林顿晶体管Q的基极端与射极端形成短路，而使其进入截止状态。由于达林顿晶体管Q进入截止，激磁线圈122中的电量则会经由飞轮二极管D1而逐渐消耗降低，此时发电机12的第一输出端T1输出的电压也将逐渐降低，而让截止开关Q2进入截止。由于截止开关Q2进入截止，因此，达林顿晶体管Q依据发电机12提供的电力而导通，让发电机12的激磁线圈122重新进行激磁作用，以提升发电机12的输出电压。

然而，前述的电压调节器10适用于额定功率3W的警示灯14，目前警示灯的额定功率却已改为2W或1.4W或高亮度LED并联电阻实施。而此种低额定功率的警示灯会使得电瓶1 3输出至激磁线圈122的电力(激磁电流)降低，进而导致发电机12需于高转速下，才能完成电压的建立。

发明内容

有鉴于此，为了维持发电机完成电压建立时，转速不随着升高，且不花费过多成本的前提下，本实用新型的目的是提供一电压调节器及电压调节系统，以使车用发电机于车辆低转速下完成电压的建立。

为达上述目的，本实用新型采用的技术手段如下：

一种电压调节器，连接于一发电机与一电瓶，该电压调节器包括有一激磁驱动单元与一建压驱动/防漏电流单元。激磁驱动单元连接于发电机的一激磁线圈，用以驱动该激磁线圈激磁。建压驱动/防漏电流单元连接于该电瓶与该激磁驱动单元，接收一电瓶电压，以及驱动该激磁驱动单元动作，进而让发电机于低转速下完成电压建立。

本实用新型提供的电压调节系统，包括有：一具有激磁线圈及二输出端的发电机；一连接于发电机的1输出端的电瓶；一连接于发电机的另一输出端的警示灯；一连接于该电瓶与该警示灯的启动开关；一连接于发电机与电瓶的电压调节器。其中，电压调节器包括有一激磁驱动单元与一建压驱动/防漏电流单元，而激磁驱动单元连接于发电机的一激磁线圈，用以驱动该激磁线圈激磁。建压驱动/防漏电流单元连接于该电瓶与该激磁驱动单元，接收一电瓶电压，以及驱动该激磁驱动单元动作，进而让发电机于低转速下完成电压建立。

如此，本实用新型的有益效果表现为：建压驱动/防漏电流单元具有元件少且电路简单的优点，因此不需花费过多成本，并可以提供发电机于低转速下完全的建立电压，从而改善现有技术的缺点。

以上的概述与接下来的详细说明皆为示范性质，是为了进一步说明本实用新型的申请专利范围。而有关本实用新型的其它目的与优点，将在后续的说明与附图中加以阐述。

附图说明

图1为已知电压调节系统的电路示意图；

图2为本实用新型第一实施例的电压调节系统示意图；

图3为本实用新型第二实施例的电压调节系统示意图；

图4为本实用新型第三实施例的电压调节系统示意图；

图5为本实用新型第四实施例的电压调节系统示意图；及

图6为本实用新型第五实施例的电压调节系统示意图。

图中符号说明：

已知技术标号：

电压调节器10

发电机12

激磁线圈122

电瓶13

警示灯14

启动开关15

本实用新型标号：

电压调节系统2、2a、2b、2c、2d

电压调节器20、20a、20b、20c、20d

激磁驱动单元202、202b、202c

激磁截止单元204、204a、204c

建压驱动/防漏电流单元206

发电机22

交流发电机220

整流器221

激磁线圈222

电瓶23

警示灯24

启动开关25

具体实施方式

请参考图2，为本实用新型第一实施例的电压调节系统示意图。电压调节系统2被使用于一汽车(未标示)中，而其包括有一具有激磁线圈222及二输出端T1、T2的发电机22；一连接于发电机22的输出端T2的电瓶23；一连接于发电机22的输出端T1的警示灯24；一连接于该电瓶23与该警示灯24的启动开关25；一连接于发电机22与电瓶23的电压调节器20。前述的发电机22为由一交流发电机220与一整流器221电性连接组成，而警示灯24可为发光二极管实施的。

复参考图2，电压调节器20包括有一激磁驱动单元202、一激磁截止单元204及一建压驱动/防漏电流单元206。在电压调节器20中，激磁驱动单元202连接于发电机22的激磁线圈222，用以驱动该激磁线圈222激磁。而建压驱动/防漏电流单元206连接于该电瓶23与该激磁驱动单元202，用来接收一电瓶电压，以及驱动该激磁驱动单元202动作，进而让发电机22于低转速下完成电压建立。此外，在电压调节器20中还包括一飞轮二极管D1，飞轮二极管D1连接于激磁驱动单元202与建压驱动/防漏电流单元206之间，且并联连接于发电机22的激磁线圈222。

复参考图2，在电压调节器20中，激磁驱动单元202包括有一限流电阻Rb与一功率晶体管Q1，其中，限流电阻Rb的一端连接于该建压驱动/防漏电流单元206，另一端则连接于功率晶体管01的基极端，而功率晶体管Q1的集极端连接于该激磁线圈222，射极端连接于一接地端g。前述的功率晶体管Q1更可以利用一达林顿晶体管实施的。

在电压调节器20中，激磁截止单元204连接于该激磁驱动单元202与该建压驱动/防漏电流单元206。当该发电机22完成电压建立后，发电机22所产生的输出电压会经由该建压驱动/防漏电流单元206以驱动该激磁截止单元204，进而截止该激磁驱动单元202。前述的激磁截止单元204由一截止开关Q2与一稽纳二极管D2连接组成。

复参考图2，在电压调节器20中，建压驱动/防漏电流单元206包括有：一第一晶体管Q3、一第一电阻R1及一第二晶体管Q4。第一晶体管Q3的集极端连接于激磁截止单元204，射极端连接于该电瓶23，而第一电阻R1连接于第一晶体管Q3的基极端与射极端之间。第二晶体管Q4的基极端接收电瓶23输出的电瓶电压，且其集极端通过一第二电阻R2连接于第一晶体管Q3的基极端，射极端连接于接地端g。

复参考图2，电压调节器20具有四个端点B+、A、F、G，电压调节器20的端点A连接于发电机22的第1输出端T1，并通过警示灯24与启动开关25连接到发电机22的第二输出端T2。电压调节器20的端点A与端点F则并联连接于发电机22的激磁线圈222。而电压调节器20的端点G连接于发电机22的接地端g，端点B+则连接于电瓶23。此外，在电压调节系统2中，电瓶23的正端(positive terminal)连接到发电机22的第二输出端T2，负端(negative terminal)则连接于发电机22的接地端g。

复参考图2，当启动开关25导通时，电压调节系统2开始动作，此时电瓶23会提供电力经由警示灯24至建压驱动/防漏电流单元206的第二晶体管Q4的基极端，以驱动其导通。导通的第二晶体管Q4通过第二电阻R2将第一晶体管Q3的基极端连接到接地端g，使其电位成为零电位。而电瓶23同时提供电力至建压驱动/防漏电流单元206的第一晶体管Q3的射极端，由于第一晶体管Q3的基极端为零电位，因此第一晶体管Q3也进入导通状态。

电瓶输出的电瓶电压通过导通的第一晶体管Q3，再经由限流电阻Rb送至达林顿晶体管Q1的基极端，以驱动达林顿晶体管Q1导通。导通的达林顿晶体管Q1会形成一激磁电流路径，以提供电瓶23输出的电力(激磁电流)对发电机22的激磁线圈222进行激磁作用，并于发电机22运转时开始建立输出电压。

根据前述说明，本实用新型电压调节器20中的建压驱动/防漏电流单元206会于启动开关25导通时，将电瓶23输出的电瓶电压直接送至激磁驱动单元202，电瓶电压会以较大的驱动电流IB驱动激磁驱动单元202中的达林顿晶体管Q1导通。导通的达林顿晶体管Q1具有低压降VCE，而低压降VCE可以得到较大的激磁电流，以让发电机22于低转速下完成电压的建立。

本实用新型电压调节器20提供的建压驱动/防漏电流单元206可以完全的驱动激磁驱动单元202中的达林顿晶体管Q1导通。让电瓶23经警示灯24提供较大的激磁电流送至激磁线圈222，而使发电机22于低转速下完成电压的建立。因此，使用有电压调节器20的电压调节系统2适用于各种额定功率的警示灯24(包括3W、2W或1.4W或高亮度LED并联电阻)。

当发电机22完成电压建立后，发电机22的第二输出端T2所输出的电压得以驱动激磁截止单元204的截止开关Q2导通，导通的截止开关Q2让达林顿晶体管Q1的基极端与射极端形成短路，而使其进入截止状态。由于达林顿晶体管Q1进入截止，激磁线圈222中的电量则会经由飞轮二极管D1而逐渐消耗降低，此时发电机22的第二输出端T2输出的电压也将逐渐降低，而让截止开关Q2进入截止。由于截止开关Q2进入截止，因此，达林顿晶体管Q1会依据发电机22提供的驱动电流IB而导通，让发电机22的激磁线圈222重新进行激磁作用，以提升发电机22的输出电压。

复参考图2，建压驱动/防漏电流单元206于汽车熄火时会进入截止状态，处于截止状态的防电流单元206可用来阻隔电瓶23产生的漏电流被传送到限流电阻Rb，以避免汽车熄火时电瓶23电力的耗尽。

配合图2，请参考图3，为本实用新型第二实施例的电压调节系统2a示意图。在本发明第二实施例中的元件与第一实施例相同者，以相同符号标示。第二实施例的电压调节器20a与第一实施例的电压调节器20的电路动作原理与达成的功效相同，其主要差异处在于：第二实施例所揭露的激磁截止单元204a进一步包括一辅助开关Q5，而该辅助开关Q5可以让激磁截止单元204a动作更加灵敏快速。

配合图2，请参考图4，为本实用新型第三实施例的电压调节系统2b示意图。在本发明第三实施例中的元件与第一实施例相同者，以相同符号标示。第三实施例的电压调节器20b与第一实施例的电压调节器20的电路动作原理与达成的功效相同，其主要差异处在于：第三实施例的激磁驱动单元202b以一般的功率晶体管Q1’取代第一实施例中的达林顿晶体管Q1。

配合图2，请参考图5，为本实用新型第四实施例的电压调节系统2c示意图。在本发明第四实施例中的元件与第一实施例相同者，以相同符号标示。第四实施例的电压调节器20c与第一实施例的电压调节器20的电路动作原理与达成的功效相同，其主要差异处在于：第四实施例所揭露的激磁截止单元204c进一步包括一辅助开关Q5，而该辅助开关Q5可以让激磁截止单元204c动作更加灵敏快速。同时，第四实施例的激磁驱动单元202c以一般的功率晶体管Q1’取代第一实施例中的达林顿晶体管Q1。

配合图2，请参考图6，为本实用新型第五实施例的电压调节系统2d示意图。在本发明第五实施例中的元件与第一实施例相同者，以相同符号标示。第五实施例的电压调节器20d与第一实施例的电压调节器20的主要差异处在于：第五实施例移除建压驱动/防漏电流单元206，并将限流电阻Rb连接于端点B+，让激磁驱动单元202直接通过端点B+连接于电瓶23。

综上所述，本实用新型所揭露的电压调节器包括有激磁驱动单元、激磁截止单元及建压驱动/防漏电流单元。激磁驱动单元连接于发电机的激磁线圈，用以驱动该激磁线圈激磁。建压驱动/防漏电流单元连接于该电瓶与该激磁驱动单元，用来接收电瓶电压，以及驱动该激磁驱动单元动作，进而让发电机于低转速下完成电压建立。激磁截止单元连接于该激磁驱动单元与该，并于发电机完成电压建立后，依据已建立的电压以截止该激磁驱动单元。

如此，本实用新型的建压驱动/防漏电流单元具有元件少且电路简单的优点，因此不需花费过多成本，并可以提供发电机于低转速下完全的建立电压，而改善现有技术的缺点。

以上所述，仅为本实用新型最佳的一的具体实施例的详细说明与图式，任何熟悉该项技艺者在本实用新型的领域内，可轻易思及的变化或修饰皆可涵盖在本案的专利范围。

Claims (20)

1.一种电压调节器，连接于一发电机与一电瓶，其特征在于，该电压调节器包括有：

一激磁驱动单元，连接于该发电机的一激磁线圈，该激磁驱动单元用以驱动该激磁线圈激磁；及

一建压驱动/防漏电流单元，连接于该电瓶与该激磁驱动单元，该建压驱动/防漏电流单元接收一电瓶电压，以及驱动该激磁驱动单元动作，让该发电机于低转速下建立电压。

2.如权利要求1所述的电压调节器，其特征在于，进一步包括有一飞轮二极管并联连接于该激磁线圈。

3.如权利要求1所述的电压调节器，其特征在于，该激磁驱动单元包括有：

-限流电阻，其一端连接于该建压驱动/防漏电流单元；及

-功率晶体管，具有一基极端、一集极端及一射极端，该基极端连接于该限流电阻的另一端，该集极端连接于该激磁线圈，该射极端连接于一接地端。

4.如权利要求3所述的电压调节器，其特征在于，该功率晶体管为一达林顿晶体管。

5.如权利要求2所述的电压调节器，其特征在于，进一步包括有一激磁截止单元，该激磁截止单元连接于该激磁驱动单元与该建压驱动/防漏电流单元，该建压驱动/防漏电流单元以在该发电机完成电压建立后，依据已建立的电压驱动该激磁截止单元以截止该激磁驱动单元。

6.如权利要求1所述的电压调节器，其特征在于，该建压驱动/防漏电流单元包括有：

一第一晶体管，具有一基极端、一集极端及一射极端，该集极端连接于该激磁截止单元，该射极端连接于该电瓶；

一第一电阻，连接于该第一晶体管的基极端与射极端之间；

一第二晶体管，具有一基极端、一集极端及一射极端，该基极端接收该电瓶电压，该射极端连接于一接地端；及

一第二电阻，连接于该第一晶体管的基极端与该第二晶体管的集极端。

7.如权利要求1所述的电压调节器，其特征在于，该发电机由一交流发电机与一整流器电性连接组成。

8.一种电压调节系统，其特征在于，包括有：

一发电机，具有一激磁线圈及二输出端；

一电瓶，连接于该发电机的输出端，用以输出一电瓶电压；

一警示灯，连接于该发电机的另一输出端；

一启动开关，连接于该电瓶与该警示灯；

一电压调节器，连接于该发电机与该电瓶，该电压调节器包括有：

一激磁驱动单元，连接于该发电机的该激磁线圈，该激磁驱动单元用以驱动该激磁线圈激磁；及

一建压驱动/防漏电流单元，连接于该电瓶与该激磁驱动单元，该建压驱动/防漏电流单元接收该电瓶电压，以及驱动该激磁驱动单元动作，让该发电机于低转速下建立电压。

9.如权利要求8所述的电压调节系统，其特征在于，进一步包括有一飞轮二极管并联连接于该激磁线圈。

10.如权利要求8所述的电压调节系统，其特征在于，该激磁驱动单元包括有：

一限流电阻，其一端连接于该建压驱动/防漏电流单元；及

一功率晶体管，具有一基极端、一集极端及一射极端，该基极端连接于该限流电阻的另一端，该集极端连接于该激磁线圈，该射极端连接于一接地端。

11.如权利要求10所述的电压调节系统，其特征在于，该功率晶体管为一达林顿晶体管。

12.如权利要求9所述的电压调节系统，其特征在于，进一步包括有一激磁截止单元，该激磁截止单元连接于该激磁驱动单元与该建压驱动/防漏电流单元，该建压驱动/防漏电流单元在该发电机完成电压建立后，依据已建立的电压驱动该激磁截止单元以截止该激磁驱动单元。

13.如权利要求8所述的电压调节系统，其特征在于，该建压驱动/防漏电流单元包括有：

一第一晶体管，具有一基极端、一集极端及一射极端，该集极端连接于该激磁截止单元，该射极端连接于该电瓶；

一第一电阻，连接于该第一晶体管的基极端与射极端之间；

一第二晶体管，具有一基极端、一集极端及一射极端，该基极端接收该电瓶电压，该射极端连接于一接地端；及

一第二电阻，连接于该第一晶体管的基极端与该第二晶体管的集极端。

14.如权利要求8所述的电压调节系统，其特征在于，该警示灯为一发光二极管。

15.如权利要求8所述的电压调节系统，其特征在于，该发电机由一交流发电机与一整流器电性连接组成。

16.一种电压调节器，连接于一发电机与一电瓶，其特征在于，该电压调节器包括有：

一激磁驱动单元，连接于该发电机的一激磁线圈，该激磁驱动单元用以驱动该激磁线圈激磁，其中该激磁驱动单元包括有：

一限流电阻，其一端连接于该电瓶，用以接收一电瓶电压；及

一功率晶体管，具有一基极端、一集极端及一射极端，该基极端连接于该限流电阻的另一端，该集极端连接于该激磁线圈，该射极端连接于一接地端。

17.如权利要求16所述的电压调节器，其特征在于，进一步包括有一飞轮二极管并联连接于该激磁线圈。

18.如权利要求16所述的电压调节器，其特征在于，该功率晶体管为一达林顿晶体管。

19.如权利要求16所述的电压调节器，其特征在于，进一步包括有一激磁截止单元，该激磁截止单元连接于该激磁驱动单元与该电瓶，于该发电机完成电压建立后形成导通状态。

20.如权利要求16所述的电压调节器，其特征在于，该发电机由一交流发电机与一整流器电性连接组成。

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