CN2428914Y

CN2428914Y - 机动车交流发电机电子电压调节器

Info

Publication number: CN2428914Y
Application number: CN 00208638
Authority: CN
Inventors: 罗庆兵
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2000-04-27
Filing date: 2000-04-27
Publication date: 2001-05-02
Anticipated expiration: 2010-04-27

Abstract

一种机动车交流发电机电子电压调节器,它包括有的取样电路、延时电路、比较转换电路、输出电路和过流保护电路,此外,它还设有发电机输出状况检测及控制电路。本实用新型与现有技术相比,不仅具有很好的短路、过流保护性能,而且可在发电机不工作或工作不正常时中断向发电机输出持续励磁电流,同时自动检测发电机的工作是否恢复正常,在发电机工作恢复正常后,而线路电压低于设定值时,可自动恢复向发电机输出励磁电流。

Description

机动车交流发电机电子电压调节器

本实用新型涉及机动车交流发电机的保护装置，尤其是一种机动车交流发电机的电子电压调节器。

机动车交流发电机的电子电压调节器对电压的调节是通过控制交流发电机的励磁电流来实现的。现有的机动车交流发电机的电子电压调节器的结构及其控制原理与“机动车、船舶发电机带超载、短路保护电子调节器”(专利公告号：CN2239098Y，公告日：1996年10月30日)相同或相近，此类机动车交流发电机的电子电压调节器均是通过一个取样电路和电压比较电路来控制输出，仅仅根据线路电压是否过高来决定是否供给发电机励磁电流。这种电子电压调节器在很多汽车上的运用都存在这样的情况：在接通机动车电源而没有启动发动机运转时，尽管发电机并未运转，电子电压调节器也会向发电机励磁线圈提供励磁电流，这种现象不仅消耗蓄电池能能，而且长时间持续通电而得不到风扇冷却的发电机和电子电压调节器，其半导体开关电路容易易造成过热损坏；此外，在汽车发动机工作的时候，若发电机因为故障不能发电时，这种电压调节器仍会不断地向发电机输出励磁电流。这种情况会使机动车电瓶电能消耗贻尽，甚至造成机动车电瓶的损坏。此外，现有技术中在输出过流时或负载短路需要切断输出时，为了防止过高频率的“切断--输出”转换，在控制转换输出的电路中设置了电容、电阻延时电路，这样在过流状态下需要关断输出时便会受到一定影响，这种电路结构在负载短路的情况下使得关断输出的动作不很及时，仍有可能损坏电子电压调节器中的半导体开关元件。

本实用新型的目的是提供一种不仅过流保护性能好，而且在发电机不工作或发电电压过低时，可中断向其输出连续励磁电流的机动车交流发电机电子电压调节器。

为实现上述目的，本实用新型采用的方案是：它包括有装在外壳内的的取样电路、延时电路、比较转换电路、控制比较转换电路工作状态的过流保护电路和输出电路，此外，所述的过流保护电路还设有一输出端与输出电路相接；还设有发电机输出状况检测及控制电路，它有一个电压检测输入端、励磁信号输入端和输出端；其励磁信号输入端与所述输出电路相接，其输出端与所述比较转换电路和延时电路相接。

上述更具体的方案可以是：

--所述的比较转换电路包括有时基集成电路和二极管，其中时基集成电路的第①脚接电源负极、第④、⑧脚接电源正极、第③脚为输出端；二极管接在时基集成电路的第②脚与第⑥脚之间；

--所述延时电路包括有二极管、电阻和电容，其中二极管和电阻相串联接在所述时基集成电路的第②脚与第⑦脚之间；电容接在所述时基集成电路的第②脚与第①脚之间；

--所述发电机输出状况检测及控制电路包括有由电阻、电容接成的检测电压取样电路和由三极管及其偏置电阻接成的开关电路；其中检测电压取样电路的输出端与所述开关电路的输入端相接。

由于采用了上述方案本实用新型与现有技术相比具有如下有益效果：

1、由于设置了用于检测发电机工作状态的发电机输出状况检测及控制电路，在发电机不工作或工作不正常造成发电电压过低时，可中断向发电机输出励磁电流，同时又能检测发电机是否恢复正常工作，在发电机工作正常而线路电压低于设定值时，可自动恢复输出励磁电流。

2、过流保护性能好。由于设置有延时电路，而且过流保护电路不仅控制比较转换电路工作状态，还设有一输出端与输出电路相接，当过流保护电路检测到短路或是其它故障造成的输出电流过大时能直接输出“关断”信号给输出电路，切断励磁电流的输出。因此，使本实用新型十分安全可靠，即使输出端长时间短路，也不会造成本调节器的损坏。

以下结合附图实例对本实用新型的结构作进一步详述：

图1是本实用新型实施例的电路结构方框图。

图2是图1实施例的电路原理图。

图1所示实施例中，本实用新型装在外壳内的电路包括有稳压电路、取样电路、延时电路、比较转换电路、输出电路和过流保护电路，其中稳压电路向比较转换电路提供稳定的电源，取样电路根据机动车电源线路的电压向比较转换电路输出信号。比较转换电路根据收到的信号而相应地转换成向输出电路输出“关断”或“接通”信号的状态，输出电路在收到来自比较转换电路的“关断”时，中断向发电机励磁线圈输出输出电流，而在收到“接通”信号时，向发电机励磁线圈输出输出电流。过流保护电路从输出电路中检测输出的励磁电流是否过大。当输出的励磁电流过大时，它从输出端发出三路信号，第一路信号是直接送至输出电路的一个输入端，控制中断励磁电流的输出；第二路信号是直接送至比较转换电路，使比较转换电路转换成为向输出电路输出“关断”信号的状态，切断输出电路的输出；第三路信号是送至延时电路，用来启动延时电路计时，在计时结束时，该延时电路便向比较转换电路输出信号、使比较转换电路转换成输出“接通”信号的状态。此外，本实用新型还设有发电机输出状况检测及控制电路，该电路设有电压检测输入端、励磁信号输入端和输出端。励磁信号输入端与所述输出电路相接；其输出端与所述比较转换电路和延时电路相接；电压检测输入端在工作时与发电机相接，检测三相交流发电机的发电电压，若电压检测输入端输入的电压低于设定值时，其输出端发出两路信号，一路信号是送至比较转换电路，使比较转换电路转换成为向输出电路输出“关断”信号的状态，切断输出电路的输出；另一路信号是送至延时电路，用来启动延时电路计时，在计时结束时，该延时电路便向比较转换电路输出信号，使比较转换电路转换成输出“接通”信号的状态。

图2中所示的电路中，IG点用于与机动车电源正极连接、E点用于与机动车电源负极连接、N点用于与机动车三相交流发电机线圈中点连接、F点与E点用于与机动车三相交流发电机励磁线圈的两端相接；L点与IG点之间接机动车不充电警示灯。图中的稳压二极管D_W1、电容C₁、电阻R₉接成上述的稳压电路；上述的取样电路由电阻R_1-4、二极管D_1-2接成，该电路从二极管D_1、2向比较转换电路输出“关断”或“接通”信号；上述的比较转换电路由型号为NE555的时基集成电路IC₁和二极管D₄接成，其中时基集成电路IC₁的第①脚接电源负极、第④、⑧脚接电源、第③脚为输出端；二极管D₄接在时基集成电路IC₁的第②脚与第⑥脚之间。该电路从时基集成电路IC₁的第⑥脚和第②脚接受来自取样电路的电压信号、来自过流保护电路和发电机输出状况检测及控制电路的“关断”信号和来自延时电路的“接通”信号，并从时基集成电路IC₁的第③脚向输出电路输出“关断”或“接通”信号；上述的输出电路由电阻R₁₀、R₁₃二极管D₇和三极管T₄、T₇接成，并从电阻R₁₀接受来自比较转换电路的“关断”或“接通”信号、从二极管D₇前接受来自过流保护电路的“关断”信号，电路的F点为励磁电流输出端；上述的过流保护电路由电阻R₁₈与电阻R_6-7、电容C₂、发光二极管D_F2、二极管D₅、稳压二极管D_W2和三极管T_2-3接成，该电路从电阻R₁₈上获取过流信号，并从二极管D₅向比较转换电路输出“关断”信号、从三极管T₂向输出电路输出过流中断信号；上述发电机输出状况检测及控制电路由电阻R₁₆、R₁₇、电容C₄、二极管D₈、稳压二极管D_W3接成的检测电压取样电路和由三极管T₁、T₅、T₆及其偏置电阻R_11-12、R_14-15和二极管D₆接成的开关电路组成，该电路的电压检测输入端为电路的N点，该点和E点检测发电机的发电电压；该电路的励磁信号输入端为电阻R₁₁的一端，该输入端与输出电路相接；该电路输出端为二极管D₆的负极，该输出端与比较转换电路相接；上述延时电路由电容C₃、电阻R₈和二极管D₃组成，其中二极管D₃和电阻R₈相串联接在所述时基集成电路IC₁的第②脚与第⑦脚之间；电容C₃接在所述时基集成电路IC₁的第②脚与第①脚之间。

本实用新型在工作时，当IG点和E点之间所反映的机动车线路电压高于设定的电压调节值时，二极管D₁输出的电压信号使时基集成电路IC₁的第⑥脚的电位上升超过其复位电位，时基集成电路IC₁转换成第③脚为低电位的状态，三极管T₄、T₇截止，F点中断输出励磁电流；当IG点和E点之间所反映的机动车线路电压低于设定的电压调节值时，二极管D₂输出取样电压信号使时基集成电路IC₁的第②脚的电位下降至低于其置位电位，时基集成电路IC₁转换成第③脚高电位的状态，三极管T₄、T₇导通，F点输出励磁电流，从而使机动车线路电压保持在一定范围内。

当机动车发电机励磁线圈短路或其它原因使F点输出的电流过大时，电阻电阻R₁₈两端的电位差使三极管T₃导通，一方面，三极管T₂导通，三极管T₄、T₇截止，F点中断输出励磁电流；另一方面，通过二极管D₅向比较转换电路输出高电位的“关断”信号，即通过二极管D₄使时基集成电路IC₁的第⑥脚的电位上升超过其复位电位，时基集成电路IC₁转换成第③脚为低电位的状态，让三极管T₄、T₇截止，F点中断输出励磁电流，同时延时电路的电容C₃获得充电，其两端的电压也升高，而在时基集成电路IC₁的第③脚为低电位状态期间，电容C₃上的电压则得以通过电阻R₈、二极管D₃、时基集成电路IC₁的第⑦脚和第①脚构成的回路放电而降低，当电容C₃上的电压降低至使时基集成电路IC₁的第②脚电位低于其置位电位时，时基集成电路IC₁转换成第③脚高电位的状态，三极管T₄、T₇导通，F点输出励磁电流，此时，若机动车发电机励磁线圈短路消除、F点输出的电流恢复正常时，过流保护电路则不再动作，否则将再次重复上述过程。由于电容C₃放电的延时作用，上述过流保护的过程将表现为在F点间歇地发出低频、宽度窄的电脉冲励磁电流。

当发电机不运转或是发电机工作不正常造成发电电压过低时，电路中N点和E点之间的电位差则小于设定值，三极管T₅截止、三极管T₁、T₆导通，若此时F点仍为高电位时，F点的电位通过电阻R₁₁、三极管T₁、二极管D₆向比较转换电路输出高电位的“关断”信号，使时基集成电路IC₁的第⑥脚的电位上升超过其复位电位，时基集成电路IC₁转换成第③脚为低电位的状态，让三极管T₄、T₇截止，F点中断输出励磁电流，同时延时电路的电容C₃获得充电，其两端的电压也升高，而在时基集成电路IC₁的第③脚为低电位状态期间，电容C₃上的电压则得以通过电阻R₈、二极管D₃、时基集成电路IC₁的第⑦脚和第①脚构成的回路放电而降低，当电容C₃上的电压降低至使时基集成电路IC₁的第②脚电位低于其置位电位时，时基集成电路IC₁翻转、其第③脚输出变为高电位，三极管T₄、T₇导通，F点输出励磁电流。此时，若机动车发电机工作恢复正常时，电路中N点和E点之间的电位差大于设定值，三极管T₅导通、三极管T₁、T₆截止，发电机输出状况检测及控制电路则不再动作，否则将再次重复上述的异常保护过程，由于电容C₃放电的延时作用，上述发电机异常保护的过程将表现为在F点间歇地发出电脉冲励磁电流。

图2中的发光二极管DF₁用来作为充电指示，电阻R₅为限流电阻；稳压二极管D_W4用于防止接在L接点与IG接点的机动车不充电警示灯误亮。

Claims

1、一种机动车交流发电机电子电压调节器，它包括有装在外壳内的取样电路、延时电路、比较转换电路、输出电路和过流保护电路，其特征在于：所述的过流保护电路还设有一输出端与输出电路相接；还设有发电机输出状况检测及控制电路，该电路有一个电压检测输入端、励磁信号输入端和输出端，其励磁信号输入端与所述输出电路相接；其输出端与所述比较转换电路和延时电路相接。

2、根据权利要求1所述的机动车交流发电机电子电压调节器，其特征在于：--所述的比较转换电路包括有时基集成电路(IC₁)和二极管(D₄)，其中时基集成电路(IC₁)的第①脚接电源负极、第④、⑧脚接电源、第③脚为输出端；二极管(D₄)接在时基集成电路(IC₁)的第②脚与第⑥脚之间；

--所述延时电路包括有二极管(D₃)、电阻(R₈)和电容(C₃)，其中二极管(D₃)和电阻(R₈)相串联接在所述时基集成电路(IC₁)的第②脚与第⑦脚之间；电容(C₃)接在所述时基集成电路(IC₁)的第②脚与第①脚之间；

--所述发电机输出状况检测及控制电路包括有由电阻(R₁₆、R₁₇)、电容(C₄)接成的检测电压取样电路和由三极管(T1、T5、T6)及其偏置电阻(R₁₁、R₁₂、R₁₄、R₁₅)接成的开关电路；其中检测电压取样电路的输出端与所述开关电路的输入端相接。