CN85105618B - 充电发电机的控制装置 - Google Patents

Abstract

一个与充电机装在一起的为控制遮断充电机励磁电流的控制装置，它包括有一个为中断励磁电流的功率三极晶体管：一个根据充电机产生的电压来控制该晶体管“开－断”的电压检测装置；一个检测初始励磁电流的电流检测装置，一直检测到充电机产生足能开始充电运行的输出电压；以及当检测的电流超过预定值时尽快关断功率晶体管的一个电路。

Description

充电发电机的控制装置

本发明涉及到充电发电机的控制装置，更具体地说是涉及到装设在汽车内的充电机的控制。

对于装在汽车上的充电发电机进行控制所用的控制装置需要有这样的控制功能，即在汽车引擎发动阶段应对充电机的励磁绕组提供所需的初始励磁电流。为了获得所需的控制功能，至今采用的一种方法是设置一个能达到初始励磁目的的电阻器来实现，例如日本的非审查而公布的NO.39509/79实用新型所揭露的即是。但是所推荐的利用那样一种电阻器的方法，由于电阻所产生的热量已不能被忽略，所以不满足要求。根据日本非审查公布的专利NO.140112/79揭露的另一种方法是用一个触发信号加到为控制初始励磁电流用的激励三极晶体管上。在这种情况下，虽然没有多少热量产生，但所推荐的方法由于电路复杂而带来了缺陷，而且由于发电机磁回路特性的波动使初始励磁电流的整定不是一次就能确定的。

本发明的主要目的就是为了提供一个新的、改进的控制装置用以控制充电发电机，尽管电路结构简单但能提供所期望的任意水平的初始励磁电流。

按照本发明实现上述目的的充电发电机，其控制装置的一个实施例的特点即在于，设置了检定初始励磁电流的装置和操作一个功率三极晶体管来维持初始励磁电流为一常数值。

图1为说明本发明的较佳实施例的接线图;

图2（a）到2（c）为说明图1实施例工作的波形图。

现参照图1来说明本发明的一个较佳实施方案。在图1中，一台充电发电机1包括有：一个控制装置2，Y接线的电枢绕组3，磁场绕组4，一个三相全波整流电路5和辅助整流三极管6。充电发电机的输出端B被接到一组电池7上，以及其输出端IG通过一个键开关而接到电池组7上。控制装置2包括有：功率三极晶体管9;续流二极管10;三极晶体管11;电阻12;齐纳二极管13;分压电阻器14、15;电阻16;电容器17;三极晶体管18，电阻19，20和二极管21。

如图1所示，当键开关8闭合时，电池7通过电阻20、二极管21、场绕组4和功率晶体管9提供初始励磁电流。因为发电机尚未产生电能，连接到辅助二极管6的负端的L点上是低电位，以及在分压电阻器14和15间的结点上也是低电位，所以齐纳二极管13为截止状态。

与此同时，由于场绕组4的电感作用而初始励磁电流逐渐增加。当电阻20的端电压一经超过三极晶体管基-射极电压，则三极晶体管18导通，由此使晶体管11导通及功率晶体管9截止。结果励磁电流开始流经续流二极管10，而且无电流流经电阻20。所以电阻20上的端电压减小，晶体管18变为截止，从而晶体管11截止使功率晶体管9导通，于是励磁电流又流经电阻20给场绕组4励磁。这种工作过程重复进行，而功率晶体管反复地导通-截止。

图2表示在功率晶体管9作反复导通-截止运行过程中出现的电流和电压波形。更准确地说，流经场绕组4的电流I的波形示于图2（a），同时流经电阻20的电流J的波形示于图2（b），而与电流I和J相对应的功率晶体管9的导通-截止关系，以及其集-射极电压值的变化表示于图2（c）。图1中电容器17的作用为，当晶体管11由导通状态变为截止时，通过该电容器的积分效应使晶体管11保持一定时间的导通状态，由此来防止反复的频率过高。

根据上述情况，初始励磁电流，当其最大值为I〈`;;1`〉时被加到场绕组4上，同时由于电枢的旋转效应，发电机开始产生电能。电能一经开始产生，则励磁电流即经由辅助二极管6来流通而不再从电阻20流来，因此，晶体管18截止。发生器1设计成一般电压控制型，在这种型式中，L端的电压由包括有齐纳二极管13和晶体管11的元件进行检测，并实现初始励磁方式。下面将会了解，初始励磁将以本发明中实施例所示的简单电路来实现。进一步说，因为I₁值可通过适当选择电阻20的阻值而任意整定，因此由于磁场绕组4的圈数和各电阻器阻值的波动等产生的不利因素都将被克服。

电流检测电阻20的功率损耗可计算如下，即设I₁被整定为I₁＝300mA，当忽略晶体管18的基流时，则电阻20上的端电压将不大于晶体管18的基-射极电压，即不大于0.7V。故电阻20在300mA下的功率损耗为300mA×0.7V＝210mW。在日本未审查公布的NO.39509/79实用新型中为初始励磁所设置的电阻器，其功率消耗据叙述高达约10W。因此，本发明中所用的电阻器20的功耗仅为先有技术中电阻器的约1/50。而且在所引述的日本非审查公布的NO.140112/79专利申请文件中还需一个振荡电路，此振荡电路至少需2个三极晶体管，2个电容器和4个电阻器。对比之下，在本发明实施例中仅设置一个三极晶体管（晶体管18）和3只电阻（电阻16、19和20），即能显示出与先有技术中所具有的同一效果，所以说所需要的电路元件减少了。

从前面所描述的情况可知，按本发明的对初始励磁电流值的反馈控制能有效地控制初始励磁电流，而用不着先有技术中的高功耗的电阻或先有技术中的复杂电路。

Claims (13)

1、控制汽车用的充电发电机的一台控制装置，包括有：

电枢绕组，它响应发动机的旋转而在两端产生交流输出电压;

整流电路装置，它接于上述电枢绕组，用于将交流输出电压整流为直流电压;

电池装置，用于提供电能，并由所述的电枢绕组的输出电压通过所述的整流电路装置整流后进行充电;

磁场绕组，用于对所述电枢绕组提供磁场;

半导体开关装置，它与所述的磁场绕组串联用于间歇地中断所述磁场绕组的励磁电流;以及

电压调整装置，用于检测给所述电池充电的该电枢绕组输出的经过整流的电压;以及控制通过所述半导体开关装置供给该磁场绕组的励磁电流。

其特征在于，还包括有：

励磁电流幅值检测装置，用于检测在所述发电机起动以前由所述电池提供到该磁场绕组的励磁电流幅值;以及

控制所述的半导体开关装置“通-断”运行的装置，它根据所检测的励磁电流幅值是否超过预定电平来控制所述半导体开关装置的“通-断”运行，借此抑制初始励磁电流不超过足能使上述发电机发电的预定电平。

2、按照权利要求1所述的控制装置，其特征在于，上述励磁电流幅值检测装置包括一只电阻，它被串接于流过励磁电流的电路中，并且所述的控制装置包括有一只PNP型晶体管，所述的电阻被接在该PNP晶体管的发射极和基极之间。

3、按照权利要求3所述的控制装置，其特征在于，所述的半导体开关装置包括一只激励晶体管，并且上述的PNP晶体管的集电极连接到该激励晶体管的基极。

4、按照权利要求3所述的控制装置，其特征在于，在上述半导体开关装置中的该激励晶体管的集电极与基极之间接有一只电容器。

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