CN112039378A

CN112039378A - 汽车发电机四线自激单功能电压调节器

Info

Publication number: CN112039378A
Application number: CN202010508308.2A
Authority: CN
Inventors: 唐振; 王晓春; 其他发明人请求不公开姓名
Original assignee: Wuxi Suger Electronic Technology Co ltd
Current assignee: Wuxi Suger Electronic Technology Co ltd
Priority date: 2020-06-08
Filing date: 2020-06-08
Publication date: 2020-12-04

Abstract

汽车发电机四线自激单功能电压调节器，利用改变流过转子的激磁电流通断，进而调节转子磁场的大小进行工作的。当发电机产生的电压低于调节电压，调节器不起作用。当发电机输出电压超过调节电压预设值时，励磁电流被调节器断开。这时发电机电压下降，当降到下限电压额定值时，调节器重新接通励磁电流，电压再次逐渐升高，调节器开始新一轮调节循环。汽车发电机四线自激单功能电压调节器，主要调节电压范围在如12V系统的工作电压一般为14±0.25V，24V系统的工作电压为28±0.3V。

Description

汽车发电机四线自激单功能电压调节器

技术领域

本发明涉及一种汽车电压调节器，特别是一种新型的自励磁单功能汽车电压调节器。

背景技术

汽车上的电器系统主要是由汽车发电机提供电力的，而调节器就是控制发电机的发电与否的核心部件，是汽车发电系统不可缺少的重要组成部分。

目前，现有的单功能系列的调节器均需要靠与电瓶连接的指示灯提供较大的励磁电流通过电机的转子线圈，使之产生磁场，定子转动切割磁场产生电流，从而使发电机发电。单功能系列的调节器功能端子一般为B+、D+、F、E四端子或D+、F、E三端子，这样的调节器主要由一些小功率的开关管和一颗大功率的开关管组成，通过这些开关管来调节发电机的工作电压以及对电瓶进行充电的功能。根据单功能系列调节器需要通过励磁电流才可以调节发电机发电的原理，要想使单功能系列调节器工作，就必需要有较大的励磁电流对电机进行励磁才可以实现，而这种较大的励磁电流正是依靠与电瓶连接的指示灯来提供的。

随着汽车产业和LED发光管产业的发展以及国家在汽车节能减排的问题上的发展要求，使得单功能系列汽车调节器在汽车上的应用就面临到以下问题：

1)怠速不发电。由于仪表上的LED发光管只能为电机提供较小励磁电流，而较小的励磁电流所产生的较小的磁场就不能使发电机在较低的转速下快速发电，也就不能满足汽车在怠速也能使发电机发电的要求即不能满足当前国家对汽车产业节能减排的要求。

2)适应能力差。同样的单功能调节器搭配不同汽车仪表盘上的指示灯使用时，电机的发电转速就会存在很大的差异性，不能普遍适用于各家车厂，从而增加新开发调节器设计成本。

3)自励磁进行发电。随着新型工程汽车的发展，工程汽车要求发电机不连接指示灯、点火开关也可以使发电机工作，而目前普遍使用的价格低廉的单功能调节器都不具备此功能，必需外接指示灯或点火开关为发电机提供励磁电流才可以使其发电。

发明内容

1，本发明的目的是克服已有技术的缺点，提供一种新型的单功能自励磁汽车发电机电压调节器。它是在现有的单功能调节器上保持四个端子不变，增加发电机转动侦测及控制补电电路，对发电机在不同转速下对应不同的D+纹波采集，通过采集到的信号来控制调节器在一定的转速下对发电机励磁，使该单功能自励磁汽车发电机电压调节器成本低廉，产品性能稳定，可靠性高，适应性广。

2，本发明是通过如下技术方案实现的：

2.1)一种四线自激磁单功能汽车电压调节器，包括四个功能端子，分别为B+、D+、F、E，由电压调节线路、补电控制驱动电路、转动侦测电路组成；其特征是：电压调节线路包括三极管T3、T4、开关功率管T5、电容C3、C5、电阻R5、R6、R7、R8、 R9、R10和R11；T3的基极通过R5连接到D+，通过R6和C3连接到E，其中R6和 C3并联；T3的集电极通过R7连接到D+，T3的发射极连接到稳压管DW1的负极； T4的基极连接到DW1的正极同时通过R8连接到E，T4的基极通过R10和C4连接到 F，T4的基极和集电极通过C5连接，T4的集电极通过R9和D3连接到D+，T4的集电极和T5的栅极通过R11连接，T4的发射极连接到E；T5的栅极通过稳压管DW2 连接到E，T5的漏极连接到F，T5的源极连接到E；D+和F之间连接一个二极管D2。

2.2)所述的B+端子为发电机的输出端子，E端子为接地端，D+端子用于对发电机在不同转速下对应不同的相信号采集及正常发点以后的发电机励磁输出，通过采集到的信号来控制调节器在一定的转速下对发电机励磁。

补电控制驱动电路由开关管T1和T2，电阻R3、R4、R12，电容C2和二极管D1、 D4组成，T2的基极通过R12和D4连接到发电机转动信号采集电路，D4直接给C2充电，T2的集电极通过R3连接到T1的基极，T2的发射极连接到E；T1的发射极连接到B+，T1的集电极通过R4及D1连接到D+；B+通过R1为转动侦测电路供电。

2.3)信号采集是通过信号采集电路来完成的，此模块是把D+的交流分量信号通过高低通滤波网络进行滤波，采集合适的波形再通过放大和频率计算来驱动开关管T2进行工作。采集到的合适的信号来驱动开关管，使得电瓶通过D+端给发电机提供励磁电流，从而使得发电机在无外界励磁的情况下就可以实现低转速下发电。

电压调节线路通过信号采集电路采集发电机在不同转速下所对应相信号的强弱来驱动开关管，开关管打开之后，电瓶就会对发电机提供瞬间较大的励磁电流，从而使电机快速发电。

本发明具有以下优点：

1)解决了单功能系列汽车调节器所面临的上述问题，使得单功能系列汽车调节器更能适应新形势的发展要求，适应性更加广泛。

2)本发明的自励磁单功能系列汽车电压调节器在工作时的发热量，相对于现有技术的单功能调节器来说，其发热量减少了80％左右，从而大大降低了调节器元器件的故障率，使得此类型调节器的可靠性更高。

3)解决了目前LED发光管和无指示灯在汽车上使用的问题，促进了LED发光管在汽车产业上的广泛应用。本发明的自励磁单功能系列汽车电压调节器成本低廉，产品性能稳定，可靠性高，更加促进了此自励磁单功能调节器在汽车产业的进一步发展和应用，前景更好。

附图说明

图1为本发明的自励磁单功能调节器线路图。

具体实施方式

1，如图1所示：汽车发电机四线自激单功能电压调节器包括四个功能端子，分别为B+、D+、F、E，主要由电压调节线路、补电控制驱动电路、转动侦测电路组成；其特征是：

电压调节线路包括三极管T3、T4、开关功率管T5、电容C3、C5、电阻R5、R6、R7、R8、R9、R10和R11；T3的基极通过R5连接到D+，通过R6和C3连接到E，其中 R6和C3并联；T3的集电极通过R7连接到D+，T3的发射极连接到稳压管DW1的负极；T4的基极连接到DW1的正极同时通过R8连接到E，T4的基极通过R10和C4连接到F， T4的基极和集电极通过C5连接，T4的集电极通过R9和D3连接到D+，T4的集电极和T5的栅极通过R11连接，T4的发射极连接到E；T5的栅极通过稳压管DW2连接到E，T5的漏极连接到F，T5的源极连接到E；D+和F之间连接一个二极管D2。发电机未发电时，三极管T3、Q4关闭，开关管T5无驱动电压，T5关闭以降低漏电流，增加电池使用时间，发电机在发动机的拖动下转动，D+会因为发电机的转动而产生交流转动信号，此信号被转动侦测电路处理驱动后级补电控制电路工作，T2，T3打开，B+通过 D1和R4给发电机提供励磁电流，发电机发电，D+与B+电压相同。当发电机的D+电压达到规定值时，T3、T4工作，T5关闭关断励磁电流，发电机停止发电，当电压低于规定值时，T5打开，发电机又开始发电，如此使得发电机的电压一直维持在规定的,电压值上。

2，开关控制线路由开关管T1和T2，电阻R3、R12，二极管D4，电容C2组成， T2的基极通过R12连接到信号采集电路，T2的集电极通过R3连接到T1的基极，T2 的发射极连接到E；T1的发射极连接到B+，T1的集电极通过R4,及D1连接到D+； B+通过R1为信号采集电路供电。

3，当T2的基极有电流时，T2工作，使得T1的基极电位为低电位，T1工作，这时电瓶电压就会通过电阻R4给电机进行励磁；信号采集是通过信号采集模块来完成的，此模块是把D+的纹波信号通过高低通滤波网络进行滤波，采集合适的波形再通过放大或比较来驱动开关管T2进行工作。采集到的合适的信号来驱动开关管，使得电瓶通过D+ 端给发电机提供励磁电流，从而使得发电机在无外界励磁的情况下就可以实现低转速下发电。

Claims

1.一种汽车发电机四线自激单功能电压调节器，包括:四个功能端子，分别为B+、D+、F、E，由电压调节线路、补电控制驱动电路、转动侦测电路组成。

2.根据权利要求1所述的汽车发电机四线自激单功能电压调节器，其特征在于电压调节线路包括三极管T3、T4、开关功率管T5、电容C3、C5、电阻R5、R6、R7、R8、R9、R10和R11；T3的基极通过R5连接到D+，通过R6和C3连接到E，其中R6和C3并联；T3的集电极通过R7连接到D+，T3的发射极连接到稳压管DW1的负极；T4的基极连接到DW1的正极同时通过R8连接到E，T4的基极通过R10和C4连接到F，T4的基极和集电极通过C5连接，T4的集电极通过R9和D3连接到D+，T4的集电极和T5的栅极通过R11连接，T4的发射极连接到E；T5的栅极通过稳压管DW2连接到E，T5的漏极连接到F，T5的源极连接到E；D+和F之间连接一个二极管D2。

3.根据权利要求1所述的汽车发电机四线自激单功能电压调节器，其特征在于B+端子为发电机的输出端子，E端子为接地端，所述的补电控制驱动电路由开关管T1和T2，电阻R3、R4、R12，电容C2和二极管D1、D4组成，T2的基极通过R12和D4连接到发电机转动信号采集电路。

4.根据权利要求1所述的汽车发电机四线自激单功能电压调节器，其特征在于D4直接给C2充电，T2的集电极通过R3连接到T1的基极，T2的发射极连接到E；T1的发射极连接到B+，T1的集电极通过R4及D1连接到D+；B+通过R1为转动侦测电路供电。

5.根据权利要求1所述的汽车发电机四线自激单功能电压调节器，利用改变流过转子的激磁电流通断，进而调节转子磁场的大小进行工作的。当发电机产生的电压低于调节电压，调节器不起作用。当发电机输出电压超过调节电压预设值时，励磁电流被调节器断开。这时发电机电压下降，当降到下限电压额定值时，调节器重新接通励磁电流，电压再次逐渐升高，调节器开始新一轮调节循环。

6.根据权利要求1所述的汽车发电机四线自激单功能电压调节器，主要调节电压范围在如12V系统的工作电压一般为14±0.25V，24V系统的工作电压为28±0.3V。