專利名稱：功耗、空載轉(zhuǎn)速低的汽車發(fā)電機電子調(diào)節(jié)器的制作方法
技術領域：
功耗、空載轉(zhuǎn)速低的汽車發(fā)電機電子調(diào)節(jié)器技術領域-本實用新型涉及一種交流發(fā)電機的電壓調(diào)節(jié)裝置，特別是帶激磁二極管的硅整流交流發(fā) 電機的輸出電壓調(diào)節(jié)裝置。
技術背景-在現(xiàn)代汽車工業(yè)中，如圖1所示，交流發(fā)電機整流器經(jīng)常采用激磁二極管。激磁二極管， 既可用來向發(fā)電機激磁繞組提供激磁電流，又能利用充電指示燈2顯示發(fā)電機的工作狀態(tài)， 還可為在汽車電氣系統(tǒng)加裝過壓保護裝置提供方便。因此，有不少車型采用這種形式。這種發(fā)電機的工作原理如下當汽車發(fā)動機不運轉(zhuǎn)、發(fā)電機不工作時，接通點火開關l， 發(fā)電機的激磁方式為它激，此時充電指示燈點亮，激磁電流的路徑為蓄電池正極"B+"—點火開關1—充電指示燈2—發(fā)電機接柱"D+"—激磁繞組一調(diào)節(jié)器"F"—調(diào)整管T2—發(fā)電機 接柱"E"—蓄電池負極。當發(fā)動機運轉(zhuǎn)、發(fā)電機工作并向外電路供電時，由于此時發(fā)電機輸出端"B+"與激磁二 極管輸出端"D+"的電壓相差很少(一般低于0.15V)，充電指示燈2因兩端電壓很低而熄滅， 指示發(fā)電機開始自激發(fā)電，此時激磁電流從"D+"供給。從上述分析可見，當發(fā)電機的激磁方式為它激時，預激磁電流較小，造成發(fā)電機的空載 轉(zhuǎn)速(即發(fā)電機開始向蓄電池供電時的轉(zhuǎn)速)較高。從它激方式激磁電流的路徑看，在充電 電路確定的前提下，"D+"電壓(最低工作電壓)降低，預激磁電流提高，空載轉(zhuǎn)速下降。傳統(tǒng)的調(diào)節(jié)器電路不包括虛線部分，T2如果采用Vmos功率管，其Vgs為2 4V， 14V和 28V調(diào)節(jié)器的空載轉(zhuǎn)速分別高于4000和3000轉(zhuǎn)/分;低導通電壓Vnios功率管的Vgs為1 2V， 空載轉(zhuǎn)速也高于1900和1600轉(zhuǎn)/分，無法滿足用戶要求。 發(fā)明內(nèi)容-本實用新型針對上述問題，專門設計了圖1所示發(fā)電機在它激方式下起作用的T2導通延 時電路(以下簡稱導通延時電路)，在它激方式下該電路可以使調(diào)節(jié)器維持一定時間的完全導 通，有效地降低最低工作電壓，使發(fā)電機的空載轉(zhuǎn)速下降。由于T2選擇Vfflos功率管，其飽 和壓降低于0.3V，與采用達林頓功率管的調(diào)節(jié)器相比功耗大幅度下降，發(fā)電機的輸出電流可 以提高5 8%。導通延時電路由由二極管D3、電容C2、電阻R3和場效應功率管T2組成。當汽車發(fā)動機 不運轉(zhuǎn)、發(fā)電機不發(fā)電時，接通點火開關l，蓄電池正極"B+"通過D3向電容C2充電，由 于T2導通的延遲及發(fā)電機轉(zhuǎn)子激磁繞組的感抗特性，C2充電電壓遠高于T2導通門限電壓。 T2導通，激磁電流平穩(wěn)后，D+電壓下降至低于0. 6V，由于D3單向?qū)щ姡珻2電壓高于D+電壓， C2通過R3、 T2緩慢放電，T2繼續(xù)導通，由于T2 I(戰(zhàn)低于100nA，通過選擇C2的參數(shù)可以 使T2導通10 30min，由于T2不是通過D+提供T2 G端電壓，因此，在導通延時期間，T2 Vds 低于0.03V，調(diào)節(jié)器D+電壓低于0.6V，空載轉(zhuǎn)速明顯低于普通產(chǎn)品，完全滿足用戶要求。整個調(diào)節(jié)器電路控制發(fā)電機的輸出電壓，它由電阻R1、 R2、 R3、 R4，晶極管T1、 T2， 二 極管D1、 D2，穩(wěn)壓管DW和電容C1組成。當D+電壓低于調(diào)節(jié)器的調(diào)節(jié)電壓時，R2兩端的分 壓低于穩(wěn)壓管DW的穩(wěn)定電壓、二極管PN結(jié)壓降及Tl發(fā)射結(jié)壓降之和，由穩(wěn)壓管的工作特性 可知，DW處于截止狀態(tài)，Tl因基極電流很低而截止，D+通過D3、 R3為T2提供柵極電壓，T2 導通，形成D+—激磁繞組一T2—E回路，發(fā)電機轉(zhuǎn)子激磁電流、磁場磁通量增加，輸出電壓 升高。當D+電壓高于調(diào)節(jié)電壓時，DW導通，電流從T1的基極流入，發(fā)射極流出，Tl導通， T2因G端電壓低而截止，激磁繞組通過D2形成回路，激磁電流衰減，發(fā)電機轉(zhuǎn)子磁通量減 小，發(fā)電機輸出電壓降低，當D+電壓又低于調(diào)節(jié)器的調(diào)節(jié)電壓時，T2再次導通。調(diào)節(jié)器通過 T2重復的導通、截止使發(fā)電機的輸出電壓控制在調(diào)節(jié)器的調(diào)節(jié)電壓。行業(yè)標準"QC/T 729-2005 汽車用交流發(fā)電機技術條件"規(guī)定調(diào)節(jié)電壓為14.5土0.25V、 28.5士0.3V。
具體實施方式
-下面結(jié)合發(fā)電機介紹本實用新型的工作原理。當發(fā)電機未轉(zhuǎn)動時，接通點火開關l,它激導通延時電路工作，T2導通延時，蓄電池通 過點火開關1、充電指示燈2和T2為磁場繞組提供預激磁電流。隨發(fā)電機轉(zhuǎn)速提高，開始發(fā)電，當D+電壓高于調(diào)節(jié)電壓時，T2截止，發(fā)電機激磁電流被 切斷，發(fā)電機輸出電壓D+和B+下降。當D+電壓又低于調(diào)節(jié)電壓時，T2導通，發(fā)電機輸出電 壓上升，T2通過上述重復的導通、截止過程將發(fā)電機的輸出電壓控制在穩(wěn)定值。本實用新型與現(xiàn)有技術相比，調(diào)節(jié)器的能耗和發(fā)電機空載轉(zhuǎn)速明顯下降，輸出電流提高。本實用新型的外形如圖2所示，制做過程為將貼片元器件1焊接到鋁基線路板2上， 再將線路板與接線柱4焊接，然后用鉚釘6將盒蓋7固定。調(diào)節(jié)器架上帶有碳刷8，用兩個 螺絲將調(diào)節(jié)器固定在發(fā)電機后端蓋上。
圖1發(fā)電機和調(diào)節(jié)器的電氣原理圖圖2調(diào)節(jié)器結(jié)構(gòu)圖
權(quán)利要求1. 一種功耗、空載轉(zhuǎn)速低的汽車發(fā)電機電子調(diào)節(jié)器，包括接在"D+"和負極"E"之間的取 樣電阻R1、R2，調(diào)節(jié)T1開關頻率的電容C1，調(diào)節(jié)器溫度補償二極管D1，控制T2通斷 的三極管Tl及接在負極"E"和負載輸出端"F"之間的場效應功率管T2，其特征是D3、 C2、 R3、 T2組成T2導通延時電路。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的功耗、空載轉(zhuǎn)速低的汽車發(fā)電機電子調(diào)節(jié)器，其特征是所說的導 通延時電路中T2導通延時時間為10 30min。
專利摘要一種功耗、空載轉(zhuǎn)速低的汽車發(fā)電機電子調(diào)節(jié)器，主要由取樣電阻R1、R2，三極管T1、功率管T2、二極管D3及電容C2組成，D3、C2、R3、T2組成T2延時導通電路，功率管T2采用Vmos場效應管。本調(diào)節(jié)器的優(yōu)點是結(jié)構(gòu)簡單、元器件少、功耗低，與采用達林頓功率管的調(diào)節(jié)器相比，其配套發(fā)電機的空載轉(zhuǎn)速下降20～50％，輸出功率提高3～5％。
文檔編號H02P23/00GK201039073SQ20062012343
公開日2008年3月19日 申請日期2006年8月4日 優(yōu)先權(quán)日2006年8月4日
發(fā)明者李振華 申請人:李振華