有多種保護功能的場效應管式汽車發(fā)電機電壓調節(jié)器制造技術

一種有多種保護功能的場效應管式汽車發(fā)電機電壓調節(jié)器，在電源正極和接地端之間接雙電壓比較器，雙電壓比較器的第二輸出端接場效應管，場應管的輸入輸出端接在負載端和接地端，雙電壓比較器的第一電壓比較器及外圍電路和倍壓電路構成電壓提升電路，在電源正極、場效應管的控制端和接地端之間接有過壓、短路和拋負載保護復合電路，優(yōu)點是具有過壓、過流、短路保護功能，可確保調節(jié)器低電壓可靠起動，負載特性為１４ＶΔ≤０．１５Ｖ，２８ＶΔ≤０．２５Ｖ，飽和壓降≤０．３Ｖ，工作中不發(fā)熱；調節(jié)器的三個端子之間可隨意長時間短路而不會損壞調節(jié)器，保證了元器件和整個調節(jié)器的可靠性；發(fā)電機的轉子電流可控制在２０Ａ以下，與采用達林頓管的電壓調節(jié)器相比可提高發(fā)電機輸出功率２％～８％。（*該技術在2014年保護過期，可自由使用*）

【技術實現(xiàn)步驟摘要】
?有多種保護功能的場效應管式汽車發(fā)電機電壓調節(jié)器
本技術涉及一種具有過壓保護、短路保護、拋負載保護功能的有多種保護功能的場效應管式汽車發(fā)電機電壓調節(jié)器。
技術介紹
汽車發(fā)電機電壓調節(jié)器是汽車上的重要部件，經歷了由直流發(fā)電機到交流發(fā)電機的過程，而交流發(fā)電機又分為六管整流發(fā)電機、九管整流發(fā)電機和十一管整流發(fā)電機，其中九管整流發(fā)電機和十一管整流發(fā)電機的用量較大，但九管和十一管整流發(fā)電機在汽車起動時調節(jié)器得到的電壓還不足1V。對于調節(jié)器而言，如果功率開關管是達林頓管，在不足1V的情況下是可以正常進入導通狀態(tài)，發(fā)電機可以正常發(fā)電。但采用達林頓管或達林頓電路的電壓調節(jié)器，發(fā)熱較高，影響產品的使用壽命和可靠性，當工作時間過長時，電子調節(jié)器就有可能燒壞。而用場效應管作開關管的電壓調節(jié)器由于場效應管的承載電流大、內阻小，工作時場效應管的壓降小，熱性能好，是個很理想的調節(jié)器開關管。但由于場效率管的開啟電壓一般都在2～4V，用在九管整流發(fā)電機和十一管整流發(fā)電機中作為開關管的場效應管獲得的電壓不足1V，無法正常啟動，因此，在汽車發(fā)電機電壓調節(jié)器上還不能廣泛應用場效應管?，F(xiàn)有的汽車發(fā)電機電壓調節(jié)器的過壓、過流、短路和拋負載保護電路一般采用穩(wěn)壓管或壓敏電阻接在調-->節(jié)器的正極和負極之間來控制起動、停機、拋負載過程中產生的瞬間高壓沖擊。此種控制的方法簡單，但由于器件的功率受體積的限制比較小，很易擊穿而失去作用。還有一種過流和短路保護電路是靠取樣電阻取出壓降變化的信號來控制功率管的截止，其缺點是取樣電阻一直在大電流下工作，體積大，發(fā)熱嚴重，也很不實用。此外，現(xiàn)有的汽車發(fā)電機電壓調節(jié)器的中心控制電路種類比較多，如采用時基電路、運算放大器、比較器以及其它專用電路。但不管用哪種電路，都是與達林頓功率管配合使用，其功率小，發(fā)熱嚴重，易損壞，特別是發(fā)電機的輸出功率要求越來越大的情況下，這種結構越來越適應不了要求。
技術實現(xiàn)思路
本技術的目的是要解決現(xiàn)有技術存在的問題，提供一種具有過壓、過流、短路保護功能且結構簡單、體積小，起動性能好、輸出功率大、可靠性高、應用范圍廣的有多種保護功能的場效應管式汽車發(fā)電機電壓調節(jié)器。本技術是這樣實現(xiàn)的：它有一個電源正極、負載端、接地端，其特殊之處是在電源正極和接地端之間接有雙電壓比較器，所說的雙電壓比較器的第二輸出端接有場效應管，所說的場效應管的輸入端和輸出端接在負載端和接地端，所說的雙電壓比較器的第一電壓比較器及外圍電路和倍壓電路構成電壓提升電路，電壓提升電路的輸出端接在場效應管的控制端，在電源正極、場效應管的控制端和接地端之間接有過壓、短路和拋負載保護復合電路，所說的過壓、短路和拋負載保護復合電路是由串接在電源正極和接地端之間的穩(wěn)壓管、限流電阻以及接地電容及輸入端接在所述限流電阻-->和接地電容的結點的另一個穩(wěn)壓管以及基極接在該穩(wěn)壓管輸出端、發(fā)射極接接地端、集電極接在場效應管的控制端的開關三極管、接在場效應管的控制端和接地端之間的第三個穩(wěn)壓管構成。根據(jù)上述的有多種保護功能的場效應管式汽車發(fā)電機電壓調節(jié)器，所說的雙電壓比較器為LM2903或LM193，以確保起動性能優(yōu)良、工作精度高及在高低溫環(huán)境下也能正常工作。本技術的優(yōu)點是：1、采用了壓降小、電流大的場效應管作功率開關管，使負載特性為14VΔ≤0.15V，28VΔ≤0.25V，飽和壓降≤0.3V，工作中不發(fā)熱?？梢允拱l(fā)電機的轉子電流可靠地工作在20A以下，用在6000瓦以下的發(fā)電機，功率管發(fā)熱很小，可靠性極高；由于場效應管的內阻極小，使發(fā)電機轉子損失的電流極小，與采用達林頓管的電壓調節(jié)器相比可提高發(fā)電機的輸出功率2％～8％。2、采用電壓放大性能優(yōu)良、控制精度高的雙電壓比較器作為驅動，加上采用電壓提升網絡電路可以使不足1V的起動電壓在瞬間提高到2V～4V，使場效應管可靠地導通，大大提高起動性能和靈敏度。3、采用過壓、短路、拋負載保護復合電路與場效應管可靠地配合，可以消除發(fā)電機上瞬時產生的任何不利因素，電壓調節(jié)器的三個端子之間，即電源正極和負載端、電源正極和接地端、負載端與接地端之間可隨意長時間短路而不會損壞調節(jié)器，而外短路使發(fā)電機處在失控狀態(tài)時，調節(jié)器可以可靠地自我保護，大大降低調節(jié)器損壞的可能性，保證了-->元器件和調節(jié)器的工作可靠性。4、結構簡單、體積小，應用范圍廣，特別適合九管整流或十一管整流發(fā)電機整體配套使用。附圖說明圖1是本技術的電路方框圖；圖2是本技術的電路原理圖。具體實施方式如圖所示，本技術有一個電源正極D+、負載端F和接地端E，在電源正極D+和負載端F之間接有續(xù)流二極管D3，在電源正極D+和接地端E之間接有由第二電壓比較器U2及其外圍電路：電阻R1和R2、電阻R3和穩(wěn)壓管D1及電容C1構成的中心控制電路1，以及由第一電壓比較器U1以及外圍電路：電阻R4～R7、電容C2和倍壓電路構成的電壓提升電路2，所說的第一電壓比較器U1和第二電壓比較器U2為雙電壓比較器，且可采用LM2903或LM193，以確保起動性能優(yōu)良、工作精度高及在高低溫環(huán)境下也能正常工作。所說的電阻R3和R4的連接端和接地端E之間接有起嵌位作用的嵌位管D2，所說的中心控制電路1的輸出端，即雙電壓比較器(U1、U2)的第二輸出端7接有場效應管T3，場效應管T3的輸入端D接負載端F并通過續(xù)流二極管D3接電源正極D+、場效應管T3的輸出端接接地端E，所說的場效應管T3和續(xù)流二極管D3組成功率開關電路4。所說的倍壓電路是由接在電源正極D+和接地端E之間的限流電阻R8和電容C3、接在限流電阻R8和電容C3的結點9和場效應管T3的控制端G之間的雙極管T1和電阻R10、接在雙極管T1的輸出端11和接地端E之間的電容C4，以及接在電源正極D+和雙極管T1的公-->共端10之間的限流電阻R9和電容C5構成，第一電壓比較器U1的輸出端8與限流電阻R9和電容C5的結點6相連接，通過雙極管T1以及第一電壓比較器U1的輸出端8輸出并經電阻R9和電容C5的結點6進入的電壓信號的正反饋作用，不足1V的起動電壓經電壓提升電路2的輸出可將場效應管T3的控制端G的電位提升至2V～4V。在電源正極D+、場效應管T3的控制端G和接地端E之間接有過壓、短路和拋負載保護復合電路3，所說的過壓、短路和拋負載保護復合電路3是由串接在電源正極D+和接地端E之間的穩(wěn)壓管D4、限流電阻R11以及接地電容C6及輸入端接在限流電阻R11和接地電容C6的結點的穩(wěn)壓管D5以及基極接在穩(wěn)壓管D5輸出端、發(fā)射極接接地端E、集電極接在場效應管T3的控制端G的開關三極管T2、接在場效應管T3的控制端G和接地端E之間的穩(wěn)壓管D6構成。使用時，在電源正極D+和負載端F之間接發(fā)電機轉子線圈5。工作時，通過電壓提升電路2將加在電源輸入端D+上的電壓(不足1V)，在很短的時間內放大到2-4V，此時電壓提升電路2的輸出端輸出高電位，觸發(fā)場效應管T3導通，該汽車發(fā)電機電壓調節(jié)器進入正常工作狀態(tài)。之后，由于場效應管T3導通，發(fā)電機的輸出電壓立刻升高，當升高到控制上限值時，分壓電路中電阻R1和R2的結點的電位發(fā)生了變化，使第二電壓比較器U2的輸出電壓由高電位變成低電位，場效應管T3截止。由于場效應管T3截止，發(fā)電機轉子斷電，發(fā)電機本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種有多種保護功能的場效應管式汽車發(fā)電機電壓調節(jié)器，包括電源正極（Ｄ↑［＋］）、負載端（Ｆ）、接地端（Ｅ），其特征是：在電源正極（Ｄ↑［＋］）和接地端（Ｅ）之間接有雙電壓比較器（Ｕ１、Ｕ２），所說的雙電壓比較器（Ｕ１、Ｕ２）的第二輸出端（７）接有場效應管（Ｔ３），所說的場效應管（Ｔ３）的輸入（Ｄ）、輸出端（Ｓ）接在負載端（Ｆ）和接地端（Ｅ），所說的雙電壓比較器（Ｕ１、Ｕ２）的第一比較器（Ｕ１）及外圍電路和倍壓電路構成電壓提升電路（２），電壓提升電路（２）的輸出端接在場效應管（Ｔ３）的控制端（Ｇ），在電源正極（Ｄ↑［＋］）、場效應管（Ｔ３）的控制端（Ｇ）和接地端（Ｅ）之間接有過壓、短路和拋負載保護復合電路（３），所說的過壓、短路和拋負載保護復合電路（３）是由串接在電源正極（Ｄ↑［＋］）和接地端之間的穩(wěn)壓管（Ｄ４）、限流電阻（Ｒ１１）以及接地電容（Ｃ６），輸入端接在限流電阻（Ｒ１１）和接地電容（Ｃ６）的結點的另一個穩(wěn)壓管（Ｄ５）以及基極接在穩(wěn)壓管（Ｄ５）輸出端、發(fā)射極接接地端（Ｅ）、集電極接在場效應管（Ｔ３）的控制端（Ｇ）的開關三極管（Ｔ２）、接在場效應管（Ｔ３）的控制端（Ｇ）和接地端（Ｅ）之間的第三個穩(wěn)壓管（Ｄ６）構成。...

【技術特征摘要】
1、一種有多種保護功能的場效應管式汽車發(fā)電機電壓調節(jié)器，包括電源正極(D+)、負載端(F)、接地端(E)，其特征是：在電源正極(D+)和接地端(E)之間接有雙電壓比較器(U1、U2)，所說的雙電壓比較器(U1、U2)的第二輸出端(7)接有場效應管(T3)，所說的場效應管(T3)的輸入(D)、輸出端(S)接在負載端(F)和接地端(E)，所說的雙電壓比較器(U1、U2)的第一比較器(U1)及外圍電路和倍壓電路構成電壓提升電路(2)，電壓提升電路(2)的輸出端接在場效應管(T3)的控制端(G)，在電源正極(D+)、場效應管(T3)的控制端(G)和接地端(E)之間接有過壓、短路和...

【專利技術屬性】
技術研發(fā)人員：趙樹林，
申請(專利權)人：趙樹林，
類型：實用新型
國別省市：21[中國|遼寧]