本發(fā)明專利技術(shù)公開了一種集成電路汽車電壓調(diào)節(jié)器，取代分立件組成的電壓調(diào)節(jié)器及普遍型的集成電路電壓調(diào)節(jié)器。其方案是：現(xiàn)代汽車采用交流發(fā)電機(jī)作為主要電源，蓄電池作為輔助電源。在汽車行駛過程中，由發(fā)電機(jī)向用電設(shè)備提供電源，并向蓄電池充電。蓄電池在汽車起動時(shí)提供起動電流，當(dāng)發(fā)電機(jī)發(fā)出電量不足時(shí)，可以協(xié)同發(fā)電機(jī)供電。汽車在行駛過程中，電機(jī)輸出電壓必然隨轉(zhuǎn)速變化而變化。交流發(fā)電機(jī)電子調(diào)節(jié)器把交流發(fā)電機(jī)的電壓控制在一定的范圍內(nèi)，當(dāng)發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)速發(fā)生變化時(shí)，自動調(diào)節(jié)發(fā)電機(jī)輸出電壓并使電壓保持恒定，防止輸出電壓過高而損壞用電設(shè)備和避免蓄電池過量充電本項(xiàng)目產(chǎn)品性能穩(wěn)定、工作可靠、一致性好、體積小，適應(yīng)于各種車型。
【技術(shù)實(shí)現(xiàn)步驟摘要】
本專利技術(shù)涉及一種汽車配件，確切地說本專利技術(shù)公開了一種集成電路汽車電壓調(diào)節(jié) 器。
技術(shù)介紹
汽車的供電電源一般由發(fā)電機(jī)、整流器、調(diào)節(jié)器和蓄電池四部分組成。汽車發(fā)電機(jī)在汽車運(yùn)行過程中由汽車發(fā)動機(jī)帶動發(fā)出直流電或交流電，提供汽車所需的電能?，F(xiàn)代汽車的發(fā)電機(jī)都是交流發(fā)電機(jī)，它發(fā)出的交流電需經(jīng)整流器轉(zhuǎn)變成單向脈動電流。發(fā)電機(jī)輸出的交流電壓隨發(fā)動機(jī)的轉(zhuǎn)速大小而變化，因而整流后的單向脈動電壓也隨發(fā)動機(jī)的轉(zhuǎn)速大小而變化，這對汽車上的各類用電電器十分有害。我們知道，汽車電器的額定電壓一般為直流14V或28V兩大類。汽車發(fā)電機(jī)電壓調(diào)節(jié)器的作用就是在汽車發(fā)動機(jī)不同轉(zhuǎn)速下，控制汽車發(fā)電機(jī)輸出電壓穩(wěn)定于14V或者28V，滿足車上各種電器的需要。 早期的汽車電壓調(diào)節(jié)器是電磁振動式的，調(diào)節(jié)器中的電磁鐵隨發(fā)電機(jī)整流器輸出電壓的高低吸合或釋放，控制對蓄電池的充電時(shí)間，從而保持汽車供電系統(tǒng)的穩(wěn)定。調(diào)節(jié)器與發(fā)電機(jī)是兩個(gè)獨(dú)立的部件，通過電纜連接，體積大、誤差大、壽命短、可靠性低。 大功率晶體管的出現(xiàn)，發(fā)電機(jī)電壓調(diào)節(jié)器采用大功率晶體管作為電流開關(guān)替代了電磁鐵，產(chǎn)生了一代晶體管汽車電壓調(diào)節(jié)器。這種電壓調(diào)節(jié)器消除了電流觸點(diǎn)，延長了惡劣環(huán)境下調(diào)節(jié)器的工作壽命，改善了輸出電壓的平穩(wěn)性。隨著電子技術(shù)的發(fā)展，集成電路汽車電壓調(diào)節(jié)器取代了晶體管汽車電壓調(diào)節(jié)器，體積進(jìn)一步縮小，仍以PCB組裝形式為主。由于PCB的熱傳導(dǎo)性較差，因此PCB式的集成電路汽車電子調(diào)節(jié)器的應(yīng)用受到很大限制。 電子系統(tǒng)小型化組裝技術(shù)為集成電路汽車電壓調(diào)節(jié)器的發(fā)展開辟了一條技術(shù)道路。早在上個(gè)世紀(jì)五十年代，美國科學(xué)家以絲網(wǎng)漏印技術(shù)為基礎(chǔ)，開發(fā)出厚膜混合集成技術(shù)，由此開發(fā)出最新型的厚膜混合集成組件。 國外跨國公司大多研發(fā)出專用集成電路，其二次集成的厚膜混合集成電路已廣泛 成為汽車發(fā)電機(jī)調(diào)節(jié)器的核心部件。美國Motorola公司、日本電裝公司等多家知名跨國公 司都在汽車電器領(lǐng)域內(nèi)致力于自主開發(fā)汽車電壓調(diào)節(jié)器專用IC，以便增強(qiáng)各自的核心競爭 力。如Motorola公司與法國Valeo公司研制出9RC2103專用集成電路，采用厚膜混合集成 技術(shù)把其裸芯片通過鍵合技術(shù)(Bounding邦定)實(shí)現(xiàn)與大功率晶體管互聯(lián)，并封裝于T0-5 殼體內(nèi)，可靠地與發(fā)電機(jī)的電刷架結(jié)合，成為完整的內(nèi)置式電壓調(diào)節(jié)器，直接安裝在發(fā)電機(jī) 內(nèi)部。國際上各大知名跨國公司間在核心技術(shù)上的激烈競爭，促進(jìn)了汽車電器行業(yè)的快速 發(fā)展。 國內(nèi)汽車交流發(fā)電機(jī)調(diào)節(jié)器經(jīng)歷了電磁振動型機(jī)電式調(diào)節(jié)器、PCB插裝晶體管式 調(diào)節(jié)器、PCB表面安裝式(Surface Mount Technology,簡稱SMT) IC集成電路電壓調(diào)節(jié)等幾 個(gè)階段的發(fā)展過程。目前，國內(nèi)生產(chǎn)汽車電子調(diào)節(jié)器的廠家大都采用分立元件配合鋁基板 制作，散熱不好，其對應(yīng)的交流發(fā)電機(jī)功率偏低，本身的性能也不高，主要針對于中低端市 場。而在高端市場，如歐美、日本等廠家生產(chǎn)的電子調(diào)節(jié)器，一般采用調(diào)節(jié)器控制芯片和陶瓷厚膜電路工藝，性能很好，是今后汽車電子調(diào)節(jié)器的發(fā)展趨勢。 對于高端電子調(diào)節(jié)器的設(shè)計(jì)制造，國內(nèi)現(xiàn)在基本沒有自主的調(diào)節(jié)器芯片，需要進(jìn) 口，陶瓷厚膜電路的工藝要求較高，國內(nèi)厚膜工藝只有少數(shù)廠商能夠符合要求。此外，雖然 調(diào)節(jié)器的電路原理不是很復(fù)雜，但由于其工作環(huán)境比較復(fù)雜，干擾多，電路的布線需要重點(diǎn) 設(shè)計(jì)。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
針對上述問題，本專利技術(shù)公開的一種專用集成電路芯片，采用厚膜集成電路技術(shù)，研 制出專用集成電路汽車電壓調(diào)節(jié)器，從而取代分立件組成的電壓調(diào)節(jié)器及普遍型的集成電 路電壓調(diào)節(jié)器。其方案是汽車使用的電源有蓄電池和發(fā)電機(jī)兩種?，F(xiàn)代汽車采用交流發(fā) 電機(jī)作為主要電源，蓄電池作為輔助電源。在汽車行駛過程中，由發(fā)電機(jī)向用電設(shè)備提供電 源，并向蓄電池充電。蓄電池在汽車起動時(shí)提供起動電流，當(dāng)發(fā)電機(jī)發(fā)出電量不足時(shí)，可以 協(xié)同發(fā)電機(jī)供電。汽車在行駛過程中，由于發(fā)動機(jī)的轉(zhuǎn)速隨時(shí)都在變化，交流發(fā)電機(jī)的轉(zhuǎn)速 也之變化，因此發(fā)電機(jī)輸出電壓必然隨轉(zhuǎn)速變化而變化。交流發(fā)電機(jī)電子調(diào)節(jié)器把交流發(fā) 電機(jī)的電壓控制在一定的規(guī)定范圍內(nèi)，當(dāng)發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)速發(fā)生變化時(shí)，自動調(diào)節(jié)發(fā)電機(jī)輸出電 壓并使電壓保持恒定，防止輸出電壓過高而損壞用電設(shè)備和避免蓄電池過量充電本項(xiàng)目產(chǎn) 品性能穩(wěn)定、工作可靠、一致性好、體積小，適應(yīng)于各種車型。附圖說明 參見附圖，是本專利技術(shù)的基本工作電路圖； 實(shí)施方式 下面結(jié)合附圖對本專利技術(shù)的原理做進(jìn)一步說明。附圖是本專利技術(shù)的基本工作電路圖。 根據(jù)電磁感應(yīng)原理，發(fā)電機(jī)的感應(yīng)電動勢為E。 = CEnO 式中CE為發(fā)電機(jī)結(jié)構(gòu)常數(shù)；n為發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)速；①為每極磁通。由于G是電機(jī)結(jié)構(gòu) 常數(shù)，保持不變，因此當(dāng)交流發(fā)電機(jī)的轉(zhuǎn)速升高時(shí)，調(diào)節(jié)器通過減小發(fā)電機(jī)的激磁電流，使 發(fā)電機(jī)的輸出電壓保持不變；反之如果發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)速下降時(shí)，即可增大激磁電流，使發(fā)電機(jī)的 輸出電壓保持不變。汽車交流發(fā)電機(jī)發(fā)出的交流電通過整流電路后變?yōu)橹绷麟姴⑴c蓄電池 的電池電壓進(jìn)行比較，若輸出電壓高于電池電壓，則對電池進(jìn)行充電，直至兩者相等；若低 于電池電壓，兩者的合成反饋電壓經(jīng)過調(diào)整比較器后變?yōu)榉答佇盘栠M(jìn)人芯片，芯片通過調(diào) 整勵(lì)磁電路提高勵(lì)磁電流從而使交流發(fā)電機(jī)的輸出電壓升高，直至與電池電壓相平衡。因 此，在該系統(tǒng)中，如何實(shí)現(xiàn)對激磁電流的調(diào)節(jié)是達(dá)到電壓穩(wěn)定的關(guān)鍵?，F(xiàn)在電子調(diào)節(jié)器的主 流技術(shù)是在內(nèi)部電子元件中，用一顆智能芯片控制激磁電路的脈寬，從而使發(fā)電機(jī)的輸出 電壓穩(wěn)定。 產(chǎn)品突破國內(nèi)外同類產(chǎn)品常規(guī)設(shè)計(jì)技術(shù)模式，采用高電壓控制原理的獨(dú)特思想， 首次實(shí)現(xiàn)采用電平提升電路產(chǎn)生高壓源，同時(shí)采用了類似P麗脈寬控制技術(shù)，使產(chǎn)品在大 電流滿載工作時(shí)，功率輸出溫升極小，極有效地提高了產(chǎn)品在IO(TC高溫條件下可靠工作的 耐久性，進(jìn)一步抑制汽車高速時(shí)的熱量產(chǎn)生。因此本專利技術(shù)具有以下優(yōu)點(diǎn)靈活運(yùn)用器件的曲 線特性，精確控制器件溫度系數(shù)，并能按需要適當(dāng)選定，解決了同類產(chǎn)品溫度系數(shù)高居不下 的狀況，滿足了各機(jī)型的需求，電路具有瞬時(shí)短路保護(hù)功能，解決了同類產(chǎn)品的弱點(diǎn)。體積小，易于裝配，適合當(dāng)今汽車工業(yè)發(fā)展的要求?；谔沾砂搴衲る娐饭に?，穩(wěn)定性好，領(lǐng)先于 國內(nèi)水平。產(chǎn)品留有PC機(jī)接口，根據(jù)汽車發(fā)展的需要不斷對功能升級。本文檔來自技高網(wǎng)...
【技術(shù)保護(hù)點(diǎn)】
集成電路汽車電壓調(diào)節(jié)器，主要包括：厚膜集成電路芯片和適配電路；其特征在于所述的厚膜集成電路芯片為ＰＷＭ控制電路，所述的適配電路是指電壓調(diào)節(jié)器的工作電路。
【技術(shù)特征摘要】
集成電路汽車電壓調(diào)節(jié)器，主要包括厚膜集成電路芯片和適配電路；其特征在于所述...
【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：王丙祥，
申請(專利權(quán))人：王丙祥，
類型：發(fā)明
國別省市：32[中國|江蘇]
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