場效應管電壓調節器低壓啟動電路制造技術

一種場效應管電壓調節器低壓啟動電路，包括取樣控制電路和場效應管開關電路，接在調節器正極、負極和取樣控制電路的輸出端、場效應管開關電路的輸入端之間的快速儲能電路，其特殊之處是：調節器正極通過供電三極管的基極－集電極、供電加限流充電電阻與快速儲能電路中儲能電容連接，快速儲能電路中接在場效應管開關電路輸入端的穩壓管通過防漏電三極管的集電極和發射極接地，防漏電三極管的基極受快速儲能電路中的分壓電路控制。優點是：可延長儲能器供電維持時間，實現了用場效應管做成三線單功能電壓調節器在低壓供電（０．５－１．０Ｖ）、低轉速（發電機轉速小于１０００轉／分）、小啟動電流（１５０－３００毫安）等條件下使汽車發電機在啟動時都能正常進入發電狀態。（*該技術在2019年保護過期，可自由使用*）

【技術實現步驟摘要】

本技術涉及場效應管式汽車發電機電壓調節器低壓啟動電路，尤其涉及一種可滿足汽車發電機在各種條件下的低壓啟動效果、保證汽車發電機在任何情況下都能進入 最佳工作狀態的場效應管電壓調節器低壓啟動電路。
技術介紹
在汽車領域中，使用最多的發電機為九管整流或i^一管整流發電機，這種發電機 的特點是磁場電流由三個小整流管單獨提供，車上的充電指示燈采用的是等電位滅燈，在 啟動中，當充電指示燈點亮后，此時發電機電壓調節器的正極D+不足1V(稱低電壓啟動)的 低電位，此類發電機配用的調節器多為三線制單功能調節器。 由于發電機在啟動時供給調節器正極0+的電壓不足IV，以達林頓管為功率開關 的電壓調節器，完全可以滿足這種低電壓下啟動的需要。但由于達林頓管的內阻比較大 (0. 2-0. 3歐姆)，承載電流不大(8-15A)，又沒有足夠的散熱面積，故在使用中會產生很高 的壓降，發熱比較厲害，表現出可靠性不高；再加上近幾年汽車的電器配置越來越高，對發 電機的功率要求越來越大，采用達林頓管的發電機電壓調節器已不能夠滿足當前發電機功 率增大和高可靠性的要求。場效應管做調節器功率開關管在一些六管機、八管機的多線制 調節器上已有應用的歷史，但在三線制單功能調節器上的應用是最近幾年才開始的，其技 術源于中國大陸，這幾年發展很快，并大有取代達林頓管調節器之勢，特別是三線單功能調 節器，用場效應管做功率開關管現在已經變成可能。 在三線單功能調節器上應用場效應管做功率開關管必須能解決一個關鍵問題，那 就是要千方百計地提高調節器場效應管柵極的工作電壓，因為場效應管的各項技術參數都 是在柵極上加上10V電壓的條件下制定并實現的，場效應管的柵極工作是靠電壓開啟的， 它的開啟電壓一般在1.6-6V之間，不同的場效應管有不同的開啟電壓，開啟電壓只能是個 導通電壓，但不是徹底導通，只有柵極電壓達到10V以上，場效應管的漏極和源極才能徹底 導通，內阻小、承載電流大的優勢才得以發揮。三線單功能調節器在發電機工作中正極D+的 電壓不足1V，在這種情況下任何一種場效應管都無法進入正常工作狀態，即使使用了低電 壓啟動型場效應管，它的柵極啟動電壓也會大于1. 5V，由于瞬間的觸發可以使其導通，但也 不是徹底導通，內阻達不到最小，電流達不到最大，不是發電轉速高就是不發電，不能使發 電機進入最佳的發電狀態。 目前解決場效應管在三線單功能調節器中應用的技術有二種，一種是放大器，另 一種是儲能器，以儲能技術的應用為最佳。因為儲能器技術以最簡單的方法，最低的成本， 可達到最佳的效果。如CN201063576的場效應管電壓調節器低壓啟動電路中包括由取 樣控制電路和場效應管開關電路，其特征是在調節器正極、取樣控制電路的輸出端和場效 應管開關電路的輸入端之間接有快速充電儲能電路，所述的快速充電電路是由串接在調節 器正極和取樣控制電路的輸出端之間的單向供電二極管及供電電阻、接在取樣控制電路的 輸出端和場效應管開關電路的輸入端之間的保護電阻、接在二極管負極和系統地線之間的儲能電容構成。在充電指示燈點亮后，調節器正極的電壓雖然不足，但在場效應管的柵極 上卻可以得到一個穩定的大于10V的直流電壓。此時，單向供電二極管的輸出端的電壓是 11V(大于10V)，其負極與正極存在大于10V的反電壓，又有放電回路，必然會有反向漏電的 存在，由于單向供電二極管是普通二極管，此時的反向漏電大約在0. 01-0. 03微安左右，同 樣保護用穩壓二極管也有正向的微弱漏電，而儲能電容受體積限制存儲能量有限，封閉回 路內的微弱漏電行為都會造成存儲能量的流失，只能使儲能器供電維持5分鐘至20分鐘， 對于汽車啟動狀態的時間要求不是很充分的，偶爾有意外情況時儲能器將不能滿足使用， 也就會造成汽車發電機在啟動中不能正常進入發電狀態。
技術實現思路
本技術的目的就是要解決儲能器能量存儲時間短的問題，提供一種可延長儲 能器供電維持時間，使汽車發電機在任何條件下啟動都能正常進入發電狀態的場效應管電 壓調節器低壓啟動電路。 本技術涉及的場效應管電壓調節器低壓啟動電路，包括取樣控制電路1和場 效應管開關電路3，接在調節器正極D+、調節器負極E和取樣控制電路1的輸出端、場效應管 開關電路3的輸入端之間的快速儲能電路2，其特殊之處是所述的調節器正極D+通過供電 三極管T3的基極_集電極、供電加限流充電電阻R10與快速儲能電路2中儲能電容C4連 接，快速儲能電路2中接在場效應管開關電路3輸入端的穩壓管D4通過防漏電三極管T4 的集電極和發射極接地，所述的防漏電三極管T4的基極受快速儲能電路2中的分壓電路控 制。 上述的場效應管電壓調節器低壓啟動電路，在供電加限流充電電阻R10與儲能電 容C4結點和取樣控制電路1的輸出端之間接有供電電阻R4。 上述的場效應管電壓調節器低壓啟動電路，快速儲能電路2中接在取樣控制電路 1輸出端和場效應管開關電路3輸入端之間的保護電阻是由彼此串聯的第一保護電阻R5和 第二保護電阻R7構成，所述的第一保護電阻R5和第二保護電阻R7的結點與穩壓管D4負 極相連接。 上述的場效應管電壓調節器低壓啟動電路，所述的儲能電容C4接在第一保護電 阻R5和第二保護電阻R7的結點和調節器負極E之間。 本技術的優點是電路簡單、體積小、成本低、性能先進可靠。用一只合適功率 的三極管的PN結(基極和集電極)替代了原來的供電二極管，因為三極管的PN結不但有 與供電二極管相同的單向供電作用，還存在有比供電二極管大得多的反向相電阻，反向幾 乎不漏電；對原保護電路中接在場效應管開關電路的輸入端和系統地線之間的穩壓管改成 串接在防漏電三極管的集電極上，此防漏電三極管受分壓電阻的控制來達到導通和截止， 還在接在取樣控制電路輸出端和場效應管開關電路的輸入端保護電阻之后增加了延時保 護電阻和在供電電阻之前增加了供電加限流充電電阻。 將供電二極管改成了三極管的PN結，形成了反向不漏電的單向電流流動是組成 封閉式快速儲能電路的第一個條件。啟動狀態下取樣控制電路中三極管的集電極和發射極 處在截止狀態這是第二個條件。開關接通充電指示燈點亮，串接在保護穩壓管下方的防漏 電三極管的集電極和發射極處于截止狀態，這是第三個條件。場效應管開關電路中的場效應管的柵極是絕緣柵型不漏電這是第四個條件。有了這四個條件的同時存在，才能使場效 應管式電壓調節器中的快速儲能器用普通的電子器件就能實現，工作穩定可靠，能滿足汽 車啟動狀態存在各種異常情況的需要。 供電電路采用了雙供電電阻和雙保護電阻串接供電，人為的將供電回路從時間和需要上分段，然后把儲能電容接入到供電限流電阻的下方，既能在第一時間內快速捕捉到充電指示燈點亮前存在于電路中的電瓶(12V、24V)電壓，又能得到增設的供電加限流充電電阻的限流保護，捕捉到的電瓶電壓存儲在儲能電容器中并在充電指示燈點亮后實現調節器正極D+端不足IV的情況下對場效應管的柵極提供10V以上的正向直流電壓，使場效應管實現徹底導通。應用了該技術的場效應管式汽車發電機電壓調節器可以使配用的發電機進入最佳的怠速發電狀態，其優良的性能是達林頓管的電壓調節器無法比擬的。 與達林頓管的電壓調節器相比有五大提高，第一個是配用的發電機功本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種場效應管電壓調節器低壓啟動電路，包括取樣控制電路（１）和場效應管開關電路（３），接在調節器正極（Ｄ＋）、調節器負極（Ｅ）和取樣控制電路（１）的輸出端、場效應管開關電路（３）的輸入端之間的快速儲能電路（２），其特征是：所述的調節器正極（Ｄ＋）通過供電三極管（Ｔ３）的基極－集電極、供電加限流充電電阻（Ｒ１０）與儲能電容（Ｃ４）連接，快速儲能電路（２）中接在場效應管開關電路（３）輸入端的穩壓管（Ｄ４）通過防漏電三極管（Ｔ４）的集電極和發射極接地，所述的防漏電三極管（Ｔ４）的基極受快速儲能電路（２）中的分壓電路控制。

【技術特征摘要】
一種場效應管電壓調節器低壓啟動電路，包括取樣控制電路(1)和場效應管開關電路(3)，接在調節器正極(D+)、調節器負極(E)和取樣控制電路(1)的輸出端、場效應管開關電路(3)的輸入端之間的快速儲能電路(2)，其特征是所述的調節器正極(D+)通過供電三極管(T3)的基極-集電極、供電加限流充電電阻(R10)與儲能電容(C4)連接，快速儲能電路(2)中接在場效應管開關電路(3)輸入端的穩壓管(D4)通過防漏電三極管(T4)的集電極和發射極接地，所述的防漏電三極管(T4)的基極受快速儲能電路(2)中的分壓電路控制。2. 根據權利要求1所述的場效應管電壓調節器低壓啟動電路，其特征...

【專利技術屬性】
技術研發人員：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]