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      電壓調(diào)節(jié)器以及建壓電路的制作方法

      文檔序號(hào):9379567閱讀:1141來源:國知局
      電壓調(diào)節(jié)器以及建壓電路的制作方法
      【技術(shù)領(lǐng)域】
      [0001]本發(fā)明有關(guān)于一種電壓調(diào)節(jié)器,且特別是關(guān)于一種具有防止漏電流的電壓調(diào)節(jié)器以及建壓電路。
      【背景技術(shù)】
      [0002]已知汽車用的發(fā)電機(jī)只要引擎運(yùn)轉(zhuǎn)就能發(fā)電,發(fā)電后提供電能供電瓶充電與汽車上其他電器設(shè)備使用。通常汽車會(huì)藉由設(shè)置電壓調(diào)節(jié)器來控制發(fā)電機(jī)的運(yùn)作,使發(fā)電機(jī)運(yùn)作產(chǎn)生的輸出電壓維持在工作電壓范圍。
      [0003]簡單來說,一般電壓調(diào)節(jié)器是透過車用的指示燈與啟動(dòng)開關(guān)連接至發(fā)電機(jī)的輸出端。電壓調(diào)節(jié)器可于汽車啟動(dòng)時(shí),接收由警示燈提供的電流,并藉由控制功率開關(guān)的導(dǎo)通與截止運(yùn)作來調(diào)整流經(jīng)發(fā)電機(jī)的激磁線圈的電流大小,據(jù)以調(diào)整發(fā)電機(jī)的發(fā)電量。當(dāng)發(fā)電機(jī)輸出的輸出電壓過高時(shí),電壓調(diào)節(jié)器即會(huì)截止功率開關(guān),以降低激磁線圈的電流,而當(dāng)發(fā)電機(jī)輸出的輸出電壓過低時(shí),電壓調(diào)節(jié)器會(huì)導(dǎo)通功率開關(guān),并控制流經(jīng)激磁線圈的電流大小,以調(diào)整發(fā)電機(jī)的發(fā)電量。因此,電壓調(diào)節(jié)器可用以穩(wěn)定發(fā)電機(jī)的輸出電壓,確保汽車內(nèi)部供電能維持在相當(dāng)?shù)碾娏?,以使汽車?nèi)的電器設(shè)備可正常運(yùn)作。
      [0004]請(qǐng)參閱圖1,圖1為傳統(tǒng)單功能的電壓調(diào)節(jié)系統(tǒng)的示意圖。單功能調(diào)節(jié)系統(tǒng)I包括電壓調(diào)節(jié)器10、發(fā)電機(jī)11、指示燈12、啟動(dòng)開關(guān)14、電瓶13。電壓調(diào)節(jié)器10更包括激磁驅(qū)動(dòng)電路101以及調(diào)節(jié)控制電路102以及開關(guān)連接頭IG。電壓調(diào)節(jié)器10耦接于發(fā)電機(jī)11以及電瓶13。激磁驅(qū)動(dòng)電路101耦接于調(diào)節(jié)控制電路102。
      [0005]然而,在傳統(tǒng)具有開關(guān)連接頭IG的電壓調(diào)節(jié)器10架構(gòu)下,電壓調(diào)節(jié)器10的激磁驅(qū)動(dòng)電路101會(huì)增設(shè)一電阻(圖未示)連接于開關(guān)連接頭IG,透過調(diào)整此電阻值大小來改變激磁電流,進(jìn)而達(dá)到各車廠所要求的低發(fā)電電壓轉(zhuǎn)速。但當(dāng)隨著車廠的設(shè)計(jì)不同,不具有開關(guān)連接頭IG的電壓調(diào)節(jié)器便無法透過車輛內(nèi)對(duì)應(yīng)開關(guān)連接頭IG的線路上所設(shè)置的電阻,來調(diào)整電阻值大小并增加額外電流。

      【發(fā)明內(nèi)容】

      [0006]有鑒于此,本發(fā)明提供一種電壓調(diào)節(jié)器,在電壓調(diào)節(jié)器具有或不具有開關(guān)連接頭的情況下都能使發(fā)電機(jī)得以在低轉(zhuǎn)速下建立電壓。
      [0007]本發(fā)明實(shí)施例提供一種電壓調(diào)節(jié)器,耦接于發(fā)電機(jī)、啟動(dòng)端與電源端。電壓調(diào)節(jié)器包括調(diào)節(jié)控制電路以及建壓電路。調(diào)節(jié)控制電路包括激磁驅(qū)動(dòng)單元,建壓電路包括調(diào)整單元。激磁驅(qū)動(dòng)單元耦接于發(fā)電機(jī)的激磁線圈,建壓電路耦接于電源端與啟動(dòng)端。激磁驅(qū)動(dòng)單元接收電源端的電壓并產(chǎn)生激磁電流。建壓電路接收電源端所輸出的電壓以及啟動(dòng)端輸出的啟動(dòng)電壓以驅(qū)動(dòng)建壓電路動(dòng)作。調(diào)整單元透過驅(qū)動(dòng)電壓與啟動(dòng)電壓產(chǎn)生額外電流,透過額外電流使發(fā)電機(jī)于低轉(zhuǎn)速下建立電壓。
      [0008]本發(fā)明實(shí)施例提供一種建壓電路,耦接于電源端與啟動(dòng)端,其包括防漏電流單元以及調(diào)整單元。防漏電流單元包括第一電阻、第二電阻、NPN晶體管以及PNP晶體管。調(diào)整單元耦接于NPN晶體管的集電極,透過驅(qū)動(dòng)電壓與啟動(dòng)電壓產(chǎn)生額外電流。當(dāng)NPN晶體管與PNP晶體管導(dǎo)通時(shí),電壓調(diào)節(jié)器的驅(qū)動(dòng)電壓透過調(diào)整單元產(chǎn)生的額外電流使發(fā)電機(jī)于低轉(zhuǎn)速下建立電壓,并避免漏電流產(chǎn)生。
      [0009]綜上所述,透過本發(fā)明實(shí)施例所提供的電壓調(diào)節(jié)器以及建壓電路,能夠使具有或不具有開關(guān)連接頭的電壓調(diào)節(jié)器仍可以達(dá)到低發(fā)電電壓轉(zhuǎn)速的要求。另外,在本發(fā)明電壓調(diào)節(jié)器不須額外增加零件即可達(dá)到低發(fā)電電壓轉(zhuǎn)速的目的。透過本發(fā)明的電路設(shè)計(jì),除了能夠達(dá)到低發(fā)電電壓轉(zhuǎn)速亦可以防止漏電流的產(chǎn)生。
      [0010]為使能更進(jìn)一步了解本發(fā)明的特征及技術(shù)內(nèi)容,請(qǐng)參閱以下有關(guān)本發(fā)明的詳細(xì)說明與附圖,但是此等說明與所附圖式僅是用來說明本發(fā)明,而非對(duì)本發(fā)明的權(quán)利范圍作任何的限制。
      【附圖說明】
      [0011]圖1為傳統(tǒng)單功能的電壓調(diào)節(jié)系統(tǒng)的示意圖;
      [0012]圖2為本發(fā)明實(shí)施例的建壓電路及其電壓調(diào)節(jié)系統(tǒng)示意圖;
      [0013]圖3為本發(fā)明實(shí)施例的電壓調(diào)節(jié)系統(tǒng)細(xì)部電路圖。
      [0014]附圖標(biāo)記
      [0015]1、2、3:電壓調(diào)節(jié)系統(tǒng)
      [0016]10、20、30:電壓調(diào)節(jié)器
      [0017]11、21、31:發(fā)電機(jī)
      [0018]12、22、32:指示燈
      [0019]13、23、33:電瓶
      [0020]14、24、34:啟動(dòng)開關(guān)
      [0021]101:激磁驅(qū)動(dòng)電路
      [0022]102、202、302:調(diào)節(jié)控制電路
      [0023]201、301:建壓電路
      [0024]201U3011:調(diào)整單元
      [0025]2012、3012:信號(hào)穩(wěn)定單元
      [0026]2013、3013:防漏電流單元
      [0027]3021:激磁驅(qū)動(dòng)單元
      [0028]3022:激磁控制單元
      [0029]3022a:分壓子電路
      [0030]311:三相定子線圈
      [0031]312:激磁線圈
      [0032]313:整流單元
      [0033]IG:開關(guān)連接頭
      [0034]B+:電源端
      [0035]L:啟動(dòng)端
      [0036]D+:正接線端
      [0037]F:磁場接線端
      [0038]Rl ?R3、R6:電阻
      [0039]Ra:調(diào)整電阻
      [0040]ZDl:穩(wěn)壓二極管
      [0041]D1、D3 ?D4: 二極管
      [0042]Q1、Q3:NPN 晶體管
      [0043]Q2 =PNP 晶體管
      [0044]Q4:功率開關(guān)
      [0045]GND:接地端
      【具體實(shí)施方式】
      [0046]在下文將參看隨附圖式更充分地描述各種例示性實(shí)施例,在隨附圖式中展示一些例示性實(shí)施例。然而,本發(fā)明概念可能以許多不同形式來體現(xiàn),且不應(yīng)解釋為限于本文中所闡述的例示性實(shí)施例。確切而言,提供此等例示性實(shí)施例使得本發(fā)明將為詳盡且完整,且將向熟知此項(xiàng)技術(shù)者充分傳達(dá)本發(fā)明概念的范疇。在諸圖式中,可為了清楚而夸示層及區(qū)的大小及相對(duì)大小。類似數(shù)字始終指示類似組件。
      [0047]應(yīng)理解,雖然本文中可能使用術(shù)語第一、第二、第三等來描述各種組件,但此等組件不應(yīng)受此等術(shù)語限制。此等術(shù)語是用以區(qū)分一組件與另一組件。因此,下文論述的第一組件可稱為第二組件而不偏離本發(fā)明概念的教示。如本文中所使用,術(shù)語「或」視實(shí)際情況可能包括相關(guān)聯(lián)的列出項(xiàng)目中的任一者或者多者的所有組合。
      [0048]請(qǐng)參閱圖2,圖2為本發(fā)明實(shí)施例的建壓電路及其電壓調(diào)節(jié)系統(tǒng)示意圖。電壓調(diào)節(jié)系統(tǒng)2包括電壓調(diào)節(jié)器20、發(fā)電機(jī)21、指示燈22、啟動(dòng)開關(guān)24以及電瓶23。電壓調(diào)節(jié)器20包括建壓電路201、調(diào)節(jié)控制電路202。發(fā)電機(jī)21透過電源端B+、啟動(dòng)端L、正接線端D+以及磁場接線端F耦接于電壓調(diào)節(jié)器20。電瓶23耦接于電源端B+,指示燈22耦接啟動(dòng)端L0
      [0049]在電壓調(diào)節(jié)器20中,當(dāng)電源端B+提供驅(qū)動(dòng)電壓給調(diào)節(jié)控制電路202時(shí),同時(shí)電瓶23提供啟動(dòng)電壓經(jīng)由啟動(dòng)端L至建壓電路201。電瓶23提供啟動(dòng)電壓驅(qū)動(dòng)建壓電路201產(chǎn)生額外電流,并將額外電流提供至發(fā)電機(jī)21,透過額外電流將調(diào)節(jié)控制電路202產(chǎn)生的激磁電流增大,使發(fā)電機(jī)21于低轉(zhuǎn)速下建立電壓并且開始運(yùn)轉(zhuǎn)。
      [0050]更仔細(xì)地說,建壓電路201包括調(diào)整單元2011、信號(hào)穩(wěn)定單元2012以及防漏電流單元2013。信號(hào)穩(wěn)定單元2012耦接于啟動(dòng)端L,防漏電流單元2013耦接于電源端B+與信號(hào)穩(wěn)定單元2012,調(diào)整單元2011耦接于防漏電流單元2013以及正接線端D+之間。在本發(fā)明實(shí)施例中,信號(hào)穩(wěn)定單元2012用以調(diào)整從啟動(dòng)端L接收電源端B+所提供的啟動(dòng)電壓,使其穩(wěn)定。防漏電流單元2013用以當(dāng)建壓電路201從啟動(dòng)端L接收電源端B+所提供的啟動(dòng)電壓以驅(qū)動(dòng)其導(dǎo)通時(shí),防止漏電流產(chǎn)生。另外,在當(dāng)建壓電路201從啟動(dòng)端L接收電源端B+所提供的啟動(dòng)電壓的同時(shí),輸出一額外電流經(jīng)由正接線端D+至發(fā)電機(jī)21。也就是說,此額外電流等于是傳統(tǒng)方式中透過指示燈22與開關(guān)連接頭(圖未示)提供激磁電流給發(fā)電機(jī)21的激磁線圈(圖未示)用以啟動(dòng)發(fā)電機(jī)發(fā)電的電流。調(diào)整單元2011用以調(diào)整所需的額外電流,并經(jīng)由正接線端D+輸出至發(fā)電機(jī)21,使發(fā)電機(jī)21于低轉(zhuǎn)速下建立電壓并且開始運(yùn)轉(zhuǎn)。
      [0051]在本發(fā)明實(shí)施例中,電壓調(diào)節(jié)器20可適用于12伏(V)或24伏的車用電壓。也就是說,電瓶23為提供12V或24V的驅(qū)動(dòng)電壓。指示燈22可以為3瓦特的警示燈,以在汽車啟動(dòng)時(shí)啟動(dòng)發(fā)電機(jī)21發(fā)電。在其他實(shí)施例中,警示燈的額定功率亦可為2瓦特的燈泡或高亮度的發(fā)光二極管(light-emitting d1de, LED),本發(fā)明僅以此做為說明,并不以此做為限制。
      [0052]接著將更進(jìn)一步詳細(xì)說明電壓調(diào)節(jié)系統(tǒng)的電路以及動(dòng)作流程。請(qǐng)參閱圖3,圖3為本發(fā)明實(shí)施例的電壓調(diào)節(jié)系統(tǒng)細(xì)部電路圖。電壓調(diào)節(jié)系統(tǒng)3包括電壓調(diào)節(jié)器30、發(fā)電機(jī)31、指示燈32、啟動(dòng)開關(guān)34以及電瓶33。電壓調(diào)節(jié)器30包括建壓電路301、調(diào)節(jié)控制電路302、二極管D3以及電阻R6。發(fā)電機(jī)21透過電源端B+、啟動(dòng)端L、正接線端D+以及磁場接線端F耦接于電壓調(diào)節(jié)器30。電瓶33耦接于電源端B+,指示燈32耦接啟動(dòng)端L。
      [0053]在電壓調(diào)節(jié)器30中,電阻R6耦接于電源端B+與調(diào)節(jié)控制電路302之間。電瓶33從電源端B+提供驅(qū)動(dòng)電壓,透過電阻R6傳送至調(diào)節(jié)控制電路302。調(diào)節(jié)控制電路302進(jìn)一步產(chǎn)生激磁電流經(jīng)由磁場接線端F傳送至發(fā)電機(jī)31。也就是說,從電源端B+經(jīng)由電阻R6以及調(diào)節(jié)控制電路302形成一激磁電流路徑。另一方面,建壓電路301耦接于電源端B+、啟動(dòng)端L以及正接線端D+。另外,二極管D3用以限制電流方向,避免調(diào)整單元3011輸出的電流回流至啟動(dòng)端L。在應(yīng)用上,更可于電阻R6與調(diào)節(jié)控制電路302之間耦接一二極管,用以限制電流路徑的方向,避免電源端B+受到其他電壓源所輸出信號(hào)的干擾。
      [0054]在本發(fā)明實(shí)施例中,建壓電路301的內(nèi)部組件與圖2中建壓電路201的內(nèi)部組件連接關(guān)系相同,后續(xù)將針對(duì)圖3中的信號(hào)穩(wěn)定單元3012、防漏電流單元3013與調(diào)整單元3011進(jìn)行更詳細(xì)的說明。
      [0055]在本發(fā)明實(shí)施例中,信號(hào)穩(wěn)定單元3012為電阻R3。電阻R3具有第一端與第二立而,弟一纟而稱接于啟動(dòng)纟而L與接地纟而GND,弟—纟而稱接于防漏電流單兀3013。彳目號(hào)穩(wěn)定單兀3012用以調(diào)整從啟動(dòng)端L接收電源端B+所提供的啟動(dòng)電壓,使其穩(wěn)定。在應(yīng)用上,信號(hào)穩(wěn)定單元3012更可包括另一電阻(圖未示),所述電阻具有第一端與第二端,第一端耦接于電阻R3的第一端或電阻R3的第二端,第二端耦接于接地端GND。本發(fā)明僅以此做為說明,并不以此方式做為限制。
      [0056]防漏電流單元3013包括電阻Rl?R2、NPN晶體管Ql以及PNP晶體管Q2。電阻Rl具有第一端與第二端,第一端稱接于電源端B+。電阻R2具有第一端與第二端,第一端稱接于電阻Rl的第二端。NPN晶體管Ql的集電
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