專利名稱：集成壓控式汽車電壓調(diào)節(jié)器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型屬于電子式機(jī)車電壓調(diào)節(jié)器。
機(jī)車在運(yùn)行時是依靠交流發(fā)電機(jī)為動力運(yùn)行的。運(yùn)行時還同時對電瓶進(jìn)行充電。傳統(tǒng)的電子電壓調(diào)節(jié)器主要采用常規(guī)電路分立元件組成。常出現(xiàn)如下不足之處因功率級在內(nèi)置式，汽車發(fā)動機(jī)散熱條件苛刻狀態(tài)下工作，易導(dǎo)致調(diào)節(jié)器自耗功率大，升溫高，可靠性差，影響調(diào)壓器控制精度和調(diào)節(jié)器使用壽命。目前盡管有改用集成式調(diào)節(jié)器做法，但是均采用電流型控制形式。同樣不能克服大電流自耗功率大，升溫高，不穩(wěn)定等缺點(diǎn)，特別是汽車怠速及大負(fù)載時，很難保證對蓄電瓶充電。一旦蓄電瓶電池耗盡，汽車發(fā)動就有困難。
本實(shí)用新型的目的是提供一種用集成塊和特殊功能器件組成的調(diào)節(jié)器。通過電平信號比較，提高控制系統(tǒng)電壓，引入拋負(fù)載過保護(hù)和過壓保護(hù)措施，以達(dá)到降低汽車電壓調(diào)節(jié)器功率自耗，保證蓄電平及時充電，以實(shí)現(xiàn)汽車安全、可靠行駛的目的。
集成壓控式汽車電壓調(diào)節(jié)器的發(fā)明原理是以一單片集成電路塊(IC)為主體，一方面實(shí)現(xiàn)電平比較、放大、控制；另外又以集成塊(IC)中的DC-DC電路與相關(guān)分立元件共同構(gòu)成控制系統(tǒng)高電壓源和拋負(fù)載保護(hù)和電壓保護(hù)系統(tǒng)。在技術(shù)上具體是這樣實(shí)現(xiàn)的電壓控制系統(tǒng)由集成塊(IC)中的電平比較器和功率輸出級，DC-DC電路取樣電路，基準(zhǔn)電壓電路，過壓保護(hù)電路，拋負(fù)載保護(hù)電路構(gòu)成。當(dāng)電平比較器從取樣電路得到一電壓信號后，與發(fā)電機(jī)系統(tǒng)基準(zhǔn)電壓相比較，輸出一個信號到功率輸出級，經(jīng)功放輸出形成電壓型控制發(fā)電機(jī)系統(tǒng)。另方面電壓控制系統(tǒng)電源(簡稱DC-DC電壓源)由振蕩器(包括集成塊IC的一部分與相關(guān)分立主件)，二倍壓電路構(gòu)成。它形成一個約為高于發(fā)電機(jī)系統(tǒng)電壓二倍的電壓源。一旦出現(xiàn)超負(fù)載電壓時，過壓保護(hù)電路和拋負(fù)載保護(hù)電路則會將其吸收。
本實(shí)用新型與現(xiàn)有的汽車電壓調(diào)節(jié)器相比，最大優(yōu)點(diǎn)是采用集成電壓型控制后，其電性能好，穩(wěn)定可靠。據(jù)測試，其轉(zhuǎn)速特性Δ＜0.01V，負(fù)載特性Δ＜0.15V，在高溫100℃下工作2小時，動態(tài)熱測調(diào)節(jié)值Δ＜0.3V。其自耗功率反為電流型的七分之一。有效地避免了升溫高，易損壞的缺點(diǎn)。其次降低了輸出電平損耗率(約為現(xiàn)有調(diào)節(jié)器的六分之一)。起到降低發(fā)電轉(zhuǎn)速，保證了怠速及大負(fù)載時對蓄電瓶的充電。如果采用外搭鐵形式，還可以節(jié)省十只元件，不僅節(jié)約成本，還能縮小體積。本調(diào)節(jié)器應(yīng)用面廣，不僅可用于汽車，還可以用于其他各種機(jī)車。
本實(shí)用新型一共涉及3幅說明書附圖。其中


圖1集成壓控式汽車電壓調(diào)節(jié)器實(shí)物示意圖結(jié)構(gòu)。其中X為印刷電路，Y為外殼，Z為輸出接線端。
圖2集成壓控式汽車電壓調(diào)節(jié)器工作原理框圖。其中，1A為電平比較器，2A是功率輸出級，3A是DC-DC電路，(其中3A1為振蕩器，3A2為二倍電壓電路)，4A為取樣電路，5A是基準(zhǔn)電壓，6A是過壓保護(hù)，7A為拋負(fù)載保護(hù)，B是發(fā)電機(jī)系統(tǒng)。如果將1A至7A統(tǒng)稱為A系統(tǒng)，則A系統(tǒng)即為B系統(tǒng)的集成壓控電壓調(diào)節(jié)系統(tǒng)。二者結(jié)合稱為集成壓控式汽車電壓調(diào)節(jié)器。
圖3是集成壓控式汽車電壓調(diào)節(jié)器的電子線路圖?，F(xiàn)與圖2相結(jié)合加經(jīng)說明發(fā)電機(jī)B輸出電壓經(jīng)電阻R7、R8分壓得到一個取樣電壓(4A)與由電阻R6、二級管D1形成的基準(zhǔn)電壓(5A)經(jīng)由集成塊(IC)進(jìn)行比較輸出，對2A功放BG進(jìn)行電壓控制，再由功放BG輸出給發(fā)電機(jī)勵磁線圈L，形成閉環(huán)控制，進(jìn)而穩(wěn)定發(fā)電機(jī)輸出電壓；另一路DC-DC電路3A由集成塊(IC)的另一部分與電阻R1，R2，R3，R4，R5，電容C1組成振蕩器3A1，信號經(jīng)電容C3，C4和二極管D2，D4組成的二倍壓電路3A2，得到一個高電壓，經(jīng)電阻R9，R11輸入功放BG，形成電壓控制系統(tǒng)的電壓源，電阻R9取值應(yīng)大于10KΩ(千歐姆)。電阻R10壓敏電阻R0和二極管D4組成拋負(fù)載保護(hù)電路7A，可以吸收拋負(fù)載時產(chǎn)生的過電壓。二極管D5為功放BG輸入端過壓保護(hù)部件。二極管D6是反向電勢吸收部件。電容C2為取樣點(diǎn)濾波部件，它可使輸出勵磁波形呈類似脈寬調(diào)制變化，以減小動態(tài)損耗，一般取值在0.1-1μF(微法拉)。
本實(shí)用新型的另一種實(shí)施方案是當(dāng)調(diào)節(jié)器采用外搭鐵形式。省略DC-DC電路3A。具體實(shí)施辦法是把圖3中F1、F2二點(diǎn)短接，F(xiàn)點(diǎn)斷開，并將二極管D6，線圈回路串入F點(diǎn)斷開處；斷開電阻R9的M端，改接N端即可。這種方案性能比前述方案稍差些，但是成本低于前者。
權(quán)利要求1.集成壓控式汽車電壓調(diào)節(jié)器，由電壓控制系統(tǒng)，電壓控制系統(tǒng)電源簡稱DC-DC電壓源，基準(zhǔn)電壓電路，取樣電路，過壓保護(hù)電路，拋負(fù)載保護(hù)電路，發(fā)電機(jī)系統(tǒng)構(gòu)成，其特征在于(1)電壓控制系統(tǒng)由電平比較器，功率輸出級，集成塊(IC)DC-DC電壓源輸出端電阻R9、R11連接構(gòu)成；(2)拋負(fù)載保護(hù)電路由電阻R10，壓敏電阻R0和二極管D4組成。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的集成壓控式汽車電壓調(diào)節(jié)器，其特征在于電阻R9取值大于10KΩ(歐姆)；取樣點(diǎn)濾波電容C2取值在0.1-1μF(微法拉)之間。
3.根據(jù)利要求1所述的集成壓控式汽車電壓調(diào)節(jié)器，其特征在于DC-DC電壓源電路由2部分組成(1)振蕩器電路由集成塊1C的一部分與電阻R1、R2、R3、R4、R5電容C1構(gòu)成；(2)二倍壓電路由電容C3、C4二極管D2、D3構(gòu)成。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的集成壓控式汽車電壓調(diào)節(jié)器，其特征在于調(diào)節(jié)器為外搭鐵式時，DC-DC電路省略，并且將(1)接點(diǎn)F1，F(xiàn)2短接，斷開F點(diǎn)，將二極管D6，線圈L回路串入F斷開處；(2)斷開電阻R9的M端，改接N端。
專利摘要一種集成壓控式汽車電壓調(diào)節(jié)器，采用一塊集成塊與特殊的功能器件構(gòu)成，本實(shí)用新型涉及二大技術(shù)特征一是具有電平信號與基準(zhǔn)電壓比較、放大、控制汽車電壓的調(diào)節(jié)系統(tǒng)。二是有一個生成該調(diào)節(jié)系統(tǒng)的高電壓源。它可根據(jù)汽車在不同車速，不同用電負(fù)荷時保護(hù)汽車發(fā)電機(jī)輸出電壓的恒定不變。并運(yùn)用壓控源電路以電壓控制形式來精確控制汽車發(fā)電機(jī)輸出電壓的恒定，而且有自耗小、升溫低、壽命長等優(yōu)點(diǎn)。
文檔編號B60K1/04GK2255382SQ9524653
公開日1997年6月4日 申請日期1995年11月28日 優(yōu)先權(quán)日1995年11月28日
發(fā)明者龔國馨 申請人:龔國馨