分40、觸發(fā)器部分50、驅(qū)動(dòng)部分60和禁用部分70。在一些實(shí)施方式中,調(diào)節(jié)器部分40具有調(diào)節(jié)器部分輸入41和調(diào)節(jié)器部分輸出49,觸發(fā)器部分50具有觸發(fā)器部分輸入51和觸發(fā)器部分輸出59,驅(qū)動(dòng)部分60具有驅(qū)動(dòng)部分輸入61和驅(qū)動(dòng)禁用部分接口 69,以及禁用部分70具有負(fù)載接口 71和禁用部分輸出79。
[0088]調(diào)節(jié)器部分40從交流發(fā)電機(jī)21接收電壓,且從交流發(fā)電機(jī)21接收的電壓被濾波、整流并被緩沖以降低瞬變。在電壓被濾波、整流和緩沖之后,其然后從調(diào)節(jié)器部分40被傳遞到觸發(fā)器部分50。當(dāng)交流發(fā)電機(jī)21的輸出電壓超出交流發(fā)電機(jī)過(guò)壓閾值時(shí)觸發(fā)器部分50傳遞電流到驅(qū)動(dòng)部分60。在一個(gè)實(shí)施方式中,交流發(fā)電機(jī)過(guò)壓閾值是15VDC。在另一實(shí)施方式中,交流發(fā)電機(jī)過(guò)壓閾值是20VDC。在另一實(shí)施方式中,交流發(fā)電機(jī)過(guò)壓閾值是18.65VDC。
[0089]當(dāng)電流由觸發(fā)器部分50提供給驅(qū)動(dòng)部分60時(shí),驅(qū)動(dòng)部分60激活禁用部分70。禁用部分70從負(fù)載80提走電流,由此禁用負(fù)載80。在一些實(shí)施方式中,負(fù)載80是引擎20上的磁發(fā)電機(jī)22。在其他實(shí)施方式中,負(fù)載80是用于引擎20的組件的線圈23,其功能對(duì)于引擎20中發(fā)生燃燒是必須的,且該組件僅在電壓被提供給線圈23時(shí)允許發(fā)生燃燒,該線圈23例如是燃料栗繼電器線圈或燃料電磁線圈。對(duì)于線圈23是燃料栗繼電器線圈或燃料電磁線圈的實(shí)施方式,當(dāng)電壓從線圈23被移除時(shí)切斷向引擎20遞送燃料。由此,從線圈23移除電壓禁用引擎20。
[0090]因此,當(dāng)禁用部分70從負(fù)載80提走電流時(shí),引擎20停止轉(zhuǎn)動(dòng)。因此,由引擎20轉(zhuǎn)動(dòng)的交流發(fā)電機(jī)21的電壓輸出也停止,由此移除交流發(fā)電機(jī)過(guò)壓情況。
[0091]參考圖2,示出了戶外電動(dòng)設(shè)備10,其包含或能夠裝備交流發(fā)電機(jī)過(guò)壓保護(hù)電路30 ο
[0092]轉(zhuǎn)到圖3-5和圖8,圖3示出了根據(jù)示意性實(shí)施方式的交流發(fā)電機(jī)過(guò)壓保護(hù)電路30的框圖,示出了關(guān)于電池90、戶外電動(dòng)設(shè)備10的引擎20、交流發(fā)電機(jī)21和負(fù)載80??梢钥闯?,交流發(fā)電機(jī)21和負(fù)載80被連接到引擎20。此外,過(guò)壓保護(hù)電路30被連接到和/或可連接到交流發(fā)電機(jī)21和負(fù)載80。電池90被連接到交流發(fā)電機(jī)21。在一些實(shí)施方式中,調(diào)節(jié)器部分40具有調(diào)節(jié)器部分輸入41和調(diào)節(jié)器部分輸出49,觸發(fā)器部分50具有觸發(fā)器部分輸入51和觸發(fā)器部分輸出59,驅(qū)動(dòng)部分60具有驅(qū)動(dòng)部分輸入61和驅(qū)動(dòng)禁用部分接口 69,以及禁用部分70具有負(fù)載接口 71和禁用部分輸出79。如在圖4_5和8中能夠看出,在一些實(shí)施方式中,負(fù)載80是磁發(fā)電機(jī)22,在進(jìn)一步實(shí)施方式中,負(fù)載80是引擎控制模塊26,且在其他實(shí)施方式中,負(fù)載80是線圈23。
[0093]轉(zhuǎn)到上述的圖4和圖6A-D,過(guò)壓保護(hù)電路30的實(shí)施方式的示意圖,過(guò)壓保護(hù)電路30的該實(shí)施方式被設(shè)計(jì)用于使作為負(fù)載80的正脈沖磁發(fā)電機(jī)22發(fā)揮作用。能夠看出,調(diào)節(jié)器部分40包括調(diào)節(jié)器部分輸入41、調(diào)節(jié)器二極管D1、調(diào)節(jié)器電阻器R2、調(diào)節(jié)器齊納二極管D2、調(diào)節(jié)器電容器C3和調(diào)節(jié)器部分輸出49。調(diào)節(jié)器部分輸入41連接到交流發(fā)電機(jī)21的輸出并從交流發(fā)電機(jī)21接收電壓輸出。在一些實(shí)施方式中,調(diào)節(jié)器二極管Dl的陽(yáng)極是調(diào)節(jié)器部分輸入41。調(diào)節(jié)器電阻器R2的第一端42被連接到調(diào)節(jié)器二極管Dl的陰極。調(diào)節(jié)器齊納二極管D2和調(diào)節(jié)器電容器C3并聯(lián)連接,調(diào)節(jié)器齊納二極管D2的陰極和調(diào)節(jié)器電容器C3的陽(yáng)極被連接到調(diào)節(jié)器電阻器R2的第二端43且調(diào)節(jié)器齊納二極管D2的陽(yáng)極和調(diào)節(jié)器電容器C3的陰極連接到地端。
[0094]調(diào)節(jié)器二極管Dl整流交流發(fā)電機(jī)21的電壓輸出以在交流發(fā)電機(jī)21的過(guò)壓發(fā)生時(shí)防止電流回流并且過(guò)壓保護(hù)電路30開(kāi)始主動(dòng)禁用引擎20由此降低交流發(fā)電機(jī)21的電壓輸出。調(diào)節(jié)器電阻器R2和調(diào)節(jié)器電容器C3對(duì)提供給調(diào)節(jié)器部分40的交流發(fā)電機(jī)21的電壓輸出進(jìn)行濾波以防止由于可能超過(guò)過(guò)壓保護(hù)電壓30的交流發(fā)電機(jī)過(guò)壓閾值的短持續(xù)時(shí)間的瞬變電壓而錯(cuò)誤觸發(fā)觸發(fā)器部分50,及禁用TRIAC Q2導(dǎo)通并從負(fù)載80提走電流。調(diào)節(jié)器齊納二極管D2用作鉗制過(guò)壓情況以保護(hù)觸發(fā)器晶體管Ql的限制器(snubber)。
[0095]在一個(gè)實(shí)施方式中,調(diào)節(jié)器部分輸出49由調(diào)節(jié)器電阻器R2的第二端、調(diào)節(jié)器電容器C3的陽(yáng)極和調(diào)節(jié)器齊納二極管D2的陰極構(gòu)成,并提供調(diào)節(jié)的電壓給觸發(fā)器部分輸入51。能夠看出,調(diào)節(jié)器部分40被配置成調(diào)節(jié)從交流發(fā)電機(jī)21接收的電壓輸出,并輸出調(diào)節(jié)的電壓給觸發(fā)器部分50。
[0096]觸發(fā)器部分50包括觸發(fā)器部分輸入51、觸發(fā)器齊納二極管D3、觸發(fā)器電容器C4、觸發(fā)器電阻器R5、觸發(fā)器晶體管Ql和觸發(fā)器部分輸出59。在一個(gè)實(shí)施方式中,觸發(fā)器齊納二極管D3的陰極和觸發(fā)器Ql的集電極構(gòu)成觸發(fā)器部分輸入51。觸發(fā)器齊納二極管D3的陽(yáng)極、觸發(fā)器電阻器R5的第一端52和觸發(fā)器電容器C4的陽(yáng)極被連接。觸發(fā)器電容器C4的陰極被連接到地端。觸發(fā)器電阻器R5的第二端53被連接到觸發(fā)器晶體管Ql的基極。構(gòu)想了在一些實(shí)施方式中,在觸發(fā)器電阻器R5與觸發(fā)器晶體管Ql的基極之間存在第二基極電阻器。此外,構(gòu)想了在一些實(shí)施方式中,在觸發(fā)器晶體管Ql的基極與發(fā)射極之間存在電阻器。
[0097]在操作中,當(dāng)交流發(fā)電機(jī)21的輸出電壓超過(guò)交流發(fā)電機(jī)過(guò)壓閾值時(shí),觸發(fā)器齊納二極管D3變得反向偏壓并導(dǎo)致觸發(fā)器電容器C4充電。當(dāng)觸發(fā)器電容器C4、觸發(fā)器晶體管Ql開(kāi)始導(dǎo)通并放大通過(guò)觸發(fā)器齊納二極管D3的電流。在一個(gè)實(shí)施方式中,觸發(fā)器晶體管Ql在觸發(fā)器電容器C4被充電到0.65V時(shí)開(kāi)始導(dǎo)通。構(gòu)想了在一些實(shí)施方式中,觸發(fā)器晶體管Ql可以是PNP晶體管,并在其他實(shí)施方式中,觸發(fā)器晶體管Ql可以是NPN晶體管。該放大的電流流過(guò)觸發(fā)器晶體管Ql的集電極到驅(qū)動(dòng)部分60。在一個(gè)實(shí)施方式中,觸發(fā)器晶體管Ql的發(fā)射極包括觸發(fā)器部分輸出59。
[0098]驅(qū)動(dòng)部分60包括驅(qū)動(dòng)部分輸入61、驅(qū)動(dòng)禁用部分接口 69、第一驅(qū)動(dòng)電阻器R3、第二驅(qū)動(dòng)電阻器R4、第三驅(qū)動(dòng)電阻器R7、驅(qū)動(dòng)電容器C5、驅(qū)動(dòng)二極管D4和驅(qū)動(dòng)金屬氧化物半導(dǎo)體場(chǎng)效應(yīng)晶體管(MOSFET) Q3。驅(qū)動(dòng)MOSFET Q3是N溝道M0SFET。在一個(gè)實(shí)施方式中,第二驅(qū)動(dòng)電阻器R4的第一端64包括驅(qū)動(dòng)部分輸入61。第三驅(qū)動(dòng)電阻器R7的第二端67被連接到地端。第二驅(qū)動(dòng)電阻器R4的第二端65和第三驅(qū)動(dòng)電阻器R7的第一端66被連接。因此,第二驅(qū)動(dòng)電阻器R4和第三驅(qū)動(dòng)電阻器R7用作驅(qū)動(dòng)部分輸入61與地端之間的驅(qū)動(dòng)分壓器68。此外,驅(qū)動(dòng)電容器C5的陽(yáng)極被連接到第二驅(qū)動(dòng)電阻器R4的第二端65、第三驅(qū)動(dòng)電阻器R7的第一端66和驅(qū)動(dòng)MOSFET Q3的柵極。驅(qū)動(dòng)MOSFET Q3的源極被連接到地端且驅(qū)動(dòng)MOSFET Q3的漏極被連接到驅(qū)動(dòng)二極管D4的陰極。驅(qū)動(dòng)二極管D4的陽(yáng)極被連接到第一驅(qū)動(dòng)電阻器R3的第二端63。在一個(gè)實(shí)施方式中,第一驅(qū)動(dòng)電阻器R3的第一端62包括驅(qū)動(dòng)禁用部分接口 69,其從禁用部分70的禁用部分輸出79接收電流。
[0099]圖6A-D中示出的禁用部分70的實(shí)施方式具有負(fù)載接口 71、禁用部分輸出79、禁用電阻器R1、禁用電容器Cl和用于交變電流的禁用三極管(TRIAC)Q2。在該實(shí)施方式中,禁用部分輸出79發(fā)送電流給驅(qū)動(dòng)部分60的驅(qū)動(dòng)禁用部分接口 69。在一個(gè)實(shí)施方式中,禁用電阻器Rl的第二端73、禁用電容器Cl的陰極和禁用TRIAC Q2的柵極被連接以構(gòu)成禁用部分輸出79。在一個(gè)實(shí)施方式中,禁用電阻器Rl的第一端72、禁用電容器Cl的陽(yáng)極和禁用TRIAC Q2的主端子I (MTl)被連接以構(gòu)成負(fù)載接口 71,其被連接到磁發(fā)電機(jī)22并從其接收功率。禁用TRIAC Q2的主端子2(MT2)被連接到地端。禁用電容器Cl過(guò)濾瞬變以防止錯(cuò)誤觸發(fā)禁用TRIAC Q2的柵極。
[0100]在操作中,傳經(jīng)觸發(fā)器晶體管Ql的發(fā)射極并從其出去的電流在驅(qū)動(dòng)MOSFET Q3的柵極處施加電壓。更具體地,傳經(jīng)觸發(fā)器晶體管Ql并從其出去的電流傳經(jīng)驅(qū)動(dòng)分壓器68,其由第二驅(qū)動(dòng)電阻器R4和第三驅(qū)動(dòng)電阻器R7構(gòu)成。驅(qū)動(dòng)分壓器68在驅(qū)動(dòng)MOSFET Q3的高阻抗柵極處施加足以使得驅(qū)動(dòng)MOSFET Q3導(dǎo)通的電壓。驅(qū)動(dòng)MOSFET Q3的柵極位于第二驅(qū)動(dòng)電阻器R4與第三驅(qū)動(dòng)電阻器R7之間。
[0101]驅(qū)動(dòng)MOSFET Q3通常在漏極與源極之間具有高阻抗路徑,這不會(huì)允許電流在驅(qū)動(dòng)MOSFET Q3的漏極與源極之間傳遞。但是,當(dāng)在驅(qū)動(dòng)MOSFET Q3的柵極處施加足夠的電壓時(shí),漏極與源極之間的路徑的阻抗變低,由此當(dāng)磁發(fā)電機(jī)22產(chǎn)生正脈沖時(shí),允許磁發(fā)電機(jī)22生成的電流的第三部分從磁發(fā)電機(jī)22被引導(dǎo)或轉(zhuǎn)移并沿著第三電流路徑76流動(dòng)。第三電流路徑76由禁用電阻器R1、第一驅(qū)動(dòng)電阻器R3、驅(qū)動(dòng)二極管D4和驅(qū)動(dòng)MOSFET Q3構(gòu)成。此夕卜,第三電流路徑76的禁用電阻器Rl和第一驅(qū)動(dòng)電阻器R3形成第三電流路徑分壓器,禁用TRIAC Q2的柵極被連接在禁用電阻器Rl與第一驅(qū)動(dòng)電阻器R3之間。能夠看出禁用電阻器Rl的第二端73、第一驅(qū)動(dòng)電阻器R3的第一端62、禁用TRIAC Q2的柵極和禁用電容器Cl的陰極形成節(jié)點(diǎn)。
[0102]禁用TRIAC Q2當(dāng)沒(méi)有被觸發(fā)并沒(méi)有導(dǎo)通時(shí)一般是端子MTl與MT2之間的高阻抗路徑。但是,當(dāng)禁用TRIAC Q2被觸發(fā)并導(dǎo)通時(shí),其用作MTl與MT2之間的低阻抗路徑,由此將磁發(fā)電機(jī)22產(chǎn)生的電流接地。因此,當(dāng)由磁發(fā)電機(jī)22的正電壓脈沖生成的電流的第三部分沿著第三電流路徑76流動(dòng)時(shí),在禁用TRIAC Q2的柵極處產(chǎn)生足以觸發(fā)禁用TRIAC Q2的柵極的電壓。此外,在禁用TRIAC Q2的柵極處產(chǎn)生的電壓低于在禁用TRIAC Q2的MTl處的電壓,是由于禁用電阻器Rl和驅(qū)動(dòng)電阻器R3形成第三電流路徑分壓器,且在禁用TRIACQ2的接地MT2處的電壓低于在禁用TRIAC Q2的MTl和柵極處的電壓,這使得禁用TRIAC Q2在第三象限導(dǎo)通。
[0103]當(dāng)禁用TRIAC Q2在第三象限導(dǎo)通時(shí),第二部分電流沿著第二電流路徑75從磁發(fā)電機(jī)22傳播至地端。從磁發(fā)電機(jī)22到地端的第二電流路徑75由禁用TRIAC Q2、第一驅(qū)動(dòng)電阻器R3、驅(qū)動(dòng)二極管D4和驅(qū)動(dòng)MOSFET Q3構(gòu)成。沿著第二電流路徑75傳播的電流離開(kāi)磁發(fā)電機(jī)22,在MTl處進(jìn)入到禁用TRIAC Q2,在柵極處離開(kāi)禁用TRIAC Q2,傳經(jīng)第一驅(qū)動(dòng)電阻器R3和驅(qū)動(dòng)二極管D4,進(jìn)入驅(qū)動(dòng)MOSFET Q3的漏極,并從驅(qū)動(dòng)MOSFET Q3的源極離開(kāi)到地端。
[0104]當(dāng)禁用TRIAC Q2在第三象限操作時(shí)沿著第二電流路徑75傳經(jīng)禁用TRIAC Q2從MTl流到柵極的電流使得禁用TRIAC Q2導(dǎo)通,由此建立用于來(lái)自磁發(fā)電機(jī)22的第一部分電流的從磁發(fā)電機(jī)22到地端的第一電流路徑74。從磁發(fā)電機(jī)22到地端的第一電流路徑74由禁用TRIAC Q2構(gòu)成。沿著第一電流路徑74傳播的電流離開(kāi)磁發(fā)電機(jī)22,在MTl進(jìn)入禁用TRIAC Q2,并在MT2處離開(kāi)禁用TRIAC Q2的MT2到地端。可以理解當(dāng)禁用TRIAC Q2導(dǎo)通時(shí),僅由磁發(fā)電機(jī)22產(chǎn)生的少量電流沿著第三電流路徑76和第二電流路徑75傳播,而由磁發(fā)電機(jī)22產(chǎn)生的大部分電流沿著第一電流路徑74傳播,這是通過(guò)導(dǎo)通禁用TRIAC Q2從磁發(fā)電機(jī)22到地端的低阻抗路徑。
[0105]使用禁用TRIAC Q2通過(guò)第一電流路徑74從磁發(fā)電機(jī)22移除電流而從磁發(fā)電機(jī)22的電路移除電流,由此禁用用于引擎20的火花源并停止戶外電動(dòng)設(shè)備10的引擎20。由于驅(qū)動(dòng)MOSFET Q3具有高輸入電阻,一旦禁用TRIAC Q2開(kāi)始導(dǎo)通,則禁用TRIAC Q2保持在連續(xù)導(dǎo)通狀態(tài)持續(xù)足夠的時(shí)間以禁用引擎20。
[0106]能夠看出,當(dāng)引擎20停止時(shí),交流發(fā)電機(jī)21的輸出降低且禁用TRIAC Q2保持在低阻抗直到驅(qū)動(dòng)電容器C5中的電荷通過(guò)第三驅(qū)動(dòng)電阻器R7被放電,這導(dǎo)致在驅(qū)動(dòng)MOSFETQ3的柵極處的電壓降到低于驅(qū)動(dòng)MOSFET Q3的閾值電壓以下,且驅(qū)動(dòng)MOSFET Q3停止導(dǎo)通。
[0107]在一個(gè)實(shí)施方式中,在引擎20停止轉(zhuǎn)動(dòng)之后的一些秒,驅(qū)動(dòng)電容器C5上的電荷降到驅(qū)動(dòng)MOSFET Q3的閾值低壓以下。
[0108]可替換地,交流發(fā)電機(jī)過(guò)壓保護(hù)電路30包括TRIAC和M0SFET,其中TRIAC是禁用TRIAC Q2且MOSFET是驅(qū)動(dòng)MOSFET Q3。TRIAC被電連接到M0SFET,且TRIAC被電連接到磁發(fā)電機(jī)22。TRIAC被配置成當(dāng)被MOSFET觸發(fā)時(shí)將磁發(fā)電機(jī)22接地。此外,MOSFET被電連接到交流發(fā)電機(jī)21。MOSFET被配置成當(dāng)交流發(fā)電機(jī)工作在過(guò)壓情況中時(shí)導(dǎo)通,該情況例如是交流發(fā)電機(jī)21的輸出電壓超過(guò)交流發(fā)電機(jī)過(guò)壓閾值時(shí)。
[0109]此外,交流發(fā)電機(jī)21被連接到引擎20并由該引擎20轉(zhuǎn)動(dòng)。另外,磁發(fā)電機(jī)22被連接到引擎20并給該引擎20提供火花。另外,使用TRIAC將磁發(fā)電機(jī)22接地禁用磁發(fā)電機(jī)22并停止來(lái)自交流發(fā)電機(jī)21的電壓輸出。
[0110]在一些實(shí)施方式中,交流發(fā)電機(jī)過(guò)壓保護(hù)電路30還包括晶體管,其中該晶體管是觸發(fā)器晶體管Ql。該晶體管被電連接到交流發(fā)電機(jī)21并被配置成當(dāng)交流發(fā)電機(jī)21工作在過(guò)壓情況中時(shí)導(dǎo)通。
[0111]回到上述的圖5和圖7A-D,其是過(guò)壓保護(hù)電路30的另一實(shí)施方式的示意圖,過(guò)壓保護(hù)電路30的該實(shí)施方式被設(shè)計(jì)用于使作為負(fù)載80的線圈30發(fā)揮作用。在一些實(shí)施方式中,線圈23是用于提供燃料給戶外電動(dòng)設(shè)備10的引擎20的燃料栗的燃料栗繼電器線圈。在其他實(shí)施方式中,線圈23是用于給戶外電動(dòng)設(shè)備10的引擎20提供燃料的燃料螺線管的燃料電磁線圈。在另外實(shí)施方式中,線圈23是用于給戶外電動(dòng)設(shè)備10的引擎20提供空氣的進(jìn)氣閥的進(jìn)氣閥線圈。但是,構(gòu)想了線圈23可以是當(dāng)從線圈23移除電壓時(shí)禁用引擎20中的燃燒的戶外電動(dòng)設(shè)備10的任意組件的線圈,該電壓移除會(huì)禁用戶外電動(dòng)設(shè)備10的交流發(fā)電機(jī)21的輸出。此外,構(gòu)想了線圈23可以是當(dāng)線圈23短路或被禁用TRIAC Q2接地由此禁用戶外電動(dòng)設(shè)備10的交流發(fā)電機(jī)21的輸出時(shí)禁用引擎20中的燃燒的戶外電動(dòng)設(shè)備10的任意組件的線圈。
[0112]調(diào)節(jié)器部分40、觸發(fā)器部分50和驅(qū)動(dòng)部分60包含如結(jié)合以上圖4和圖6A-D所述的相同的組件并被設(shè)計(jì)以相同的方式發(fā)揮功能。但是,禁用部分70的結(jié)構(gòu)和功能在圖4和圖6A-D中示出的實(shí)施方式與在圖5和圖7A-D中示出的實(shí)施方式不同。
[0113]圖5和圖7A-D中示出的禁用部分70的實(shí)施方式具有負(fù)載接口 71、禁用部分輸出79、禁用電阻器R1、禁用電容器Cl、禁用TRIAC Q2和禁用電阻元件R8。負(fù)載接口 71將負(fù)載80連接到禁用部分70。在該實(shí)施方式中,負(fù)載80是以線圈23的形式。
[0114]禁用電阻元件R8的第一端77被連接到交流發(fā)電機(jī)21的輸出并從交流發(fā)電機(jī)21接收電壓。禁用電阻元件R8的第二端78被連接到禁用