汽車發(fā)電機(jī)的電壓調(diào)節(jié)模塊及電壓調(diào)節(jié)電路的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及汽車發(fā)電機(jī)技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種汽車發(fā)電機(jī)的電壓調(diào)節(jié)模塊及利用該電壓調(diào)節(jié)模塊調(diào)節(jié)發(fā)電機(jī)的輸出電壓的電壓調(diào)節(jié)電路。
【背景技術(shù)】
[0002]汽車電源由蓄電池和發(fā)電機(jī)構(gòu)成，當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)未運(yùn)行時(shí)由蓄電池給整車電氣負(fù)載供電，當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)行帶動(dòng)發(fā)電機(jī)發(fā)電后，則由發(fā)電機(jī)給整車電氣負(fù)載供電，同時(shí)向蓄電池充電。為了能夠通過發(fā)電機(jī)向蓄電池充電，以保障蓄電池電量充足，發(fā)電機(jī)的輸出電壓應(yīng)該高于蓄電池電壓。由于蓄電池的特性會(huì)隨環(huán)境溫度的變化而變化，夏天時(shí)蓄電池活性較好，起動(dòng)時(shí)能釋放更多電量，所需充電電壓就相對(duì)較低；冬天時(shí)蓄電池活性差，起動(dòng)時(shí)釋放的電量降低，所需充電電壓就相對(duì)較高。因此，為了兼顧冬天和夏天，目前是將發(fā)電機(jī)的輸出電壓設(shè)定為基本等于對(duì)應(yīng)夏天的充電電壓和對(duì)應(yīng)冬天的充電電壓的中間值，具體為:若蓄電池的額定電壓是12伏，則發(fā)電機(jī)的輸出電壓設(shè)定為14.5伏，若蓄電池的額定電壓是24伏，則發(fā)電機(jī)的輸出電壓設(shè)定為28.5伏。
[0003]圖1示出了現(xiàn)有的用于設(shè)定汽車發(fā)電機(jī)的輸出電壓的電壓調(diào)節(jié)模塊，該電壓調(diào)節(jié)模塊包括驅(qū)動(dòng)單元和控制單元，及用于與外圍電路連接的電源端子幾、接地端子JGND和輸出端子JOUT，其中，該電源端子JL與汽車發(fā)電機(jī)的勵(lì)磁線圈5的高電位端連接，接地端子JGND與蓄電池I的負(fù)極、進(jìn)而與搭鐵連接，輸出端子JOUT與勵(lì)磁線圈5的低電位端連接，該勵(lì)磁線圈5的高電位端即為通過二極管D2與發(fā)動(dòng)機(jī)4的充電指示燈端連接的一端。上述驅(qū)動(dòng)單元包括第一電阻R1、第一三極管Ql和第二三極管Q2，第一電阻Rl的一端與電源端子幾連接，第一電阻Rl的另一端與第一三極管Ql的基極和第二三極管的集電極連接，第一三極管Ql的集電極和發(fā)射極分別與輸出端子JOUT和接地端子JGND連接，第二三極管Q2的發(fā)射極與接地端子連接；上述控制單兀包括分壓電路和第三穩(wěn)壓管D3，分壓電路包括串聯(lián)連接在電源端子JL與接地端子JGND之間的第二電阻R2和第三電阻R3，第三穩(wěn)壓管D3的正極和負(fù)極分別與第二三極管Q2的基極和分壓電路的分壓點(diǎn)(第二電阻R2和第三電阻R3之間的電位點(diǎn))連接。
[0004]該電壓調(diào)節(jié)模塊的調(diào)壓原理如下:當(dāng)點(diǎn)火開關(guān)2接通后，電流經(jīng)發(fā)電機(jī)充電指示燈3、第二電阻R2和第三電阻R3形成閉合回路，此時(shí)第三電阻R3的端電壓低于第三穩(wěn)壓管D3的擊穿電壓，第三穩(wěn)壓管D3截止，導(dǎo)致第二三極管Q2截止，進(jìn)而使得第一三極管Ql導(dǎo)通，勵(lì)磁線圈5將通過第一三極管Ql形成閉合回路，電流流經(jīng)勵(lì)磁線圈5產(chǎn)生磁場，因此，若此時(shí)起動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)，發(fā)動(dòng)機(jī)將帶動(dòng)發(fā)電機(jī)4旋轉(zhuǎn)切割磁力線，發(fā)電機(jī)4開始發(fā)電；發(fā)電機(jī)4發(fā)電后，經(jīng)過二極管D2給電壓調(diào)節(jié)模塊供電，發(fā)電機(jī)充電指示燈3兩端的電壓相等，發(fā)電機(jī)充電指示燈3熄滅，而且隨著發(fā)電機(jī)4輸出電壓的逐漸上升，第三電阻R3的端電壓也隨之上升，當(dāng)?shù)谌娮鑂3的端電壓大于第三穩(wěn)壓管D3的擊穿電壓時(shí)，第三穩(wěn)壓管D3導(dǎo)通，第二三極管Q2導(dǎo)通，拉低第一三極管Ql的基極電壓，使得第一三極管Ql截止，勵(lì)磁線圈5的閉合電路斷開，勵(lì)磁線圈5不再產(chǎn)生磁場，發(fā)電機(jī)4因無法切割磁力線而導(dǎo)致輸出電壓降低，此時(shí)，第三電阻R3的端電壓會(huì)隨之降低；當(dāng)?shù)谌娮鑂3的端電壓降低到低于第三穩(wěn)壓管D3的擊穿電壓時(shí)，第三穩(wěn)壓管D3再次截止，第一三極管Ql再次導(dǎo)通，勵(lì)磁線圈5再次通過第一三極管Ql形成閉合回路，進(jìn)而使得電流流經(jīng)勵(lì)磁線圈5產(chǎn)生磁場，發(fā)電機(jī)4因切割磁力線而使輸出電壓上升，如此往復(fù)，便可將發(fā)電機(jī)4的輸出電壓恒定在上述設(shè)定數(shù)值上。
[0005]該種采用折中方式使發(fā)電機(jī)的輸出電壓恒定在設(shè)定數(shù)值上的結(jié)構(gòu)存在以下缺陷:夏天時(shí)造成蓄電池過充電，進(jìn)而加快蓄電池內(nèi)部電解液的消耗，縮短蓄電池使用壽命；冬天時(shí)造成蓄電池充電不足，進(jìn)而加劇蓄電池內(nèi)部極板硫化，同樣會(huì)縮短蓄電池使用壽命。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0006]本實(shí)用新型的實(shí)施例提供一種可根據(jù)溫度變化改變發(fā)動(dòng)機(jī)的輸出電壓的電壓調(diào)節(jié)模塊及利用該電壓調(diào)節(jié)模塊調(diào)節(jié)發(fā)電機(jī)的輸出電壓的電壓調(diào)節(jié)電路。
[0007]為實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型采用的技術(shù)方案為:一種汽車發(fā)電機(jī)的電壓調(diào)節(jié)模塊，包括驅(qū)動(dòng)單元和第一控制單元，及電源端子、接地端子和輸出端子，所述驅(qū)動(dòng)單元連接于所述電源端子與所述接地端子之間，所述驅(qū)動(dòng)單元在驅(qū)動(dòng)單元的輸入端有電流輸入時(shí)，使所述輸出端子與所述接地端子斷開；所述第一控制單元包括第一分壓電路和第三穩(wěn)壓管，所述第一分壓電路連接于所述電源端子與接地端子之間，所述第三穩(wěn)壓管的正極和負(fù)極分別與所述驅(qū)動(dòng)單元的輸入端和所述第一分壓電路的第一分壓點(diǎn)連接；
[0008]所述電壓調(diào)節(jié)模塊還包括第二控制單元和選擇單元，所述第二控制單元包括第二分壓電路和第四穩(wěn)壓管，所述第二分壓電路連接于所述電源端子與接地端子之間，所述第四穩(wěn)壓管的正極和負(fù)極分別與所述驅(qū)動(dòng)單元的輸入端和所述第二分壓電路的第二分壓點(diǎn)連接，且所述第二分壓點(diǎn)的分壓比大于所述第一分壓點(diǎn)的分壓比；所述選擇單元在環(huán)境溫度高于或者等于設(shè)定閾值時(shí)，選擇由所述第二控制單元控制所述驅(qū)動(dòng)單元的狀態(tài)，并在環(huán)境溫度低于所述設(shè)定閾值時(shí)，選擇由所述第一控制單元控制所述驅(qū)動(dòng)單元的狀態(tài)。
[0009]優(yōu)選的是，所述選擇單元包括電壓比較器、同相分壓電路、反相分壓電路、第一鉗位電路和第二鉗位電路；所述同相分壓電路和反相分壓電路并聯(lián)連接于所述電源端子與接地端子之間，所述同相分壓電路的分壓點(diǎn)與所述電壓比較器的同相輸入端連接，所述反相分壓電路的分壓點(diǎn)與所述電壓比較器的反相輸入端連接，所述反相分壓電路或者所述同相分壓電路具有溫度開關(guān)，所述溫度開關(guān)的動(dòng)作溫度值等于所述設(shè)定閾值，使得所述電壓比較器在環(huán)境溫度高于或者等于所述設(shè)定閾值時(shí)經(jīng)選擇信號(hào)輸出端輸出高電平，并在環(huán)境溫度低于所述設(shè)定閾值時(shí)經(jīng)所述選擇信號(hào)輸出端輸出低電平；
[0010]所述第一鉗位電路在所述選擇信號(hào)輸出端輸出高電平時(shí)，將所述第一分壓點(diǎn)的電位拉低至使所述第三穩(wěn)壓管截止的狀態(tài)；所述第二鉗位電路在所述選擇信號(hào)輸出端輸出低電平時(shí)，將所述第二分壓點(diǎn)的電位拉低至使所述第四穩(wěn)壓管截止的狀態(tài)。
[0011]優(yōu)選的是，所述溫度開關(guān)為常閉型溫度開關(guān)。
[0012]優(yōu)選的是，所述反相分壓電路包括第十電阻、第十一電阻、第十二電阻和所述溫度開關(guān)，所述第十一電阻連接于所述電壓比較器的反相輸入端與所述接地端子之間，所述第十二電阻和所述溫度開關(guān)串聯(lián)后再與所述第十電阻并聯(lián)形成的電路連接于所述電源端子與所述電壓比較器的反相輸入端之間。
[0013]優(yōu)選的是，所述選擇單元包括控制器、溫度傳感器、第一鉗位電路和第二鉗位電路，所述控制器接收所述溫度傳感器輸出的溫度信號(hào)，所述控制器在所述溫度信號(hào)表示環(huán)境溫度高于或者等于所述設(shè)定閾值時(shí)經(jīng)選擇信號(hào)輸出端輸出高電平，并在所述溫度信號(hào)表示環(huán)境溫度低于所述設(shè)定閾值時(shí)經(jīng)所述選擇信號(hào)輸出端輸出低電平；
[0014]所述第一鉗位電路在所述選擇信號(hào)輸出端輸出高電平時(shí)，將所述第一分壓點(diǎn)的電位拉低至使所述第三穩(wěn)壓管截止的狀態(tài)；所述第二鉗位電路在所述選擇信號(hào)輸出端輸出低電平時(shí)，將所述第二分壓點(diǎn)的電位拉低至使所述第四穩(wěn)壓管截止的狀態(tài)。
[0015]優(yōu)選的是，所述第一鉗位電路包括第三三極管，所述第三三極管的集電極與所述第一分壓點(diǎn)連接，所述第三三極管的發(fā)射極與所述接地端子連接，所述第三三極管的基極與所述選擇信號(hào)輸出端連接；所述第二鉗位電路包括第五二極管，所述第五二極管的正極和負(fù)極分別與所述第二分壓點(diǎn)和所述選擇信號(hào)輸出端連接。
[0016]優(yōu)選的是，所述第一鉗位電路包括繼電器的常開觸點(diǎn)，所述常開觸點(diǎn)連接于所述第一分壓點(diǎn)與所述接地端子之間，所述第二鉗位電路包括所述繼電器的常閉觸點(diǎn)，所述常閉觸點(diǎn)連接于所述第二分壓點(diǎn)與所述接地端子之間，所述繼電器的線圈連接于所述選擇信號(hào)輸出端與所述接地端子之間。
[0017]優(yōu)選的是，所述驅(qū)動(dòng)單元包括第一電阻、第一三極管和第二三極管，所述第一電阻的一端與所述電源端子連接，所述第一電阻的另一端與所述第一三極管的基極和所述第二三極管的集電極連接，所述第一三極管的集電極與所述輸出端子連接，所述第二三極管的基極作為所述驅(qū)動(dòng)單元的輸入端，所述第一三極管的發(fā)射極和所述第二三極管的發(fā)射極與所述接地端子連接。
[0018]為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型采用的技術(shù)方案為:一種汽車發(fā)電