專利名稱：車輛交流發(fā)電機(jī)的外部型調(diào)節(jié)器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明的領(lǐng)域本發(fā)明涉及用于車輛交流發(fā)電機(jī)的外部型調(diào)節(jié)器，并特別涉及交流發(fā)電機(jī)的這樣一種外部型調(diào)節(jié)器，該調(diào)節(jié)器在由于調(diào)節(jié)器損壞所至交流發(fā)電機(jī)中發(fā)生過(guò)充電的情形下，通過(guò)一繼電器斷開(kāi)勵(lì)磁線圈中的流過(guò)的勵(lì)磁電流而停止電能的產(chǎn)生，能夠防止電氣部件和電池的損壞。
背景技術(shù)：
以便來(lái)說(shuō)，車輛包括各種電氣設(shè)備，諸如燈，空氣調(diào)節(jié)器等，包括諸如引擎的起動(dòng)設(shè)備或點(diǎn)火設(shè)備等電氣部件。電池和交流發(fā)電機(jī)向以上部件供電。
即交流發(fā)電機(jī)通過(guò)一定的皮帶與引擎連接?；谝娴霓D(zhuǎn)動(dòng)決定所產(chǎn)生的電能。在交流發(fā)電機(jī)所產(chǎn)生的電能小于各種電氣部件負(fù)荷，即由負(fù)荷元件所產(chǎn)生的負(fù)荷，的情形下，電池暫時(shí)作為電源供電，使得電池中所充的電能提供給各種負(fù)荷元件。在交流發(fā)電機(jī)所產(chǎn)生的電能大于各種負(fù)荷元件中產(chǎn)生的負(fù)荷的情形下，只有交流發(fā)電機(jī)向所有負(fù)荷元件供電，且電池通過(guò)交流發(fā)電機(jī)充電。
這時(shí)，一個(gè)調(diào)節(jié)器與交流發(fā)電機(jī)一同使用，通過(guò)控制在交流發(fā)電機(jī)勵(lì)磁線圈中流動(dòng)的勵(lì)磁電流而控制交流發(fā)電機(jī)的輸出電壓，以便向各種負(fù)荷適當(dāng)供電并以一定量使電池充電。


圖1是表示一傳統(tǒng)的車輛交流發(fā)電機(jī)的調(diào)節(jié)器的圖示。以上的調(diào)節(jié)器包括一充電燈控制器10，用于控制在車輛處于點(diǎn)火開(kāi)關(guān)接通時(shí)使充電燈接通，并在引擎起動(dòng)時(shí)使充電燈斷開(kāi)，且交流發(fā)電機(jī)產(chǎn)生電能，電壓調(diào)節(jié)單元20用于控制使交流發(fā)電機(jī)輸出電壓保持在被調(diào)節(jié)的電壓不變。
在充電控制器10的情形下，當(dāng)車輛的點(diǎn)火開(kāi)關(guān)接通時(shí)，電池的電流(未示出)通過(guò)點(diǎn)火開(kāi)關(guān)(未示出)輸入到與充電燈(未示出)連接的端子。當(dāng)從與交流發(fā)電機(jī)(未示出)的輸出端連接的端子A通過(guò)電阻器R1流動(dòng)的電流輸入到晶體管Q7的基極端時(shí)，晶體管導(dǎo)通，且晶體管Q8導(dǎo)通，于是輸入到端子L的電池的電流通過(guò)晶體管Q8流到接地端E，從而充電燈接通。
此外，當(dāng)交流發(fā)電機(jī)的引擎起動(dòng)產(chǎn)生電能時(shí)，從端子A通過(guò)電阻器R1流動(dòng)的電流輸入到晶體管Q6的集電極端。當(dāng)從與交流發(fā)電機(jī)的中心點(diǎn)連接的端子N通過(guò)二極管D3和電阻器R2流動(dòng)的電流輸入到晶體管Q6的基極端時(shí)，晶體管Q6導(dǎo)通，且晶體管Q7和Q8關(guān)斷，使得電池的電流不流向與端子L連接的充電燈。即，電流直接流向端子E，從而使充電燈關(guān)斷。
在電壓調(diào)節(jié)單元20的情形下，電池的電流輸入到與點(diǎn)火鑰連接的IG端，并通過(guò)二極管D7與電阻器R9輸入到晶體管Q2的集電極端。當(dāng)來(lái)自與勵(lì)磁線圈(未示出)連接的端子F的電流流過(guò)電容器C2，電阻器R11和電容器C1輸入到晶體管Q2的基極端時(shí)，晶體管Q2導(dǎo)通，且流入發(fā)射極端的電流輸入到直接與端子A連接的功率晶體管Q4的基極端。
因而，功率晶體管Q4導(dǎo)通，且發(fā)射極的電流通過(guò)端子F流到勵(lì)磁線圈，從而首先激勵(lì)勵(lì)磁線圈。
交流發(fā)電機(jī)的輸出電壓按以下所述的操作而成為不變的。
當(dāng)交流發(fā)電機(jī)的輸出電壓高于調(diào)節(jié)電壓時(shí)，直接與端子A連接的晶體管Q1導(dǎo)通。因而，電流通過(guò)端子R8直接流向端子E。由于晶體管Q1導(dǎo)通時(shí)， 當(dāng)電阻器R11的輸出電壓高于齊納二極管D5的傳導(dǎo)電壓時(shí)，齊納二極管D5導(dǎo)通，且電流通過(guò)二極管Q1，電阻器R11，齊納二極管D5，二極管D6及電阻器R13，R14和R15流向端子E。
因而，電流不輸入到晶體管Q2的基極，且功率三極管Q4關(guān)斷。于是電流不流向與端子F連接的勵(lì)磁線圈，使得不能產(chǎn)生電能，因而產(chǎn)生的電壓下降。
然后，當(dāng)交流發(fā)電機(jī)的輸出電壓變得低于調(diào)節(jié)電壓，即交流發(fā)電機(jī)在電阻器R11處的輸出電壓低于齊納二極管D5的傳導(dǎo)電壓時(shí)，當(dāng)齊納二極管D5關(guān)斷且晶體管Q1關(guān)斷時(shí)，從端子N流向二極管D4及電阻器R4的電流輸入到晶體管Q5的基極端。當(dāng)晶體管Q3和A2由在端子A中流動(dòng)的電流導(dǎo)通時(shí)，功率晶體管Q4導(dǎo)通，且在端子A流動(dòng)的電流通過(guò)與端子F連接的勵(lì)磁線圈通過(guò)功率晶體管Q4流向端子E，于是產(chǎn)生的電壓增加。
在傳統(tǒng)技術(shù)中，上述的操作以很高的速度重復(fù)進(jìn)行，從而保持交流發(fā)電機(jī)電壓產(chǎn)生作為均勻的調(diào)節(jié)電壓。
在傳統(tǒng)的技術(shù)中，使用熱輻射片之類的散熱裝置防止電壓調(diào)節(jié)單元20中的功率晶體管Q4的過(guò)熱現(xiàn)象。
即，如果功率晶體管Q4由于功率晶體管Q4過(guò)熱而成為短路狀態(tài)，則調(diào)節(jié)器通常不執(zhí)行調(diào)節(jié)功能。
在傳統(tǒng)技術(shù)中，使用上述方式的散熱裝置防止功率晶體管Q4的過(guò)熱問(wèn)題。然而，由于使用螺栓散熱裝置簡(jiǎn)單地被固定在其上安裝有功率晶體管Q4的基片一定的位置，如果螺栓沒(méi)有正確地緊固，則可能出現(xiàn)非接觸問(wèn)題，于是散熱裝置可能工作并正常。
即，當(dāng)散熱裝置功能不能正常進(jìn)行時(shí)，就可能發(fā)生功率晶體管Q4的過(guò)熱問(wèn)題，于是功率晶體管Q4可能被嚴(yán)重?fù)p壞。此外，調(diào)節(jié)器可能被損壞，使得交流發(fā)電機(jī)中可能出現(xiàn)過(guò)傳導(dǎo)問(wèn)題。因而，由于交流發(fā)電機(jī)的過(guò)充電所至車輛的電氣部件可能被嚴(yán)重?fù)p壞。此外，電池可能被損壞以至降低電池的壽命期。
本發(fā)明的概述于是，本發(fā)明的目的是要提供一種用于車輛交流發(fā)電機(jī)的外部型調(diào)節(jié)器，它克服了傳統(tǒng)技術(shù)中所遇到的問(wèn)題。
本發(fā)明的另一目的是要提供一種用于車輛交流發(fā)電機(jī)的外部型調(diào)節(jié)器，該調(diào)節(jié)器在由于調(diào)節(jié)器的損壞所至交流發(fā)電機(jī)中出現(xiàn)過(guò)充電的情形下，通過(guò)齊納二極管檢測(cè)交流發(fā)電機(jī)的過(guò)充電，并通過(guò)由兩個(gè)晶體管驅(qū)動(dòng)的繼電器斷開(kāi)功率晶體管和勵(lì)磁線圈之間流動(dòng)的勵(lì)磁電流，停止交流發(fā)電機(jī)電能的產(chǎn)生，能夠防止車輛的電氣部件和電池的任何損壞。
為了實(shí)現(xiàn)以上目的，提供了用于車輛交流發(fā)電機(jī)的一種外部型調(diào)節(jié)器，該調(diào)節(jié)器包括一過(guò)充電斷路器，該斷路器包括分壓電阻器，用于對(duì)通過(guò)IG端輸入的電壓進(jìn)行分壓，齊納二極管，該齊納二極管在由分壓電阻器分壓的電壓高于齊納電壓的情形下關(guān)斷，從而檢測(cè)出現(xiàn)在IG端交流發(fā)電機(jī)的過(guò)充電，第一和第二晶體管，它們?cè)邶R納二極管檢測(cè)到過(guò)充電時(shí)導(dǎo)通并導(dǎo)通且輸出繼電器驅(qū)動(dòng)信號(hào)，一繼電器，該繼電器具有在功率晶體管與電壓調(diào)節(jié)單元的勵(lì)磁線圈之間連接的接觸點(diǎn)端子，并響應(yīng)當(dāng)?shù)谝痪w管導(dǎo)通時(shí)的繼電器驅(qū)動(dòng)信號(hào)被切換驅(qū)動(dòng)，從而斷開(kāi)功率晶體管與勵(lì)磁線圈之間流動(dòng)的勵(lì)磁電流，以及多個(gè)電阻器，電容器和二極管，從而過(guò)充電斷路器通過(guò)檢測(cè)交流發(fā)電機(jī)的過(guò)充電并斷開(kāi)勵(lì)磁線圈中流動(dòng)的勵(lì)磁電流，停止交流發(fā)電機(jī)電能的產(chǎn)生。
附圖的簡(jiǎn)要說(shuō)明通過(guò)參照附圖將對(duì)本發(fā)明會(huì)有更好的理解，這些附圖只是以示例的方式給出，因而不是對(duì)本發(fā)明的限制。
圖1是表示用于傳統(tǒng)的車輛調(diào)節(jié)器的調(diào)節(jié)器的圖示；圖2是表示根據(jù)本發(fā)明用于車輛交流發(fā)電機(jī)的外部型調(diào)節(jié)器的圖示；圖3是表示根據(jù)本發(fā)明圖2的過(guò)電壓斷路器的圖示。
優(yōu)選實(shí)施例的詳細(xì)說(shuō)明以下將參照附圖詳細(xì)說(shuō)明本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例。
圖2是表示根據(jù)本發(fā)明用于車輛交流發(fā)電機(jī)的外部型調(diào)節(jié)器的圖示。當(dāng)車輛的點(diǎn)火開(kāi)關(guān)接通時(shí)，充電燈被接通。這種狀態(tài)下，當(dāng)引擎發(fā)動(dòng)時(shí)，交流發(fā)電機(jī)產(chǎn)生電能。在上述系統(tǒng)中，充電燈控制器10進(jìn)行控制以便使充電燈斷開(kāi)。電壓調(diào)節(jié)單元20進(jìn)行控制以便使交流發(fā)電機(jī)的輸出電壓成為均勻的調(diào)節(jié)電壓。過(guò)充電斷路器30通過(guò)檢測(cè)交流發(fā)電機(jī)的過(guò)充電而切斷勵(lì)磁線圈中流過(guò)的電流，以使交流發(fā)電機(jī)不產(chǎn)生電能。
這時(shí)，充電燈控制器10包括多個(gè)電阻器R1，R2和R3，晶體管Q6，Q7和Q8，二極管D1，D2，和D3，以及電容器C4，它們連接到每一端。電壓調(diào)節(jié)單元20包括多個(gè)電阻器R4到R15，晶體管Q1到Q3，及功率晶體管Q4，二極管D4，D6和D7，齊納二極管D5和電容器C1，C2，和C3，它們連接到每一端。以上的結(jié)構(gòu)與傳統(tǒng)的結(jié)構(gòu)類似，所不同在于以下本發(fā)明的結(jié)構(gòu)。
如圖3所示，過(guò)充電斷路器30包括分壓電阻器R17和R18，用于對(duì)通過(guò)IG端輸入的電壓進(jìn)行分壓，齊納二極管D10，當(dāng)由分壓電阻器R17和R18分壓的的電壓高于齊納電壓時(shí)，該齊納二極管導(dǎo)通，從而檢測(cè)出IG端中交流發(fā)電機(jī)的過(guò)充電，晶體管Q9和Q10，當(dāng)齊納二極管D10檢測(cè)出過(guò)充電并導(dǎo)通時(shí)，這些晶體管導(dǎo)通并輸出繼電器驅(qū)動(dòng)信號(hào)，以及繼電器REL，它包括連接在電壓調(diào)節(jié)單元20的功率二極管Q4和勵(lì)磁線圈FC之間的接觸點(diǎn)端，并基于當(dāng)晶體管Q9導(dǎo)通時(shí)的繼電器驅(qū)動(dòng)信號(hào)，作為接觸端開(kāi)關(guān)操作，切斷功率晶體管Q4與勵(lì)磁線圈FC之間的勵(lì)磁電流。
此外，還提供了多個(gè)晶體管R16，R18和R19，電容器C8和C9，以及二極管D8，D9和D11。
這時(shí)，晶體管Q9是PNP型晶體管，而晶體管Q10是NPN型晶體管。晶體管Q9和晶體管Q10產(chǎn)串聯(lián)連接的。
此外，繼電器REL的第一端與功率晶體管Q4的發(fā)射極端連接，第二端與晶體管Q9的集電極端連接，且第四端與勵(lì)磁線圈FC連接，第五端與電阻器R16連接。直到檢測(cè)到交流發(fā)電機(jī)過(guò)充電之前，接觸點(diǎn)端與第一端和第四端連接，使得功率晶體管Q4和勵(lì)磁線圈FC之間的勵(lì)磁電流不會(huì)斷開(kāi)。
如圖2所示，繼電器REL的端連接中，與繼電器REL的第一和第四端連接的端子INI-1和NIN-2同J1中與端子F連接的端子INI-1和NIN-2連接，而第一端與功率晶體管Q4的發(fā)射極連接，第四端與勵(lì)磁線圈FC連接。
以下將說(shuō)明根據(jù)本發(fā)明用于車輛交流發(fā)電機(jī)的外部型調(diào)節(jié)器的操作。
這里，在根據(jù)本發(fā)明的用于車輛交流發(fā)電機(jī)的外部型調(diào)節(jié)器的情形下，由于充電燈接通和斷開(kāi)控制及用于保持交流發(fā)電機(jī)的輸出電壓為均勻的調(diào)節(jié)電壓的電壓調(diào)節(jié)控制，與傳統(tǒng)的調(diào)節(jié)器的操作相同，故它們的詳細(xì)說(shuō)明從略。
因而，以下將詳細(xì)說(shuō)明根據(jù)本發(fā)明的過(guò)充電斷路器30的操作。
即，在由于功率晶體管Q4的過(guò)熱所至控制器端和功率晶體管Q4的發(fā)射極端變?yōu)槎搪罚騽?lì)磁線圈FC變?yōu)槎搪返那樾蜗?，或者在因?yàn)檎{(diào)節(jié)器一定的元件損壞至使調(diào)節(jié)器工作不正常的情形下，調(diào)節(jié)器可能受到損壞，于是發(fā)生過(guò)充電問(wèn)題。
在上述狀態(tài)下，過(guò)充電斷路器30使用分壓電阻器R17和R18把從IG端流過(guò)二極管D8的電流的電壓分壓，使得分壓電阻器R18的電壓輸入到齊納二極管D10。
這時(shí)，齊納二極管D10使用齊納電壓檢測(cè)出交流發(fā)電機(jī)的過(guò)充電。
即，如果輸入到齊納二極管D10的電壓高于齊納電壓，則這意味著在交流發(fā)電機(jī)中出現(xiàn)過(guò)充電，因而檢測(cè)出交流發(fā)電機(jī)的過(guò)充電。從而，齊納二極管D10導(dǎo)通，且電流輸入到晶體管Q10的基極端。
NPN型晶體管Q10導(dǎo)通，且串聯(lián)的PNP型晶體管Q9導(dǎo)通，且電流在連接在晶體管Q9和電阻器R16之間的繼電器REL的線圈中流動(dòng)，使得與繼電器REL的第一端連接的接觸點(diǎn)端切換到第三端，從而改變接觸點(diǎn)。
因而，在功率晶體管Q4與勵(lì)磁線圈FC之間流動(dòng)的勵(lì)磁電流被切斷，交流發(fā)電機(jī)不能產(chǎn)生電能，于是切斷了施加到調(diào)節(jié)器的交發(fā)電機(jī)的過(guò)充電，從而能夠防止車輛電氣部件和電池的任何損壞。
本發(fā)明中，當(dāng)發(fā)生過(guò)充電時(shí)，繼電器迅速操作并保持導(dǎo)通狀態(tài)，直到電能被切斷。特別地，由于兩個(gè)晶體管用來(lái)驅(qū)動(dòng)繼電器REL，能夠防止由于熱和過(guò)電流所至的短路問(wèn)題，因?yàn)槔^電器REL接通/斷開(kāi)接觸時(shí)間與當(dāng)使用一個(gè)晶體管時(shí)比較要快速。
此外，本發(fā)明中，在車輛駕駛座位顯示板的下面部分安裝有報(bào)警指示燈，于是當(dāng)調(diào)節(jié)器損壞時(shí)所出現(xiàn)的調(diào)節(jié)器錯(cuò)誤信息基于燈的接通/斷開(kāi)操作被指示出，從而駕駛者易于識(shí)別出調(diào)節(jié)器的出錯(cuò)狀態(tài)。因而，本發(fā)明中，能夠精確地識(shí)別出其它非正常部件和產(chǎn)品并驗(yàn)證出錯(cuò)位置。
本發(fā)明基本上用于外部型調(diào)節(jié)器，并與同交流發(fā)電機(jī)安裝在一起的傳統(tǒng)的內(nèi)部型調(diào)節(jié)器比較，通過(guò)只更換損壞的調(diào)節(jié)器而能夠降低成本。
如上所述，本發(fā)明中，在由于調(diào)節(jié)器損壞所至在交流發(fā)電機(jī)內(nèi)發(fā)生過(guò)充電的情形下，通過(guò)齊納二極管檢測(cè)出交流發(fā)電機(jī)的過(guò)充電。在功率晶體管與勵(lì)磁線圈之間流動(dòng)的通過(guò)由兩個(gè)晶體管驅(qū)動(dòng)的繼電器的勵(lì)磁電流被切斷，且交流發(fā)電機(jī)停止電能的產(chǎn)生。因而，能夠防止車輛的電氣部件和電池被過(guò)充電損壞。
在不背離本發(fā)明精神和實(shí)質(zhì)的情形下，本發(fā)明可以若干形式被實(shí)施，還應(yīng)當(dāng)理解到，上述的例子不應(yīng)由以上說(shuō)明中任何細(xì)節(jié)所限，除非另外指明，應(yīng)當(dāng)在所附權(quán)利要求中定義的精神和范圍內(nèi)廣泛地構(gòu)成，因而屬于權(quán)利要求條件和范圍所有的變化和修改，或這些條件和范圍的等價(jià)物都應(yīng)為所附權(quán)利要求囊括。
權(quán)利要求
1.在用于車輛交流發(fā)電機(jī)的一種外部型調(diào)節(jié)器中，包括用于控制充電燈接通/斷開(kāi)操作的充電燈控制器，及用于不斷調(diào)節(jié)交流發(fā)電機(jī)輸出電壓的電壓調(diào)節(jié)單元，該用于車輛交流發(fā)電機(jī)的外部型調(diào)節(jié)器包括過(guò)充電斷路器，它包括分壓電阻器，用于對(duì)通過(guò)IG端輸入的電壓進(jìn)行分壓；齊納二極管，該齊納二極管在由分壓電阻器分壓的電壓高于齊納電壓的情形下關(guān)斷，從而檢測(cè)出現(xiàn)在IG端交流發(fā)電機(jī)的過(guò)充電；第一和第二晶體管，它們?cè)邶R納二極管檢測(cè)到過(guò)充電時(shí)導(dǎo)通并導(dǎo)通且輸出繼電器驅(qū)動(dòng)信號(hào)；繼電器，該繼電器具有在功率晶體管與電壓調(diào)節(jié)單元的勵(lì)磁線圈之間連接的接觸點(diǎn)端子，并響應(yīng)當(dāng)?shù)谝痪w管導(dǎo)通時(shí)的繼電器驅(qū)動(dòng)信號(hào)而被切換驅(qū)動(dòng)，從而斷開(kāi)功率晶體管與勵(lì)磁線圈之間流動(dòng)的勵(lì)磁電流；以及多個(gè)電阻器，電容器和二極管，從而所述過(guò)充電斷路器通過(guò)檢測(cè)交流發(fā)電機(jī)的過(guò)充電并斷開(kāi)勵(lì)磁線圈中流動(dòng)的勵(lì)磁電流，停止交流發(fā)電機(jī)電能的產(chǎn)生。
2.權(quán)利要求1的調(diào)節(jié)器，其中過(guò)充電斷路器的所述第一晶體管是PNP型晶體管，所述第二晶體管是NPN型晶體管，且所述第一晶體管和第二晶體管串聯(lián)連接。
全文摘要
一種用于車輛交流發(fā)電機(jī)的外部型調(diào)節(jié)器，包括一過(guò)充電斷路器，該斷路器包括分壓電阻器，用于對(duì)通過(guò)IG端輸入的電壓進(jìn)行分壓，齊納二極管，在由分壓電阻器分壓的電壓高于齊納電壓的情形下關(guān)斷，以檢測(cè)出現(xiàn)在IG端交流發(fā)動(dòng)機(jī)的過(guò)充電，第一和第二晶體管，在齊納二極管檢測(cè)到過(guò)充電時(shí)導(dǎo)通并導(dǎo)通且輸出繼電器驅(qū)動(dòng)信號(hào)，一繼電器，具有在功率晶體管與電壓調(diào)節(jié)單元的勵(lì)磁線圈之間連接的接觸點(diǎn)端子，并響應(yīng)當(dāng)?shù)谝痪w管導(dǎo)通時(shí)的繼電器驅(qū)動(dòng)信號(hào)被切換驅(qū)動(dòng)，從而斷開(kāi)功率晶體管與勵(lì)磁線圈之間流動(dòng)的勵(lì)磁電流，以及多個(gè)電阻器，電容器和二極管，從而過(guò)充電斷路器通過(guò)檢測(cè)交流發(fā)動(dòng)機(jī)的過(guò)充電并斷開(kāi)勵(lì)磁線圈中流動(dòng)的勵(lì)磁電流，停止交流發(fā)動(dòng)機(jī)電能的產(chǎn)生。
文檔編號(hào)H02P9/14GK1400718SQ0214079
公開(kāi)日2003年3月5日 申請(qǐng)日期2002年7月24日 優(yōu)先權(quán)日2001年7月27日
發(fā)明者金道群 申請(qǐng)人:瓦萊奧萬(wàn)都電子系統(tǒng)(韓國(guó))株式會(huì)社