相端短路保護(hù)電路、交流發(fā)電機(jī)及其相端短路保護(hù)方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種交流發(fā)電機(jī)，具體地說(shuō)，是涉及其相端短路保護(hù)電路。本發(fā)明還涉及交流發(fā)電機(jī)的相端短路保護(hù)方法。
【背景技術(shù)】
[0002]目前，車用交流發(fā)電機(jī)電壓控制系統(tǒng)絕大部分在設(shè)計(jì)過(guò)程中未將在車輛使用過(guò)程中由于線路問(wèn)題可能導(dǎo)致的相端對(duì)地短路問(wèn)題考慮進(jìn)去，并且目前用戶處將發(fā)電機(jī)相端基本用于信號(hào)截取，繼電器開(kāi)關(guān)控制等一般不超過(guò)IA的小負(fù)載，常規(guī)上該處選用較細(xì)的相端引接線。當(dāng)出現(xiàn)這類問(wèn)題時(shí)，相端對(duì)地產(chǎn)生一個(gè)較大的短路電流，遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)現(xiàn)有配置的許用安全電流值，因此會(huì)出現(xiàn)相端引接線由于長(zhǎng)時(shí)間通過(guò)大電流，線徑較細(xì)處過(guò)熱燒斷，可能導(dǎo)致引線絕緣皮過(guò)熱熔化，該過(guò)程會(huì)散發(fā)異味，產(chǎn)生煙霧，如同燃燒現(xiàn)象；用戶如果發(fā)現(xiàn)此情況，會(huì)引起恐慌，后果相當(dāng)嚴(yán)重。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明所要解決的一技術(shù)問(wèn)題是，提供一種相端短路保護(hù)電路，以避免車用發(fā)電機(jī)相端相關(guān)零件因交流發(fā)電機(jī)相端短路時(shí)產(chǎn)生燒蝕，從而保護(hù)交流發(fā)電機(jī)及各車載用電器。
[0004]為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供一種相端短路保護(hù)電路，與一交流發(fā)電機(jī)連接，所述交流發(fā)電機(jī)具有勵(lì)磁控制電路及勵(lì)磁開(kāi)關(guān)，所述相端短路保護(hù)電路與所述勵(lì)磁控制電路并聯(lián)設(shè)置，且所述相端短路保護(hù)電路與所述勵(lì)磁控制電路的輸入端皆連接交流發(fā)電機(jī)的勵(lì)磁端、輸出端皆連接所述勵(lì)磁開(kāi)關(guān)，所述相端短路保護(hù)電路包括:
[0005]電壓檢測(cè)單元，用于檢測(cè)所述勵(lì)磁端的電壓是否高于一預(yù)定電壓；
[0006]控制開(kāi)關(guān)，于導(dǎo)通時(shí)斷開(kāi)所述勵(lì)磁開(kāi)關(guān)；
[0007]控制開(kāi)關(guān)強(qiáng)制關(guān)閉單元，于勵(lì)磁端的電壓高于所述預(yù)定電壓時(shí)斷開(kāi)所述控制開(kāi)關(guān)；以及
[0008]開(kāi)關(guān)供電單元，于勵(lì)磁端的電壓低于所述預(yù)定電壓時(shí)導(dǎo)通所述控制開(kāi)關(guān)。
[0009]上述的相端短路保護(hù)電路，其中，所述交流發(fā)電機(jī)具有電壓調(diào)節(jié)器電路，所述相端短路保護(hù)電路嵌置在所述電壓調(diào)節(jié)器電路中，或，所述相端短路保護(hù)電路設(shè)置在所述電壓調(diào)節(jié)器電路外。
[0010]上述的相端短路保護(hù)電路，其中，所述相端短路保護(hù)電路設(shè)置于所述交流發(fā)電機(jī)內(nèi)部作為發(fā)電機(jī)控制回路的一部分。
[0011]上述的相端短路保護(hù)電路，其中，所述電壓檢測(cè)單元為穩(wěn)壓二極管。
[0012]上述的相端短路保護(hù)電路，其中，所述控制開(kāi)關(guān)為三極管、場(chǎng)效應(yīng)管或達(dá)林頓管。
[0013]上述的相端短路保護(hù)電路，其中，所述開(kāi)關(guān)供電單元為儲(chǔ)能電容。
[0014]本發(fā)明所要解決的另一技術(shù)問(wèn)題是，提供一種交流發(fā)電機(jī)，該交流發(fā)電機(jī)能避免相端相關(guān)零件因交流發(fā)電機(jī)相端短路時(shí)產(chǎn)生燒蝕，從而保護(hù)交流發(fā)電機(jī)及各車載用電器。
[0015]為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供的交流發(fā)電機(jī)，具有勵(lì)磁控制電路及勵(lì)磁開(kāi)關(guān)，還具有一相端短路保護(hù)電路，所述相端短路保護(hù)電路與所述勵(lì)磁控制電路并聯(lián)設(shè)置，且所述相端短路保護(hù)電路與所述勵(lì)磁控制電路的輸入端皆連接交流發(fā)電機(jī)的勵(lì)磁端、輸出端皆連接所述勵(lì)磁開(kāi)關(guān)，所述相端短路保護(hù)電路包括:
[0016]電壓檢測(cè)單元，用于檢測(cè)所述勵(lì)磁端的電壓是否高于一預(yù)定電壓；
[0017]控制開(kāi)關(guān)，于導(dǎo)通時(shí)斷開(kāi)所述勵(lì)磁開(kāi)關(guān)；
[0018]控制開(kāi)關(guān)強(qiáng)制關(guān)閉單元，于勵(lì)磁端的電壓高于所述預(yù)定電壓時(shí)斷開(kāi)所述控制開(kāi)關(guān)；以及
[0019]開(kāi)關(guān)供電單元，于勵(lì)磁端的電壓低于所述預(yù)定電壓時(shí)導(dǎo)通所述控制開(kāi)關(guān)。
[0020]上述的交流發(fā)電機(jī)，其中，所述交流發(fā)電機(jī)具有電壓調(diào)節(jié)器電路，所述相端短路保護(hù)電路嵌置在所述電壓調(diào)節(jié)器電路中，或，所述相端短路保護(hù)電路設(shè)置在所述電壓調(diào)節(jié)器電路外。
[0021 ] 上述的交流發(fā)電機(jī)，其中，所述相端短路保護(hù)電路設(shè)置于所述交流發(fā)電機(jī)內(nèi)部作為發(fā)電機(jī)控制回路的一部分。
[0022]上述的交流發(fā)電機(jī)，其中，所述控制開(kāi)關(guān)為三極管、場(chǎng)效應(yīng)管或達(dá)林頓管。
[0023]上述的交流發(fā)電機(jī)，其中，所述開(kāi)關(guān)供電單元為儲(chǔ)能電容。
[0024]本發(fā)明進(jìn)一步提供一種交流發(fā)電機(jī)的相端短路保護(hù)方法，所述交流發(fā)電機(jī)具有勵(lì)磁控制電路及勵(lì)磁開(kāi)關(guān)，本方法通過(guò)一與所述勵(lì)磁控制電路并聯(lián)設(shè)置的相端短路保護(hù)電路對(duì)交流發(fā)電機(jī)進(jìn)行保護(hù)，包括如下步驟:
[0025]S100，檢測(cè)交流發(fā)電機(jī)勵(lì)磁端的電壓是否高于一預(yù)定電壓，若是，則進(jìn)行步驟S200，若不是，則進(jìn)行步驟S300 ；
[0026]S200，控制開(kāi)關(guān)強(qiáng)制關(guān)閉單元斷開(kāi)與所述勵(lì)磁開(kāi)關(guān)連接的控制開(kāi)關(guān)，以使其對(duì)勵(lì)磁開(kāi)關(guān)無(wú)控制；
[0027]S300，開(kāi)關(guān)供電單元導(dǎo)通與所述勵(lì)磁開(kāi)關(guān)連接的控制開(kāi)關(guān)，以使所述勵(lì)磁控制電路斷開(kāi)。
[0028]本發(fā)明的有益功效在于，通過(guò)相端短路保護(hù)電路的設(shè)置，在短路發(fā)生時(shí)能將勵(lì)磁控制電路斷開(kāi)，從而能保護(hù)交流發(fā)電機(jī)。
[0029]以下結(jié)合附圖和具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)描述，但不作為對(duì)本發(fā)明的限定。
【附圖說(shuō)明】
[0030]圖1為相端短路時(shí)交流發(fā)電機(jī)各端子電壓變化測(cè)試曲線圖；
[0031]圖2為本發(fā)明交流發(fā)電機(jī)的電路原理圖；
[0032]圖3為本發(fā)明交流發(fā)電機(jī)的相端短路保護(hù)工作流程圖。
[0033]其中，附圖標(biāo)記
[0034]100—交流發(fā)電機(jī)
[0035]1—?jiǎng)?lì)磁控制電路
[0036]20—?jiǎng)?lì)磁開(kāi)關(guān)
[0037]30 一相端短路保護(hù)電路
[0038]31—電壓檢測(cè)單元
[0039]32—控制開(kāi)關(guān)
[0040]33—控制開(kāi)關(guān)強(qiáng)制關(guān)閉單元
[0041]34—開(kāi)關(guān)供電單元
[0042]40—電壓調(diào)節(jié)器電路
[0043]SlOO ?S300 步驟
【具體實(shí)施方式】
[0044]下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明技術(shù)方案進(jìn)行詳細(xì)的描述，以更進(jìn)一步了解本發(fā)明的目的、方案及功效，但并非作為本發(fā)明所附權(quán)利要求保護(hù)范圍的限制。
[0045]本發(fā)明以各開(kāi)關(guān)均使用場(chǎng)效應(yīng)管為例，具體說(shuō)明工作原理。
[0046]以28V交流發(fā)電機(jī)系統(tǒng)為例，圖1為相端短路時(shí)交流發(fā)電機(jī)各端子電壓變化測(cè)試曲線，從曲線上可以明確看到，當(dāng)相端對(duì)地短路發(fā)生時(shí)，勵(lì)磁端電壓會(huì)呈大幅振蕩狀態(tài)，此為本發(fā)明中保護(hù)原理的依據(jù)。偵測(cè)發(fā)現(xiàn)短路時(shí)，勵(lì)磁端電壓從小振幅振蕩瞬間變成大振幅振蕩，振幅達(dá)24V左右，考慮到交流發(fā)電機(jī)正常工作時(shí)的振蕩振幅，防止正常情況的誤判，本實(shí)施例勵(lì)磁端偵測(cè)電壓采用8.2V(此處的偵測(cè)電壓即為后文所述的預(yù)定電壓)，不同系統(tǒng)需根據(jù)實(shí)際測(cè)試結(jié)果確認(rèn)偵測(cè)電壓取值。
[0047]圖2為本發(fā)明所涉及的交流發(fā)電機(jī)電路原理圖，交流發(fā)電機(jī)100有勵(lì)磁控制電路
10、勵(lì)磁開(kāi)關(guān)20以及一相端短路保護(hù)電路30。相端短路保護(hù)電路30與勵(lì)磁控制電路10并聯(lián)設(shè)置，且相端短路保護(hù)電路30與勵(lì)磁控制電路10的輸入端皆連接交流發(fā)電機(jī)的勵(lì)磁端D+、輸出端皆連接勵(lì)磁開(kāi)關(guān)20。相端短路保護(hù)電路30包括電壓檢測(cè)單元31、控制開(kāi)關(guān)32、控制開(kāi)關(guān)強(qiáng)制關(guān)閉單元33以及開(kāi)關(guān)供電單元34。電壓檢測(cè)單元31用于檢測(cè)勵(lì)磁端的電壓是否高于一預(yù)定電壓；控制開(kāi)關(guān)32于導(dǎo)通時(shí)斷開(kāi)勵(lì)磁開(kāi)關(guān)20 ;控制開(kāi)關(guān)強(qiáng)制關(guān)閉單元33于勵(lì)磁端的電壓高于預(yù)定電壓時(shí)斷開(kāi)控制開(kāi)關(guān)32 ;開(kāi)關(guān)供電單元34于勵(lì)磁端的電壓低于預(yù)定電壓時(shí)導(dǎo)通控制開(kāi)關(guān)32。
[0048]本發(fā)明的工作原理為:勵(lì)磁端D+電壓主要提供勵(lì)磁控制電路10偵測(cè)信號(hào)及相端短路保護(hù)電路30偵測(cè)信號(hào)，而勵(lì)磁控制電路10及相端路保護(hù)電路30的輸出端均連接勵(lì)磁開(kāi)關(guān)20，該兩部分電路并聯(lián)連接，當(dāng)交流發(fā)電機(jī)正常工作時(shí)，電壓檢測(cè)單元31諸如穩(wěn)壓二極管向相端短路保護(hù)電路30輸入電壓并保持在8.2V，控制開(kāi)關(guān)強(qiáng)制關(guān)閉單元33始終處于強(qiáng)制關(guān)閉控制階段，即將控制開(kāi)關(guān)32 (諸如三極管、場(chǎng)效應(yīng)管、達(dá)林頓管)的控制端電壓強(qiáng)制拉低，嚴(yán)格將控制開(kāi)關(guān)32處于斷開(kāi)位置，因此對(duì)勵(lì)磁開(kāi)關(guān)20無(wú)控制，而此時(shí)勵(lì)磁開(kāi)關(guān)20僅根據(jù)勵(lì)磁控制電路10的輸入信號(hào)下正常工作；相反，當(dāng)相端對(duì)地發(fā)生短路時(shí)，由于勵(lì)磁端D+電壓降低，電壓檢測(cè)單元31處于開(kāi)路狀態(tài)，控制開(kāi)關(guān)強(qiáng)制關(guān)閉單元33控制端處于低電位狀態(tài)，失去對(duì)控制開(kāi)關(guān)32的控制作用，而此時(shí)在發(fā)電機(jī)正常工作時(shí)一致處于充電儲(chǔ)