一種汽車發電機電壓調節裝置的製作方法

2023-10-07 04:18:24

專利名稱：一種汽車發電機電壓調節裝置的製作方法
技術領域：
本實用新型屬於汽車控制電路技術領域，尤其涉及一種汽車發電機電壓調節裝置。
背景技術：
汽車交流發電機的轉子是由發動機通過皮帶驅動旋轉的，且發動機和交流發電機的轉速比為I. 7 3，因此交流發電機轉子的轉速變化範圍非常大，這樣將導致發電機的輸出電壓發生較大範圍變化，無法滿足汽車用電設備的工作要求。為了滿足用電設備恆定電壓的要求，交流發電機必須配用電壓調節器，使其輸出電壓在發動機所有工作狀況下基本保持恆定。調節器的功能是在發電機轉速變化時，自動調節發電機輸出電壓，使其不因發電機轉速高時電壓過高燒壞用電設備和導致蓄電池過充電；也不會因發電機轉速低而電壓不足導致用電設備工作失常。其調壓原理是當發電機轉速升高時，調節器通過減小發電機勵 磁電流來減小磁通，使發電機的輸出電壓保持不變；當發電機的轉速降低時，調節器通過增大發電機的勵磁電流來增加磁通，使發電機的輸出電壓保持不變。由於汽車發電系統的工作環境十分惡劣，相應地，對作為汽車電源系統心臟部件的電壓調節器的性能要求也很高，除要求具有優良的電壓調節性能外，還有許多特殊的要求，如強的耐振性，寬的工作溫度範圍(約-40°C 175°C)，耐化學腐蝕以及能夠承受在超負荷狀態下的高壓、大電流衝擊和點火引起的脈衝衝擊等。目前，市場上流行的電壓調節器雖然具有優良的電壓調節性能以及一些保護功能，但是，由於汽車發電系統中的一些故障，如發電機沒有轉動、勵磁斷路或短路、突增或突將大負載等，這將造成發電電壓過高或發電中斷等失控現象，結果將危及到發電設備、用電設備，甚至汽車運行的安全。因此要求電壓調節器具有對發電系統工作狀況進行檢測和適當處理以及不給發電系統造成過大負擔功能，目前市面上的汽車電壓調節器不具備這些功能。
發明內容本實用新型要解決的技術問題提供一種汽車發電機電壓調節裝置，以解決發電機沒有轉動、勵磁斷路或短路、突增或突降負載等造成的發電電壓過高或發電中斷等失控現象，導致的危急到發電設備、用電設備，甚至汽車運行的安全問題。本實用新型技術方案一種汽車發電機電壓調節裝置，它包括電源模塊，提供控制電壓，與數模轉換器、軟啟動電路、安全保護電路、指示燈驅動電路和勵磁驅動電路導線連接；系統時鐘，提供時鐘信號，與計數器通過導線連接；計數器，提供五位數字計數信號，與數模轉換器和脈衝發生器通過導線連接；數模轉換器，將計數器的數字輸出信號轉變為模擬量信號，並將該模擬量信號送至比較器，與比較器通過導線連接；採樣電路，通過電壓反饋對發電機的輸出電壓進行採樣，與濾波電路通過導線連接;濾波電路，對採樣電路的採樣信號進行低通濾波，濾波信號送至比較器，與比較器通過導線連接；比較器，將數模轉換器轉換的 模擬量信號和濾波電路輸出的濾波信號進行比較，得到控制信號，與邏輯電路通過導線連接；相位處理與頻率檢測電路，相位處理是根據電機相電壓的輸入，將發電機輸出的正弦波信號轉換為方波信號，頻率檢測電路用於對輸入的相電壓頻率進行檢測，與軟啟動電路和錯誤檢測電路通過導線連接；軟啟動電路，根據相位處理與頻率檢測電路和脈衝發生器的輸出信號，提供預勵磁功能和啟動階段實現軟啟動功能，與邏輯電路通過導線連接；脈衝發生器，通過計數器提供的輸入脈衝信號，輸出切入頻率和勵磁頻率，與RS觸發器和軟啟動電路通過導線連接；RS觸發器，通過脈衝發生器輸出的頻率信號，產生一個勵磁脈衝信號，與邏輯電路通過導線連接；安全保護電路，對電壓調節器過流、過壓、高壓警告、低壓警告和欠壓進行保護，與邏輯電路和錯誤檢測電路通過導線連接；邏輯電路，輸出勵磁佔空比和驅動指示燈電晶體，與勵磁驅動電路通過導線連接；勵磁驅動電路，驅動勵磁功率管，與勵磁功率管及續流二極體通過導線連接；過熱保護電路，對指示燈電晶體及調節器整體電路進行溫度保護，與錯誤檢測電路和邏輯電路通過導線連接。所述的一種汽車發電機電壓調節裝置，它還包括錯誤檢測電路，根據安全保護電路、過熱保護電路和相位處理與頻率檢測電路的輸入信息，對電壓調節器過壓、欠壓、勵磁斷路、短路、發電機工作狀態進行檢測，與指示燈驅動電路通過導線連接；指示燈驅動電路，根據錯誤檢測電路的輸出信息，驅動相應指示燈亮，與指示燈輸出電路通過導線連接；指示燈輸出電路，根據指示燈驅動電路的輸出信號，觸發相應的指示燈。電源模塊包括PTAT電流產生電路、電壓抬升電路、一重電流反饋電路、二重電流反饋電路和輸出驅動級，PTAT電流產生電路與電壓抬升電路連接，一重電流反饋電路與PTAT電流產生電路和基準電流端連接，二重電流反饋電路連接在輸入電源和電壓抬升電路的輸出端之間，電壓抬升電路的輸出端連接到驅動電路的輸入端。比較器包括差分輸入對管和共源放大器，差分輸入對管與共源放大器導線連接。軟啟動電路包括頻率檢測電路，用於判斷當前軟啟動電路的工作狀態，頻率檢測電路輸入端與脈衝發生器的輸出端連接，頻率檢測電路輸出端與第二計數器電路的復位端連接。第二計數器電路，為第二數模轉換電路提供輸入信號，第二計數器電路與佔空比檢測電路和第二數模轉換電路連接，計數脈衝輸入端與系統時鐘相連接。第二數模轉換電路，用於產生軟啟動電壓，第二數模轉換電路的輸入端與第二計數器電路的輸出端連接，第二數模轉換電路的輸出端與第二比較器電路的輸入端連接。佔空比檢測電路，用於檢測每個勵磁周期的佔空比，佔空比檢測電路的輸出端分別與第二計數器電路的置數輸入端連接。第二比較器電路，用於比較軟啟動電壓和第二數模轉換器輸出的鋸齒波電壓，獲得佔空比逐漸增大的軟啟動控制信號。本實用新型有益效果 本實用新型根據數模轉換器來實現PWM調製的斜坡補償電路，以提高發電機輸出電壓穩定性和調節器負載調整率；當汽車鑰匙開關置於ON後，在汽車發動之前，發電機沒有轉動，預勵磁電路產生一個佔空比為17%的方波驅動勵磁電晶體工作，減輕發電機對發動機的負載作用，保證汽車能夠平穩啟動，在汽車行駛過程中，通過相位處理與頻率檢測電路來判斷汽車發電機是否正常工作，若檢測到相電壓為零，同時檢測到勵磁電晶體沒有出現過流，則說明發電機沒有轉動或者是勵磁斷路，這時由蓄電池給整車提供電源，勵磁信號佔空比控制在最小值，下一次啟動汽車時發現並維修解決這一問題；若出現勵磁短路，過流保護電路會檢測到勵磁電晶體過流，這時將勵磁信號佔空比控制在最小值，保證發電機能夠正常發電的同時避免勵磁電晶體印過流而損壞。在汽車行駛過程中，尤其是在低速行駛時，突增或突降大負載都會引起發電機輸出電壓有較大波動。這時採樣電路檢測到B+端電壓有較大波動，若波動超出了所設定的保護範圍，則軟啟動電路(或軟關斷電路)啟動，使勵磁信號佔空比逐步增大(或逐步減小)，避免因勵磁信號佔空比突變而對發動機造成較大的機械扭矩，從而保證整車安全平穩運行；本實用新型的錯誤檢測電路、指示燈驅動電路和指示燈輸出電路實時檢測錯誤並通過指示燈輸出，方便操作人員查看，本實用新型解決了汽車發電機沒有轉動、勵磁斷路或短路、突增或突降負載等造成的發電電壓過高或發電中斷等失控現象，導致的危急到發電設備、用電設備，甚至汽車運行的安全問題。


圖I為本實用新型系統組成框圖；圖2為本實用新型的軟啟動電路模塊組成示意圖；圖3為本實用新型電路接線原理圖。
具體實施方式
一種汽車發電機電壓調節裝置，它包括(見圖I)I.電源模塊，電源模塊是一個多輸出的基準源，輸出電壓為DC5V，2. 5V和3. 5V的基準電壓，它包括PTAT電流產生電路、電壓抬升電路、雙重電流反饋電路和輸出驅動級，PTAT電流產生電路與電壓抬升電路連接，一重電流反饋電路與PTAT電流產生電路和基準電流端連接，二重電流反饋電路連接在輸入電源和電壓抬升電路的輸出端之間，電壓抬升電路的輸出端連接到驅動電路的輸入端，PTAT電流產生電路產生的PTAT電流流經電壓抬升電路將基準電壓值抬高，同時對基準電壓進行溫度補償。一重電流反饋電路取樣PTAT電流和基準電流進行比較，將誤差電流放大並對基準電壓值進行負反饋控制。二重電流反饋電路連接在輸入電源和電壓抬升電路的輸出之間，通過負反饋控制流過PTAT電流產生電路、電壓抬升電路和一重電流反饋電路的總電流，從而提高在寬電源電壓範圍內的基準精度。電壓抬升電路的輸出連接到驅動電路的輸入，由驅動電路分配出需要的基準電壓值，同時確定輸出基準的驅動能力。其功能為1、為各功能模塊提供5V電源電壓，2、為數模轉換器的輸出電壓提供2. 5V偏移量，為軟啟動電路、安全保護電路、指示燈驅動電路和勵磁驅動電路等電路提供相應參考電壓，實現相應的控制功能。系統時鐘，提供時鐘信號，與計數器通過導線連接，系統時鐘採用由雙電壓比較器構成的恆流充放電的電路結構。恆定電流產生電路包括工藝補償級和PTAT電壓補償級。從而實現工藝補償以及溫度補償。工藝補償級中產生電流源的MOS管的柵極和源極分別連接到PTAT電壓補償級中電流源支路上的電阻兩端。系統時鐘的功能為1、確定發電機的切入轉速，融化不同的金屬絲可以改變時鐘頻率，從而改變切入轉速；2、給D/A模塊部分計數器提供計數脈衝；3、給軟啟動電路提供時鐘信號。所設計發電機的切入轉速分別為1800rpm、1400rpm、1350rpm以及900rpm，則相應的時鐘頻率分別為5. 76kHz、 4.48kHz,4. 32kHz以及2. 88kHz，發電機切入頻率、勵磁頻率以及調節器觸發頻率相等，分別為 180Hz、140Hz、135Hz 以及 90HZ。計數器，提供五位數字計數信號，與數模轉換器和脈衝發生器通過導線連接，計數器採用五位減法計數器構成，減法計數器的驅動由系統時鐘信號來驅動，每一步就是一個調節器的佔空比周期。數模轉換器，將計數器的數字輸出信號轉變為模擬量信號，並將該模擬量信號送至比較器，與比較器通過導線連接，數模轉換器包括重疊電阻器串、模擬開關、三線-八線解碼器和二線-四線解碼器。計數器的輸出端分別連接到三線-八線解碼器和二線-四線解碼器輸入端，電源模塊輸出的參考電壓DC2. 5V和3. 5V分別接在重疊電阻器串兩端。採樣電路，通過電壓反饋對發電機的輸出電壓進行採樣，提高調節器負載調整率。因為電壓控制模式直接從輸出端採樣信號，負載增減的變化能夠及時反應到PWM控制器，從而能很快地調整脈衝的佔空比，與濾波電路通過導線連接。濾波電路，對採樣電路的採樣信號進行低通濾波，提供一個乾淨的信號與模數轉換器輸出的鋸齒波經過比較器進行比較，與比較器通過導線連接。比較器，將數模轉換器轉換的模擬量信號和濾波電路輸出的濾波信號進行比較，得到控制信號，與邏輯電路通過導線連接，比較器採用兩級構成，第一級採用NMOS管作為差分輸入對管，第二級採用共源放大器。相位處理與頻率檢測電路，相位處理與頻率檢測，相位處理電路根據相電壓的輸入，把發電機輸出的正弦波電壓轉換為方波電壓，提供數位訊號給頻率檢測電路以及錯誤檢測電路。頻率檢測電路用於對相電壓頻率進行測量，其功能為1、當相電壓頻率低於一倍切入轉速頻率並且鑰匙開關在ON的位置時，調節器處於預勵磁狀態，否則調節器退出預勵磁狀態；2、如果相電壓頻率大於2倍切入轉速頻率，當負載增加的時候，佔空比馬上增加沒有延遲，當負載減少的時候，軟加載功能不起作用；3、對發電機缺相的檢測；相位處理與頻率檢測電路包括一個2-bit計數器、延時電路、鎖存器、反相器和與門組成。2-bit計數器由兩個可復位保持的D觸發器單元構成，計數器的高位經反相器後送到與門的一個輸入端，計數器的低位送到與門的另一個輸入端，與門的輸出端連結到鎖存器的輸入，延時電路連接在本模塊的復位輸入端和兩個可復位保持的D觸發器單元的兩個復位端之間。[0052]軟啟動電路，根據相位處理與頻率檢測電路和脈衝發生器的輸出信號，提供預勵磁功能和啟動階段實現軟啟動功能，與邏輯電路通過導線連接。軟啟動電路包括(圖2):頻率檢測電路，用於判斷當前軟啟動電路的工作狀態，頻率檢測電路輸入端與脈衝發生器的輸出端連接，頻率檢測電路輸出端與第二計數器電路的復位端連接，基準頻率脈衝輸入端接頻率為1/2倍切入轉速頻率的窄脈衝信號。相位輸入端接脈衝發生器的信號作為計數脈衝。第二計數器電路，為第二數模轉換電路提供輸入信號，第二計數器電路與佔空比檢測電路和第二數模轉換電路連接，第二計數器電路的計數脈衝輸入端與系統時鐘相連接，第二計數器電路的五位輸出端與第二數模轉換電路對應的五位輸入端連接，其計數脈衝輸入端與控制軟啟動時間的計數脈衝連接，第二計數器電路的五個置數端分別與佔空比檢測電路的輸出端相連接。第二數模轉換電路，用於產生軟啟動電壓，第二數模轉換電路的輸入端與第二計數器電路的輸出端連接，第二數模轉換電路的輸出端與第二比較器電路的輸入端連接。第二數模轉換電路的兩個輸入基準端分別接3. 5V和2. 5V基準電壓，用來決定軟啟動電壓的上限電壓和下限電壓。五個數據輸入端和第二計數器電路的五個數據輸出端對應相連，第二數模轉換電路的輸出端與比較器電路的一個輸入端連接。佔空比檢測電路，用於檢測每個勵磁周期的佔空比，佔空比檢測電路的輸出端分別與第二計數器電路的置數輸入端連接，佔空比檢測電路的五位輸出端分別與第二計數器電路的置數輸入端連接，鎖存信號端與系統的Pwm控制電路的輸出電平反向後的電平連接，提供鎖存信號和通過延時電路提供復位信號。第二比較器電路，用於比較軟啟動電壓和第二數模轉換器輸出的鋸齒波電壓，獲得佔空比逐漸增大的軟啟動控制信號。軟啟動電路原理是採用數字控制第二數模轉換電路的輸出結果來獲得斜坡上升的軟啟動電壓，然後通過把軟啟動電壓與主電路部分的數模轉換器輸出的鋸齒波電壓進行比較，從而獲得一個佔空比逐漸增大的控制信號來控制開關管的導通，達到軟啟動的目的。脈衝發生器，通過計數器提供的輸入脈衝信號，輸出切入頻率和勵磁頻率，與RS觸發器和軟啟動電路通過導線連接，這一模塊的功能為1、在每一個計數器的佔空比的周期裡，產生一個佔空比為3. 125%窄脈衝信號讓勵磁電晶體在每一個勵磁周期的開始時刻設置在0N，這個觸發的頻率等於切入頻率和勵磁頻率；脈衝發生器包括一些邏輯門電路和鎖存電路，邏輯門電路網絡連接計數器的不同輸出端，產生出一定佔空比的方波信號，再將這一方波信號送到鎖存器中鎖存起來。2、當調節器處於過熱等狀況時，提供一個最小6. 25%勵磁佔空比。RS觸發器，通過脈衝發生器輸出的頻率信號，產生一個勵磁脈衝信號，與邏輯電路通過導線連接；其功能為1、在每個佔空比周期開始的時候，產生一個脈衝信號將勵磁電晶體狀態置為0N，直到比較器輸出電平翻轉時，將勵磁電晶體狀態置為OFF ;2、當處於預勵磁時，提供29%勵磁佔空比；3、當處於軟啟動和軟加載模式時，勵磁佔空比在原來基礎上逐漸增大；4、當調節器處於過熱等狀況時，提供一個最小6. 25%勵磁佔空比。安全保護電路，對電壓調節器過流、過壓、高壓警告、低壓警告和欠壓進行保護，與邏輯電路和錯誤檢測電路通過導線連接；安全保護電路主要包括過流、過壓、高壓警告、低壓警告以及欠壓的保護；1、過流保護電路採用SenseFET結構，由於勵磁功率管電流很大，不能直接用電阻進行採樣，所以採用senseFET作為勵磁功率管的比例電流源來取樣，通過電阻取樣電流轉換為電壓方法實現。2、過壓保護採用經典過壓保護電路結構，當電壓升高到I. 5倍調節電壓時，穩壓二極體被擊穿，三極體導通，輸出高電平進行過壓保護控制信號。3、高壓警告，高壓警告電路主要由取樣電阻、比較器及延時電路構成。4、低壓警告，低壓警告電路主要由取樣電阻、比較器、延時電路以及二與門電路構成。5、欠壓保護，欠壓保護電路主要由取樣電阻、比較器及二與門電路構成。邏輯電路，輸出勵磁佔空比和驅動指示燈電晶體，與勵磁驅動電路通過導線連接；邏輯電路由一些門電路構成，對各種控制信號進行邏輯運算來實現對勵磁電晶體的合理控 制。勵磁驅動電路，驅動勵磁功率管，與勵磁功率管及續流二極體通過導線連接；勵磁驅動電路和指示燈驅動電路都由DC2. 5V基準電壓和兩個比較器實現死區時間控制，在輸出端採用電阻和穩壓管對勵磁功率管輸入迴路保護。勵磁驅動電路包括死區時間產生電路、邏輯控制電路、推輓輸出級構成，死區時間產生電路分別取樣推輓輸出級兩個MOS管的柵極電位，和基準電壓進行比較，邏輯控制電路對輸出信號和死區時間產生電路的輸出信號進行邏輯運算來實現死區時間控制，推輓輸出級確定驅動電流的大小。過熱保護電路，對指示燈電晶體及調節器整體電路進行溫度保護，與錯誤檢測電路通過導線連接；過熱保護電路包括溫度檢測電路、電平產生電路、波形整形電路、遲滯控制電路組成。用NPN管的BE結開啟電壓的變化來取樣溫度的變化，並通過電阻網絡將溫度的變化轉換一定電壓值的變化，電平產生電路由一級共射電路來實現，波形整形電路由三級反相器構成，遲滯控制由一個NMOS管將倒數第二級反相器的輸出取樣回溫度檢測電路中並構成正反饋來實現。錯誤檢測電路，根據安全保護電路、過熱保護電路和相位處理與頻率檢測電路的輸入信息，對電壓調節器過壓、欠壓、勵磁斷路、短路、發電機工作狀態進行檢測，與指示燈驅動電路通過導線連接；錯誤檢測電路包括一個五位的或非門，其五個輸入端分別接到頻率檢測輸出端、過流保護電路輸出端、過壓保護電路輸出端、欠壓保護電路輸出端、過熱保護電路輸出端。指示燈驅動電路，根據錯誤檢測電路的輸出信息，驅動相應指示燈亮，與指示燈輸出電路通過導線連接；指示燈驅動電路的結構和勵磁驅動電路一樣，區別只在於推輓輸出級所提供的驅動電流要小很多。指示燈輸出電路，根據指示燈驅動電路的輸出信號，觸發相應的指示燈。
以下結合附圖3對本實用新型進行進一步說明電源模塊它包含有一個輸入端Vin，三個輸出端V_5V、V_3. 5V、V_2. 5V分別輸出DC5V、3. 5V、2. 5V的基準電壓，V_5V接到分別接到各個模塊電路的電源輸入端Vdd ；V_3. 5V接到數模轉換器以及軟啟動電路的3. 5V輸入端；V_2. 5V分別接到數模轉換器、模塊軟啟動電路的2. 5V輸入端、安全保護電路、勵磁驅動電路和指示燈驅動電路的2. 5V基準輸入端R25。數模轉換器包含基準輸入端2. 5V、3. 5V，數據輸入端Q1-Q5，輸出端OUT。2. 5V、
3.5V輸入端和電源模塊中對應的V _2. 5V、V_3. 5V輸出端相連接；數據輸入端Q1-Q5與計數器的數據輸出端Q1-Q5相連接；輸出端OUT連接到比較器的反向輸入端_。計數器它包含一個脈衝輸入端CP和五位數據輸出端Q1-Q5。脈衝輸入端CP和系統時鐘的時鐘輸出端OUT相連接；數據輸出端Q1-Q5分別與數模轉換器的數據輸入端Q1-Q5和脈衝發生器的輸入端Q1-Q5對應連接。系統時鐘包含一個時鐘輸出端OUT。該模塊的輸入端為其電源端Vdd,與電源模塊的V_5V端相連接。米樣電路包含一個輸入端和一個輸出端OUT。輸入端Vin連接到汽車發電機系統的B+端；輸出端OUT連接到濾波電路的輸入端Vin。濾波電路包含有輸入端Vin和輸出端OUT。輸入端Vin連接到採樣電路的OUT端；輸出端OUT連接到比較器的同向輸入端+。·脈衝發生器包含數據輸入端Q1-Q5，輸出端0UT1、0UT2。其輸入端Q1-Q5與數模轉換器的輸入端Q1-Q5對應連接；輸出端OUTl連接到邏輯電路的最小佔空比信號輸入端LD ;輸出端0UT2連接到軟啟動電路的CP端和RS觸發器的R端。比較器包含同向輸入端+、反向輸入端_、輸出端OUT。同向輸入端+與濾波電路的OUT端相連；反向輸入端-與數模轉換器的OUT端相連；比較器輸出端OUT端與邏輯電路的PWM_in端相連。RS觸發器包含輸入端R、S，輸出端OUT。其輸入端R與脈衝發生器的輸出端0UT2以及軟啟動電路的CP端相連接；S端與邏輯電路的PWM_out端相連；RS觸發器的OUT端連接到邏輯電路的勵磁信號輸入端D。過熱保護電路它包含一個過溫輸出端Tout，該模塊的輸入端為其電源輸入端Vdd,過溫輸出端Tout連接到錯誤檢測電路的過溫檢測端TR和邏輯電路的過溫控制端T。安全保護電路它包含2. 5V基準輸入端R25，過流輸出端C_out，過壓輸出端HV_out,欠壓輸出端LV_out。過流輸出端C_out端連接到錯誤檢測電路的過流檢測端CR和邏輯電路的過流控制端C ;過壓輸出端HV_out端連接到錯誤檢測電路的過壓檢測端HVR和邏輯電路的過壓控制端HV ;欠壓輸出端LV_out端連接到錯誤檢測電路的欠壓檢測端LVR和邏輯電路的欠壓控制端LV。軟啟動電路包含有基準輸入端2. 5V、3. 5V，時鐘輸入端CP，PWM信號佔空比檢測端Duty_detect,負載反饋控制檢測端LRC,相位檢測端phase,輸出端OUT ;時鐘輸入端CP端和脈衝發生器的0UT2端以及RS觸發器的R端相連接；PWM信號佔空比檢測端Duty_detect和RS觸發器的OUT端相連；負載反饋控制檢測端LRC和汽車發電機系統的B+端相連；相位檢測端phase端和相位處理與頻率檢測電路的的相位信號轉換輸出端P_out相連；輸出端OUT端和邏輯電路的軟啟動輸入端soft相連接。相位處理與頻率檢測電路包含相位信號輸入端Phl，相位信號轉換輸出端P_out，相位信號頻率檢測端FP。Phl端連接發電機的任意一相定子繞組；相位信號轉換輸出端P_out連接到軟啟動電路的phase端；相位信號頻率檢測端FP端連接到錯誤檢測電路的相位信號錯誤檢測端P_detect。錯誤檢測電路包含過溫檢測端TR，過流檢測端CR，過壓檢測端HVR，欠壓檢測端LVR,相位信號錯誤檢測端P_detect，輸出端OUT。其過溫檢測端TR端連接到過熱保護電路的Tout端和邏輯電路的T端；CR端連接到安全保護電路的C_out端和邏輯電路的C端；HVR端連接到安全保護電路的HV_out端和邏輯電路的HV端；LVR端連接到安全保護電路的LV_out端和邏輯電路的LV端；0UT端連接到指示燈驅動電路的Vin端。邏輯電路包含PWM信號輸入端PWM_in,軟啟動信號輸入端soft,勵磁信號輸入端D,最小佔空比信號輸入端LD,過溫控制端T,過流控制端C,過壓控制端HV,欠壓控制端LV,輸出端OUT。其PWM_in端與比較器的OUT端相連；soft端與軟啟動電路的OUT端相連；D端與RS觸發器的OUT端相連；LD端與脈衝發生器的OUTl端相連；T端與過熱保護電路的Tout端以及錯誤檢測電路的TR端相連；C端與安全保護電路的C_out端以及錯誤檢測電路的CR端相連；HV端與安全保護電路的HV_out端以及錯誤檢測電路的HVR端相連；LV端與安全保護電路的LV_out以及錯誤檢測電路的LVR端相連；0UT端與勵磁驅動電路的Vin端相連。勵磁驅動電路包含勵磁信號輸入端Vin,勵磁電晶體驅動信號輸出端OUT。其Vin端與邏輯電路的OUT端相連接；0UT端與勵磁功率管及續流二極體的柵極G相連接。指示燈驅動電路包含指示燈信號輸入端Vin，指示燈電晶體驅動信號輸出端 OUT。Vin端與錯誤檢測電路的OUT端相連接；0UT端與指示燈輸出電路的柵極G相連接。勵磁功率管及續流二極體勵磁電晶體的柵極G連接到勵磁驅動電路的OUT端；勵磁電晶體的漏極D接到汽車發電機系統的勵磁端F ;勵磁電晶體的源極S接到汽車發電機系統的搭鐵端E ;續流二極體的負極連接到汽車發電機系統的正極輸出端B+。指示燈輸出電路指示燈輸出電路的柵極G連接到指示燈驅動電路的OUT端；指示燈輸出電路的漏極D連接到汽車發電機系統的指示燈連接端L ;指示燈輸出電路的源極S連接到汽車發電機系統的搭鐵端E。
權利要求1.一種汽車發電機電壓調節裝置，它包括電源模塊，電源模塊與數模轉換器、軟啟動電路、安全保護電路、指示燈驅動電路和勵磁驅動電路導線連接；其特徵在於系統時鐘與計數器通過導線連接，計數器與數模轉換器和脈衝發生器通過導線連接，數模轉換器與比較器通過導線連接，採樣電路與濾波電路通過導線連接，濾波電路與比較器通過導線連接，比較器與邏輯電路通過導線連接，相位處理與頻率檢測電路與軟啟動電路和錯誤檢測電路通過導線連接，軟啟動電路與邏輯電路通過導線連接，脈衝發生器與RS觸發器和軟啟動電路通過導線連接，RS觸發器與邏輯電路通過導線連接，安全保護電路與邏輯電路和錯誤檢測電路通過導線連接,邏輯電路與勵磁驅動電路通過導線連接,勵磁驅動電路與勵磁功率管及續流二極體通過導線連接，過熱保護電路與錯誤檢測電路和邏輯電路通過導線連接。
2.根據權利要求I所述的一種汽車發電機電壓調節裝置，其特徵在於它還包括錯誤檢測電路，與指示燈驅動電路通過導線連接，指示燈驅動電路與指示燈輸出電路通過導線連接。
3.根據權利要求I所述的一種汽車發電機電壓調節裝置，其特徵在於電源模塊包括PTAT電流產生電路、電壓抬升電路、一重電流反饋電路、二重電流反饋電路和輸出驅動級，PTAT電流產生電路與電壓抬升電路連接，一重電流反饋電路與PTAT電流產生電路和基準電流端連接，二重電流反饋電路連接在輸入電源和電壓抬升電路的輸出端之間，電壓抬升電路的輸出端連接到驅動電路的輸入端。
4.根據權利要求I所述的一種汽車發電機電壓調節裝置，其特徵在於比較器包括差分輸入對管和共源放大器，差分輸入對管與共源放大器導線連接。
5.根據權利要求I所述的一種汽車發電機電壓調節裝置，其特徵在於軟啟動電路包括頻率檢測電路，頻率檢測電路輸出端與第二計數器電路的復位端連接，第二計數器電路與佔空比檢測電路和第二數模轉換電路連接，第二計數器電路的計數脈衝輸入端與系統時鐘相連接，第二數模轉換電路的輸入端與第二計數器電路的輸出端連接，第二數模轉換電路的輸出端與第二比較器電路的輸入端連接；佔空比檢測電路的輸出端分別與第二計數器電路的置數輸入端連接。
專利摘要本實用新型公開了一種汽車發電機電壓調節裝置，包括電源模塊與數模轉換器、軟啟動電路、安全保護電路、指示燈驅動電路和勵磁驅動電路連接；系統時鐘與計數器連接；計數器與數模轉換器和脈衝發生器連接；數模轉換器與比較器連接；採樣電路與濾波電路連接；濾波電路與比較器連接；軟啟動電路和比較器與邏輯電路連接；相位處理與頻率檢測電路與軟啟動電路和錯誤檢測電路連接；脈衝發生器與RS觸發器和軟啟動電路連接；RS觸發器與邏輯電路連接；安全保護電路與邏輯電路和錯誤檢測電路連接；邏輯電路與勵磁驅動電路連接；勵磁驅動電路與勵磁功率管及續流二極體連接；過熱保護電路與錯誤檢測電路和邏輯電路連接。解決了汽車發電機沒有轉動、勵磁斷路或短路、突增或突降負載等造成的發電電壓過高或發電中斷等失控現象,導致的危急到發電設備、用電設備，甚至汽車運行的安全問題。
文檔編號H02P9/10GK202772829SQ20122047059
公開日2013年3月6日 申請日期2012年9月17日 優先權日2012年9月17日
發明者傅興華, 馬奎, 楊發順, 王建衛, 黃連帥 申請人:貴州大學