車用發電機的電路整合晶片的製作方法

2023-04-30 13:25:31

專利名稱：車用發電機的電路整合晶片的製作方法
技術領域：
本發明為一種車用發電機的電路整合晶片，特別是一種將整流器與電壓調節器整 合於一晶片上，使其不但更為實用，及降低生產成本，且可有效提高其可靠度。
背景技術：
請參照圖1所示，為一典型車用交流發電機的電壓調節器操作示意圖，發電機1包 括有一定子線圈Il(Stator)及一轉子線圈12 (rotor)，當激磁電流輸入轉子線圈12，並通 過內然引擎帶動轉子線圈12轉動時，將產生一變動磁場，使定子線圈11產生交流電流，該 交流電流並透過一整流二極體2的輸入端22輸入整流二極體2內，而轉換為一直流電流， 並由其輸出端21連接蓄電池的高壓端41，而對蓄電池4予以充電，以供汽車上負載所需。一電壓調節器3包括有一調節電路31、一功率電晶體32及一二極體33。功率晶 體管32連接至轉子線圈12，用以提供激磁電流至轉子線圈12 ；調節電路31電連接至發電 機1的定子線圈11，用以檢測發電機1的輸出電壓值，並依此控制功率模塊32的開啟或關 閉，以調節發電機的輸出電壓值；而二極體33電連接至功率電晶體32，用以吸收轉子電流 關閉瞬間所產生的突波。因此，欲操作發電機時，必須安裝一整流器2及一電壓調節器3，整流器2及電壓調 節器3分別製造生產，必須有其各自的引腳、散熱片及承載體，再將其封裝成單一產品，以 配置於發電機上使用，是以，其製造成本高及發電效率低。有鑑於此本，發明人研發一種車用發電機的電路整合晶片，其將整流器及電壓調 節器整合於單一晶片上，以供發電機操作使用，而可降低生產成本及獲得更佳的發電效率。

發明內容
本發明的目的，在於提供一種車用發電機的電路整合晶片，其將整流及電壓調節 功能整合於單晶片內，使其用於車用發電機時，得到更佳的使用效果者。為達上述的目的，本發明車用發電機的電路整合晶片，包括有一整流單元及一電 壓調節單元，其中該整流單元設有一組金氧半場效電晶體(MOSFET)整流功率模塊及一整 流控制電路，該整流單元形成有一輸入端及一輸出端，該輸入端連接於該發電機的定子線 圈，用以將交流電轉換為直流電，再將直流電由其輸出端輸出；及一電壓調節單元設有一控 制電路及一功率模塊，該電壓調節單元的功率模塊系電連接至該發電機的轉子線圈，以調 節發電子機的輸出電壓值。該晶片使用於車用發電機時，不但其製造更為便利及更為實用，且由於零件簡化， 而可提高其可靠度。本發明的上述特徵及其它目的，由以下較佳實施例的詳細說明，並參考圖式以更 深入了解。


圖1為典型車用發電機的電壓調節器的操作示意圖；圖2為本發明車用發電機的電路整合晶片的示意圖；圖3為本發明車用發電機的電路整合晶片的操作示意圖。主要元件符號說明晶片4整流單元40金氧半場效電晶體整流功率模塊46輸入端50輸出端52定子線圈56蓄電池58功率模塊62功率電晶體64轉子線圈68
具體實施例方式請配合參閱圖2及圖3，為一種車用發電機的電路整合晶片的示意圖，晶片4包括 有一整流單元40及一電壓調節單元42。其中 整流單元40，其設有一組金氧半場效電晶體(MOSFET)整流功率模塊46及一整流 控制電路48，整流單元40形成有一輸入端50及一輸出端52，輸入端50連接於一發電機 54的定子線圈56，用以將交流電轉換為直流電，再將直流電由其輸出端52輸出至一蓄電池 58，以供儲存電力；本實施例中金氧半場效電晶體整流模塊設有六個金氧半場效電晶體。 及電壓調節單元42，其設有一控制電路60及一功率模塊62，在本實施例中，電壓調 節單元42的功率模塊62設有一功率電晶體64及一連接功率電晶體64的二極體66，功率 電晶體64連接至發電機54的轉子線圈68，作為控制激磁電流至轉子線圈68的開關，以調 節發電機54的輸出電壓值。而二極體62連接功率電晶體64，用以吸收轉子線圈68電流 關閉瞬間所產生的突波。控制電路60連接至發電機54的定子線圈56，用以檢測發電機54 的輸出電壓值，並依此信號控制功率電晶體64的開關。且電壓調節單元42的控制電路60連接至定子線圈56，可接收定子線圈56的至少 一個相(Phase)信號，以作為控制發電機54轉速判斷的依據。如是，將整流單元40及電壓調節單元42整合於單一晶片4內時，其在實際使用 上，僅需通過一組引腳與外部電連接，及一散熱器供其散熱及一承載體封搭配裝使用(圖 未顯示)，在製造上更為便利，且通過整流單元40系由金氧半場效電晶體44予以整流，其能 量耗損較低，而可得到更佳的發電效能。綜上所述，本發明在突破現有的技術結構下，確實已達到所欲增進的功效，且也非 熟悉該項技藝者所易於思及，再者，本發明申請前未曾公開，其所具的進步性、實用性及新 穎性，顯已符合發明專利的申請要件，依法提出發明專利申請。以上所述的實施例僅為說明本發明的技術思想及特點，其目的在使熟習此項技藝 的人士能夠了解本發明的內容並據以實施，當不能以之限定本發明的專利範圍，即大凡依 本發明所揭示的精神所作的均等變化或修飾，仍應涵蓋在本發明的專利範圍內。
電壓調節單元42 整流控制電路48 發電機54 控制電路60 二極體6權利要求
一種車用發電機的電路整合晶片，其分別電連於該發電機的轉子線圈及定子線圈上，其特徵在於包括有一整流單元，其至少設有一金氧半場效電晶體整流功率模塊及一整流控制電路，該整流單元形成有一輸入端及一輸出端，該輸入端連接於該發電機的定子線圈，用以將交流電轉換為直流電，再將直流電由其輸出端輸出；及一電壓調節單元，其設有一控制電路及一功率模塊，該電壓調節單元的功率模塊電連接至該發電機的轉子線圈，以調節發電子機的輸出電壓值。
2.如權利要求1所述的車用發電機的電路整合晶片，其特徵在於，該金氧半場效晶體 管整流功率模塊設有六個金氧半場效電晶體。
3.如權利要求1所述的車用發電機的電路整合晶片，其特徵在於，該整流單元的輸出 端系連接至一蓄電池。
4.如權利要求1所述的車用發電機的電路整合晶片，其特徵在於，該電壓調節單元的 功率模塊設有一功率電晶體及一二極體。
5.如權利要求4所述的車用發電機的電路整合晶片，其特徵在於，該電壓調節單元的 二極體連接至該功率電晶體，用以吸收轉子電流關閉瞬間所產生的突波。
6.如權利要求4所述的車用發電機的電路整合晶片，其特徵在於，電壓調節單元的功 率電晶體連接至該發電機的轉子線圈，作為控制激磁電流至轉子線圈的開關。
7.如權利要求1所述的車用發電機的電路整合晶片，其特徵在於，該電壓調節單元的 控制電路連接至發電機的定子線圈，用以檢測發電機的輸出電壓值，並依此信號控制該功 率電晶體的開關。
8.如權利要求1所述的車用發電機的電路整合晶片，其特徵在於，該電壓調節單元的 控制電路可接收該定子線圈的至少一個相信號，以作為控制該發電機轉速判斷的依據。
全文摘要
本發明公開了一種車用發電機的電路整合晶片，其包括有一整流單元及一電壓調節單元，其中該整流單元設有一金氧半場效電晶體(MOSFET)整流功率模塊及一整流控制電路，該整流單元形成有一輸入端及一輸出端，該輸入端連接於該發電機的定子線圈，用以將交流電轉換為直流電，再將直流電由其輸出端輸出；及一電壓調節單元設有一控制電路及一功率模塊，該電壓調節單元的功率模塊電連接至該發電機的轉子線圈，以調節發電機的輸出電壓值。
文檔編號H01L27/02GK101908536SQ20091014267
公開日2010年12月8日 申請日期2009年6月5日 優先權日2009年6月5日
發明者餘振邦 申請人:朋程科技股份有限公司