汽车发电机的电压调节模块及电压调节电路的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及汽车发电机技术领域，尤其涉及一种汽车发电机的电压调节模块及利用该电压调节模块调节发电机的输出电压的电压调节电路。
【背景技术】
[0002]汽车电源由蓄电池和发电机构成，当发动机未运行时由蓄电池给整车电气负载供电，当发动机运行带动发电机发电后，则由发电机给整车电气负载供电，同时向蓄电池充电。为了能够通过发电机向蓄电池充电，以保障蓄电池电量充足，发电机的输出电压应该高于蓄电池电压。由于蓄电池的特性会随环境温度的变化而变化，夏天时蓄电池活性较好，起动时能释放更多电量，所需充电电压就相对较低；冬天时蓄电池活性差，起动时释放的电量降低，所需充电电压就相对较高。因此，为了兼顾冬天和夏天，目前是将发电机的输出电压设定为基本等于对应夏天的充电电压和对应冬天的充电电压的中间值，具体为:若蓄电池的额定电压是12伏，则发电机的输出电压设定为14.5伏，若蓄电池的额定电压是24伏，则发电机的输出电压设定为28.5伏。
[0003]图1示出了现有的用于设定汽车发电机的输出电压的电压调节模块，该电压调节模块包括驱动单元和控制单元，及用于与外围电路连接的电源端子几、接地端子JGND和输出端子JOUT，其中，该电源端子JL与汽车发电机的励磁线圈5的高电位端连接，接地端子JGND与蓄电池I的负极、进而与搭铁连接，输出端子JOUT与励磁线圈5的低电位端连接，该励磁线圈5的高电位端即为通过二极管D2与发动机4的充电指示灯端连接的一端。上述驱动单元包括第一电阻R1、第一三极管Ql和第二三极管Q2，第一电阻Rl的一端与电源端子几连接，第一电阻Rl的另一端与第一三极管Ql的基极和第二三极管的集电极连接，第一三极管Ql的集电极和发射极分别与输出端子JOUT和接地端子JGND连接，第二三极管Q2的发射极与接地端子连接；上述控制单兀包括分压电路和第三稳压管D3，分压电路包括串联连接在电源端子JL与接地端子JGND之间的第二电阻R2和第三电阻R3，第三稳压管D3的正极和负极分别与第二三极管Q2的基极和分压电路的分压点(第二电阻R2和第三电阻R3之间的电位点)连接。
[0004]该电压调节模块的调压原理如下:当点火开关2接通后，电流经发电机充电指示灯3、第二电阻R2和第三电阻R3形成闭合回路，此时第三电阻R3的端电压低于第三稳压管D3的击穿电压，第三稳压管D3截止，导致第二三极管Q2截止，进而使得第一三极管Ql导通，励磁线圈5将通过第一三极管Ql形成闭合回路，电流流经励磁线圈5产生磁场，因此，若此时起动发动机，发动机将带动发电机4旋转切割磁力线，发电机4开始发电；发电机4发电后，经过二极管D2给电压调节模块供电，发电机充电指示灯3两端的电压相等，发电机充电指示灯3熄灭，而且随着发电机4输出电压的逐渐上升，第三电阻R3的端电压也随之上升，当第三电阻R3的端电压大于第三稳压管D3的击穿电压时，第三稳压管D3导通，第二三极管Q2导通，拉低第一三极管Ql的基极电压，使得第一三极管Ql截止，励磁线圈5的闭合电路断开，励磁线圈5不再产生磁场，发电机4因无法切割磁力线而导致输出电压降低，此时，第三电阻R3的端电压会随之降低；当第三电阻R3的端电压降低到低于第三稳压管D3的击穿电压时，第三稳压管D3再次截止，第一三极管Ql再次导通，励磁线圈5再次通过第一三极管Ql形成闭合回路，进而使得电流流经励磁线圈5产生磁场，发电机4因切割磁力线而使输出电压上升，如此往复，便可将发电机4的输出电压恒定在上述设定数值上。
[0005]该种采用折中方式使发电机的输出电压恒定在设定数值上的结构存在以下缺陷:夏天时造成蓄电池过充电，进而加快蓄电池内部电解液的消耗，缩短蓄电池使用寿命；冬天时造成蓄电池充电不足，进而加剧蓄电池内部极板硫化，同样会缩短蓄电池使用寿命。
【发明内容】
[0006]本发明的实施例提供一种可根据温度变化改变发动机的输出电压的电压调节模块及利用该电压调节模块调节发电机的输出电压的电压调节电路。
[0007]为实现上述目的，本发明采用的技术方案为:一种汽车发电机的电压调节模块，包括驱动单元和第一控制单元，及电源端子、接地端子和输出端子，所述驱动单元连接于所述电源端子与所述接地端子之间，所述驱动单元在驱动单元的输入端有电流输入时，使所述输出端子与所述接地端子断开；所述第一控制单元包括第一分压电路和第三稳压管，所述第一分压电路连接于所述电源端子与接地端子之间，所述第三稳压管的正极和负极分别与所述驱动单元的输入端和所述第一分压电路的第一分压点连接；
[0008]所述电压调节模块还包括第二控制单元和选择单元，所述第二控制单元包括第二分压电路和第四稳压管，所述第二分压电路连接于所述电源端子与接地端子之间，所述第四稳压管的正极和负极分别与所述驱动单元的输入端和所述第二分压电路的第二分压点连接，且所述第二分压点的分压比大于所述第一分压点的分压比；所述选择单元在环境温度高于或者等于设定阈值时，选择由所述第二控制单元控制所述驱动单元的状态，并在环境温度低于所述设定阈值时，选择由所述第一控制单元控制所述驱动单元的状态。
[0009]优选的是，所述选择单元包括电压比较器、同相分压电路、反相分压电路、第一钳位电路和第二钳位电路；所述同相分压电路和反相分压电路并联连接于所述电源端子与接地端子之间，所述同相分压电路的分压点与所述电压比较器的同相输入端连接，所述反相分压电路的分压点与所述电压比较器的反相输入端连接，所述反相分压电路或者所述同相分压电路具有温度开关，所述温度开关的动作温度值等于所述设定阈值，使得所述电压比较器在环境温度高于或者等于所述设定阈值时经选择信号输出端输出高电平，并在环境温度低于所述设定阈值时经所述选择信号输出端输出低电平；
[0010]所述第一钳位电路在所述选择信号输出端输出高电平时，将所述第一分压点的电位拉低至使所述第三稳压管截止的状态；所述第二钳位电路在所述选择信号输出端输出低电平时，将所述第二分压点的电位拉低至使所述第四稳压管截止的状态。
[0011]优选的是，所述温度开关为常闭型温度开关。
[0012]优选的是，所述反相分压电路包括第十电阻、第十一电阻、第十二电阻和所述温度开关，所述第十一电阻连接于所述电压比较器的反相输入端与所述接地端子之间，所述第十二电阻和所述温度开关串联后再与所述第十电阻并联形成的电路连接于所述电源端子与所述电压比较器的反相输入端之间。
[0013]优选的是，所述选择单元包括控制器、温度传感器、第一钳位电路和第二钳位电路，所述控制器接收所述温度传感器输出的温度信号，所述控制器在所述温度信号表示环境温度高于或者等于所述设定阈值时经选择信号输出端输出高电平，并在所述温度信号表示环境温度低于所述设定阈值时经所述选择信号输出端输出低电平；
[0014]所述第一钳位电路在所述选择信号输出端输出高电平时，将所述第一分压点的电位拉低至使所述第三稳压管截止的状态；所述第二钳位电路在所述选择信号输出端输出低电平时，将所述第二分压点的电位拉低至使所述第四稳压管截止的状态。
[0015]优选的是，所述第一钳位电路包括第三三极管，所述第三三极管的集电极与所述第一分压点连接，所述第三三极管的发射极与所述接地端子连接，所述第三三极管的基极与所述选择信号输出端连接；所述第二钳位电路包括第五二极管，所述第五二极管的正极和负极分别与所述第二分压点和所述选择信号输出端连接。
[0016]优选的是，所述第一钳位电路包括继电器的常开触点，所述常开触点连接于所述第一分压点与所述接地端子之间，所述第二钳位电路包括所述继电器的常闭触点，所述常闭触点连接于所述第二分压点与所述接地端子之间，所述继电器的线圈连接于所述选择信号输出端与所述接地端子之间。
[0017]优选的是，所述驱动单元包括第一电阻、第一三极管和第二三极管，所述第一电阻的一端与所述电源端子连接，所述第一电阻的另一端与所述第一三极管的基极和所述第二三极管的集电极连接，所述第一三极管的集电极与所述输出端子连接，所述第二三极管的基极作为所述驱动单元的输入端，所述第一三极管的发射极和所述第二三极管的发射极与所述接地端子连接。
[0018]为了实现上述目