专利名称：一种具有快充功能的交流发电机电压调节器的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种发电机调压器，特别是涉及一种具有 快充功能的交流发电机电压调节器。二、 背景技术根据机动车辆的使用用途不同，例如城市公交，货运码头、 车站、工厂等车辆，由于专做近距离的运输工作，这些车辆经常是频繁地关闭 和启动，致使每次启动所消耗的电量由于启动后行驶的距离近、时间短不能及 时充分补充，导致车用蓄电池总是处于缺电状态，这样不仅会造成蓄电池常年 亏电而寿命减短，而且经常发生由于电瓶电量不足或电量用尽造成车辆无法启 动的现象，严重地影响了车辆的正常使用。为此，有些司机为了不使蓄电池过 于亏空，不得不在停车时仍然让发动机继续运转，带动发电机发电向蓄电池继 续充电以补充消耗的电量，客观上造成了燃油的过量消耗。经过分析研究我们发现车辆在启动过程中，由于启动机要消耗大量的电 能，蓄电池中储存的电量在短时间内被放出很多，虽然车辆启动后发电机发电 并向蓄电池充电，但由于蓄电池的充电过程是一个相对比较缓慢的化学变化过 程，其端电压上升很快但电量并不能同步充满，但是传统的电压调节器在蓄电 池端电压达到调节电压值时就开始工作，使发电机由不间断性发电变为间歇性 发电，导致蓄电池的充电过程由直充变为间歇性充电，使充电过程更为缓慢， 由于车辆是近距离行驶，虽然蓄电池电量还没有完全充满，但车辆却已达到目 的不得不停车，充电过程也同时终止，这样必然造成蓄电池电量的不足；如果 司机在车辆不使用的情况下让发动机继续运转以给蓄电池充电，必然造成燃油 的浪费。三、 实用新型内容本实用新型所要解决的技术问题针对背景技术传统发电机电压调节器存 在的弊端，提出一种具有快充功能的交流发电机电压调节器，用于短距离运行 的车辆上，以提高发电机向蓄电池充电的能力。
本实用新型所采用的技术方案 一禾中具有快充功能的交流发电机电压调节器，含有以功率管为核心的激磁电 流控制电路，激磁电流控制电路中功率管Q3与二极管D2组成的串联支路两端 引出分别连接蓄电池正、负极的+、-接线端，功率管Q3与二极管D2的接点即 调节器的输出端F引出连接发电机励磁线圈电源输入接线端，激磁电流控制电路中功率管Q3的控制极连接以第一放大/比较器IC1为核心的电压调节信号放大 电路的输出端，两个取样电阻Ri、 R2串联连接在调节器+、-接线端之间，两 个取样电阻Ri、 R2的接点连接放大/比较器IC1的一个输入端，放大/比较器ICl 的另一输入端接基准电压，放大/比较器IC1的输出端经过第一控制晶体管Qi 连接功率管Q3的控制基极，所述电压调节信号放大电路中放大/比较器IC1的电 压检测信号输入端连接有以第二放大/比较器IC2为核心的启动时初充电控制电 路，放大/比较器IC2反相输入端的两个取样电阻Ri1、 Ri2串联连接在调节器+、 -接线端之间，两个取样电阻Rii、 Ri2的接点连接启动时初充电控制电路中放 大/比较器IC2的反相输入端，放大/比较器IC2同相输入端浮动基准电压信号的两个取样电阻(Rl3、 Rl4)—端连接电源，另一端连接第二控制晶体管Q2的基极，第二控制晶体管Q2的发射极连接调节器-接线端，其集电极连接放大/比较器 IC1的电压检测信号输入端，两个取样电阻Ri3、Ri4的接点连接放大/比较器IC2 的基准电压信号输入端。所述的交流发电机电压调节器，调节器+、-接线端之间串联接入由限流电 阻(R5)和稳压二极管(DW)组成的稳压电路，稳压电路提供激磁电流控制电 路中第一放大/比较器(ICl)和启动时初充电控制电路第二放大/比较器(IC2)的工 作电源。所述的交流发电机电压调'节器，稳压电路同时提供激磁电流控制电路中放大 /比较器(IC1)的基准电压源和启动时初充电控制电路放大/比较器(IC2)的浮动基准电压源。所述的交流发电机电压调节器，激磁电流控制电路中第一放大/比较器(ICl) 的反相输入端输入的电压检测信号，其取样电阻电源端直接连接车载蓄电池的正极。
所述的交流发电机电压调节器，启动时初充电控制电路中第二放大/比较器(IC2)的反相输入端输入的电压检测信号，其取样电阻电源端直接连接车载蓄电 池的正极。本实用新型的有益积极效果1、 本实用新型发电机电压调节器通过启动时初充电控制电路，适当提高电 压调节器在车辆启动后的调节值，让发电机在发电电压达到正常调节值后仍能 继续发电并向蓄电池充电，以保证蓄电池在车辆短距离运行过程中即能充满电量，弥补由于频繁启动和短时间重复启动而过度消耗的电量，借以达到有效消 除蓄电池经常亏电和电量不足影响车辆正常使用的目的。2、 本实用新型发电机电压调节器对传统调压器结构改进不大，结构简单， 并能达到时刻使蓄电池电量保持充足的目的，可以保证短距离行驶的车辆电量 充足，并有效延长蓄电池使用寿命，节约生产成本，具有很强的实用价值。四、
图1为用于内搭铁电压调节器的基本电路原理示意图； 图2为用于外搭铁电压调节器的基本电路原理示意图； 图3、图4分别是本实用新型具有快充功能的车用交流发电机电压调节器的 另外两种实施方式的基本电路原理示意图。五具体实施方式
实施例一本实用新型具有快充功能的交流发电机电压调节器，电路按功能 分为三部分1、以Q3为中心的激磁电流控制电路，其工作原理与其它类型的 调节器基本相同；2、以IC1为中心的电压调节器信号获得与放大电路；3、以 IC2为中心的启动时初充电控制电路。本实施例具体电路结构原理参见图l，激磁电流控制电路中功率管Q3与二极 管D2组成的串联支路两端引出分别连接蓄电池正、负极的+、-接线端子，功 率管Q3与二极管D2的接点引出连接发电机励磁线圈电源输入接线端子，即调 节器的输出端(F)，功率管Q3的控制极连接放大/比较器IC1为核心的电压调节 信号放大电路的输出端，取样电阻Ri、 R2串联连接在调节器+、-接线端子之 间，其接点连接放大/比较器ICl的反相输入端，放大/比较器ICl的同相输入端
接基准电压，该基准电压源由串联连接在调节器+、-接线端子之间、由限流电阻R5和稳压二极管DW组成的稳压电路提供，电阻R3 、R4—端连接稳压源输 出，另一端连接调节器-接线端子，R3 、 R4的接点接入IC1的同相输入端，稳 压电路同时提供激磁电流控制电路中放大/比较器(ICl)和启动时初充电控制电 路放大/比较器(IC2)的工作电源；放大/比较器ICl的输出端经过控制晶体管Qi 连接功率管Q3的控制基极，同所述电压调节信号放大电路放大/比较器ICl的电 压检测信号输入端连接有以放大/比较器IC2为核心的启动时初充电控制电路， 取样电阻Rii、 Ri2串联连接在调节器+、-接线端子之间，其接点连接放大/比 较器IC2的反相输入端，放大/比较器IC2的同相输入端连接浮动基准电压信号， 取样电阻Rl3、 Rl4—端连接稳压电源，另一端连接控制晶体管Q2的基极，控制 晶体管Q2的发射极连接调节器-接线端子，其集电极连接放大/比较器IC1的反 相输入端，取样电阻Ri3、 Ri4的接点放大/比较器IC2)的同相输入端，启动时初 充电控制电路放大/比较器IC2的浮动基准电压源也由所述的稳压电路提供。工作原理调节器正常工作时，Q2处于截止状态，Q2的接入对Ri、 R2的分压比不产 生影响；此时，当发电机发出的电压低于调节器调节电压时，Ri、 R2的分压值 小于R3、 R4的分压值，IC1处于截止状态，此时Qi也截止，Q3饱和导通，发 电机激磁线圈中有电流通过，发电机发电，电路中的电压升高，蓄电池同时被 充电。当发电机所发出的电压高于调节器的调节值时，IC1及以Q3为中心的激 磁电流控制电路工作状态正好与前述相反，发电机激磁线圈中没有电流通过， 发电机停止发电，电路中的电压下降。如此反复，实现电压调节功能。以IC2为中心的启动时初充电控制电路实际上是一个施密特触发电路。其中 取样电阻Rii、 Ri2的分压值高于Ri、 R2的分压值，Ri3、 Ri4的分压值又高于 Rii、 Ri2的分压值。当本申请的调节器刚接入电源时，由于IC2的反相输入端 电位低于同相输入端电位，其输出端处于截止状态，Q2的基极处于高电位，Q2 饱和导通，IC1的反相输入端被强行接地处于低电位状态，由此以Q3为中心的 激磁电流控制电路处于导通状态，发电机激磁线圈中有电流通过，发电机发电 并向蓄电池充电；而且当发电电压随着蓄电池电压的上升达到调节器的调节值
时，由于Ri、 R2的分压接点被强行接地，调节器不进行调节动作而让发电机继 续发电，蓄电池得以继续充电一段时间而被充满。只有当发电电压高于调节器 的正常调节值一定数值后，Rii、 Ri2的分压值才上升到高于Ri3、 Ri4的分压值 而导致IC2输出反转，Q2的输出端由高电位变为低电位,于是Q2的基极由于IC2 输出端的箝位而截止；此时，Rk R2的分压值恢复正常，调节器然后按正常的 电压调节值控制发电机的发电和蓄电池的充电。同时，Ri3、 Rm的分压由于其 下端由通过Qi的基射极到地变为由IC2的输出端短路到地，其电位在原来的基 础上又下降了一定数值，其分压值与Rii、 Ri2的分压值相比更低，所以调节器 恢复正常调节后IC2始终会保持输出端低电位、Q2截止的稳定状态，不影响调 节器的正常调节性能。只有当车辆熄火再次发动后，才会重新起作用。实施例二参见图2，本实施例是用于外搭铁调节器的该申请方案的电路图， 由于外搭铁和内搭铁电路中所采用的半导体器件导电极性相反，所以电路的实 际连接有所变动，但其工作原理相同。不再赘述。实施例三参见图3，本实施例与实施例一的区别在于为了适应各种车辆 所采用的不同发电机型号要求，对信号取样的方式做了变动激磁电流控制电 路中放大/比较器IC1的反相输入端的取样电阻Rl直接与车辆所携带的蓄电池 的正极连接，直接检测蓄电池正极桩柱端的电压，以提高检测精度，确保蓄电池的充电精度。调节器工作时，先由以IC2为核心的快充电路控制发电机的发电电压，等发电电压上升到快充控制动作电压时，快充控制电路动作，Q2由饱和导通变为截止，此时由Ri、R2组成的检测电路工作，控制发电机的发电与否。 实施例四参见图4，与实施例三同样的目的。本实施例与实施例一的区别在于启动时初充电控制电路放大/比较器IC2的反相输入端输入的取样电阻Ru直接与车辆所携带的蓄电池的正极连接，直接检测蓄电池正极桩柱端的电压，等蓄电池的电压上升到快充控制动作电压时，快充控制电路动作，Q2由饱和导通变为截止，此时再由Ri、 R2组成的检测电路工作，直接检测发电机输出 端的电压，由此控制发电机的发电与否。以上两种控制方式都可以保证在车辆启动后的最初充电过程中蓄电池得到 比普通控制方式充更长的充电时间，以实现把蓄电池短时间内充满的效果。
权利要求1、 一禾中具有快充功能的交流发电机电压调节器，含有以功率管为核心的激 磁电流控制电路，激磁电流控制电路中功率管(Q3)与二极管(D2)组成的串联支路 两端即调节器+、-接线端分别连接蓄电池正、负两极，功率管(Q3)与二极管(D2)的接点即调节器的输出端(F)连接发电机励磁线圈电源输入端，激磁电流控制电 路中功率管(Q3)的控制极连接以第一放大/比较器(IC1)为核心的电压调节信号放 大电路的输出端，两个取样电阻(Ri、 R2)串联连接在调节器+、-接线端之间， 两个取样电阻(Ri、 R2)的接点连接放大/比较器(IC1)的一个输入端，放大/比较器 (IC1)的另一输入端接基准电压，放大/比较器IC1)的输出端经过第一控制晶体管(Ql译接功率管(Q3)的控制基极，其特征是所述电压调节信号放大电路中放大/比较器(IC1)的电压检测信号输入端连接有以第二放大/比较器(IC2)为核心的启 动时初充电控制电路，放大/比较器(IC2)反相输入端的两个取样电阻(RiK Ri2) 串联连接在调节器+、-接线端之间，两个取样电阻(Rii、 Ri2)的接点连接启动 时初充电控制电路中放大/比较器(IC2)的反相输入端，放大/比较器(IC2)同相输入端浮动基准电压信号的两个取样电阻(Rl3、 Rl4)—端连接电源，另一端连接第二控制晶体管(Q2)的基极，第二控制晶体管(Q2)的发射极连接调节器-接线端，其 集电极连接放大/比较器(ICl)的电压检测信号输入端，两个取样电阻(Ri3、 Ri4) 的接点连接放大/比较器(IC2)的基准电压信号输入端。
2、 根据权利要求1所述的交流发电机电压调节器，其特征是调节器+、 -接线端之间串联接入由限流电阻(R5)和稳压二极管(DW)组成的稳压电路， 稳压电路提供激磁电流控制电路中第一放大/比较器(ICl)和启动时初充电控制 电路第二放大/比较器(IC2)的工作电源。
3、 根据权利要求2所述的交流发电机电压调节器，其特征是稳压电路同 时提供激磁电流控制电路中放大/比较器(ICl)的基准电压源和启动时初充电控 制电路放大/比较器(IC2)的浮动基准电压源。
4、 根据权利要求1或2或3所述的交流发电机电压调节器，其特征是激 磁电流控制电路中第一放大/比较器(ICl)的反相输入端输入的电压检测信号， 其取样电阻电源端直接连接车载蓄电池的正极。
5、根据权利要求1或2或3所述的交流发电机电压调节器，其特征是启 动时初充电控制电路中第二放大/比较器(IC2)的反相输入端输入的电压检测信 号，其取样电阻电源端直接连接车载蓄电池的正极。
专利摘要本实用新型涉及一种发电机调压器。一种具有快充功能的交流发电机电压调节器，含有以功率管为核心的激磁电流控制电路，以第一放大/比较器为核心的电压调节信号放大电路，所述电压调节信号放大电路中放大/比较器的电压检测信号输入端连接有以第二放大/比较器为核心的启动时初充电控制电路，通过启动时初充电控制电路适当提高调节器在车辆启动后的调节值，让发电机在发电电压达到正常调节值后仍能继续发电并向蓄电池充电，以保证蓄电池在车辆短距离运行过程中即能充满电量，弥补由于频繁启动和短时间重复启动而过度消耗的电量，借以达到有效消除蓄电池经常亏电和电量不足影响车辆正常使用的目的，有效延长蓄电池使用寿命，结构简单，经济实用。
文档编号H02J7/14GK201038812SQ20072008932
公开日2008年3月19日 申请日期2007年1月29日 优先权日2007年1月29日
发明者徐俊亚 申请人:徐俊亚