本发明属于汽车发电机控制技术领域，涉及一种限时自吸收式抛负载过压保护电路及电压调节器。
背景技术：
现行汽车发电机在车辆运行当中，会遇到频繁变换电气负载的工况，如空调的开启与关闭、水箱冷却风扇的开启与关闭、其他电机负载开启与关闭的瞬间，由于发电机从大电流负荷突降为较小电流负荷，由于转子铁芯剩磁、定子自感等原因会出现发电机输出电压陡升现象，尤其是遇到蓄电池虚接的情况，在非雪崩桥的发电机上其极端情况是14v系统的发电机全抛负载电压峰值可达90v以上(非雪崩桥)、28v系统的发电机全抛负载电压峰值可达180v以上(非雪崩桥)，而后呈现衰减趋势，历经数十毫秒至数百毫秒衰减至调节电压vset或衰减到蓄电池电压，抛负载电压峰值对发电机电压调节芯片会产生危害，特别是对功率管产生危害，致使一些发电机电压调节器的功率管被抛负载过压所击穿，也带来车辆运行中故障或抛锚，行车安全性受到影响。
因此需要设计出可靠性较高的抛负载过压保护电路及电压调节器。
技术实现要素：
本发明的目的在于，针对上述技术问题，提供元件较少、可靠性较好的抛负载过压保护电路及电压调节器。
依据本发明第一方面，提供了一种限时自吸收式抛负载过压保护电路，其特殊之处在于包括，
功率晶体管q1和限时过压检测电路，其中：所述功率晶体管q1的源极接地(即电源负极)，所述功率晶体管的漏极用于控制发电机励磁电流，所述功率晶体管的栅极通过电阻连接电压调节器的前级控制电路，所述限时过压检测电路的一端连接所述功率晶体管的漏极，所述限时过压检测电路的另一端连接所述功率晶体管的栅极；
所述限时过压检测电路用于对所述功率晶体管漏极电压进行限时检测，当所述功率晶体管漏极电压超过限定的安全值时，所述限时过压检测电路输出电信号使所述功率晶体管导通，并限制所述电信号的持续时间以使所述功率晶体管在限定的时间内导通，使抛负载过压峰值被导通的功率晶体管限时吸收。
进一步地，所述限时过压检测电路包括串联连接的稳压二极管、电容、电阻。
依据本发明第二方面，提供了一种电压调节器，其特殊之处在于包括本发明第一方面所述的限时自吸收式抛负载过压保护电路。
优选地，本发明还提供了一种电压调节器，其特殊之处在于还包括：采样单元、基准单元、比较单元和续流单元，其中：
所述采样单元连接电源正极和地，所述采样单元的输出端通过所述基准单元连接所述比较单元，所述比较单元的输出端通过电阻连接功率管栅极，所述续流单元连接于所述功率晶体管q1漏极和电源正极之间。
优选地，本发明还提供了一种电压调节器，其特殊之处在于还包括：采样单元、基准单元、比较单元和续流单元，其中：
所述采样单元连接电源正极和地，所述采样单元的输出端连接所述比较单元的第一输入端，所述基准单元输出端连接所述比较单元的第二输入端，所述比较单元的输出端通过电阻连接功率管栅极，所述续流单元连接于所述功率晶体管q1漏极和电源正极之间。
本发明的有益效果是：通过设置限时检测电路，使电压调节器在发电机抛负载期间的峰值电压被调节器内的功率管所吸收，保护了功率管、延长使用寿命、调节电压调节器可靠性。
附图说明
图1是本发明实施方式提供的一种限时自吸收式抛负载过压保护电路结构示意图；
图2是本发明实施方式提供的一种具有限时自吸收式抛负载过压保护电路的电压调节器电路结构示意图；
图3是本发明实施方式提供的另一种具有限时自吸收式抛负载过压保护电路的电压调节器电路结构示意图；
图4是现有发电机抛负载峰值电压波形示意图；
图5是本发明限时自吸收式抛负载过压保护电路对抛负载峰值电压进行吸收后的波形示意图。
具体实施方式
根据本发明的设计思路，采用数目较少的元件，设计出具有提供元件较少、可靠性较好的限时自吸收式抛负载过压保护电路及电压调节器。
第一方面，本发明实施方式提供了限时自吸收式抛负载过压保护电路。
实施例1
如图1所示，为一种限时自吸收式抛负载过压保护电路，其结构特点包括，功率晶体管q1和限时过压检测电路1001，其中：功率晶体管q1的源极接地(即电源负极e)，功率晶体管q1的漏极用于控制发电机励磁电流，功率晶体管的栅极g连接电压调节器的前级控制电路，限时过压检测电路的一端连接功率晶体管的漏极，限时过压检测电路的另一端连接功率晶体管的栅极；
限时过压检测电路1001包括串联连接的电阻r1、电容c1和稳压二极管d1，限时过压检测电路1001用于对功率晶体管漏极电压进行限时检测，当功率晶体管漏极电压由于发电机负载突降导致电压尖峰出现时，当该电压尖峰超过稳压管d1的稳压值时，超值部分的电压经过电阻r1、电容c1、稳压管d1到达功率管栅极g，再由功率管栅极g经电阻r20和前级电路到地(图中对“前级电路”未予示出)，这一过程给电容c1充电，同时也使功率管栅极获得电压，但这个充电过程是由r1c1决定的时限长度，一般该时间常数在微秒至毫秒级，而且急剧衰减，不会使发电机产生危害性电压，当衰减至低于稳压管d1的稳压值限定的安全值时，功率管q1栅极恢复低电位，功率管截止，使功率管承受的抛负载过压峰值被导通的功率晶体管自身限时吸收。可以通过改变稳压管d1的稳压值改变峰值电压被吸收的“削顶程度”，d1的稳压值降低，峰值电压被削去的部分增大，d1的稳压值提高，峰值电压被削去的部分减小。可以根据功率晶体管的要求选择合适稳压值的稳压管。当前级电路输出高电平使功率管导通时，电容c1通过功率管漏极放电。
需要说明的是，附图仅仅是为了使本发明技术方案变得易于理解，对于限时过压检测电路1001内部的元件串联顺序来说，附图不起限定作用。
此外，为了确保功率管栅结使用安全，在功率管栅极和源极之间接有限幅保护二极管d2。
这样，发电机抛负载的峰值电压被功率管自身吸收，而且时间被限定在功率管漏极反峰电压超值的范围内，功率管回路中串接有励磁绕组，功率管不会因此过流，所以将明显有益于减小抛负载电压对电压调节芯片的过压危害，提高发电机及车辆运行可靠性、降低故障率。
第二方面，本发明实施方式还提供了一种具有限时自吸收式抛负载过压保护电路的电压调节器。
实施例2
如图2所示，为具有限时自吸收式抛负载过压保护电路的电压调节器，在具有限时自吸收式抛负载过压保护电路基础上，其结构还包括，
采样单元1002、基准单元1003、比较单元1004和续流单元，其中：
采样单元连接电源正极和地，采样单元的输出端通过基准单元连接比较单元，比较单元的输出端通过电阻连接功率管栅极，续流单元连接于功率晶体管q1漏极和电源正极之间；续流电路属于公知技术，附图未予示出。
根据前述分析可知，通过设置限时检测电路，电压调节器在发电机抛负载期间的峰值电压被调节器内的功率管所吸收，保护了功率管、延长使用寿命、调节电压调节器可靠性。
实施例3
如图3所示，为具有限时自吸收式抛负载过压保护电路的电压调节器，在具有限时自吸收式抛负载过压保护电路基础上，其结构还包括，
采样单元1002、基准单元2003、比较单元2004和续流单元，其中：
采样单元连接电源正极和地，采样单元的输出端连接比较单元的第一输入端，基准单元的输出连接比较单元的第二输入端，比较单元的输出端通过电阻连接功率管栅极，续流单元连接于功率晶体管q1漏极和电源正极之间；续流电路属于公知技术，附图亦未予示出。
本实施例通过设置限时检测电路，电压调节器在发电机抛负载期间的峰值电压被调节器内的功率管所吸收，保护了功率管、延长使用寿命、调节电压调节器可靠性。
根据上述几个实施例的阐述，可以得出，发电机抛负载期间的峰值电压被调节器内的功率管所吸收，降低了功率管所承受的反峰电压，参见附图4和附图5的对比。
图4的左图为现有技术的不带限时自吸收式抛负载过压保护电路的电压调节器，右图为该调节器在抛负载时的励磁功率管f端子的波形：在抛负载瞬间，峰值电压达90v，而后衰减，这个电压会危害发电机电压调节器，致使部分调节器功率管被击穿损坏。
图5的左图为本发明实施例带限时自吸收式抛负载过压保护电路的电压调节器，右图为该调节器在抛负载时的励磁功率管f端子的波形：在抛负载瞬间，峰值电压被吸收后的幅值仅约35v，而后衰减，这个电压不会危害发电机电压调节器，使电压调节器可靠性提高。
本发明的实施例仅用于说明本发明的技术方案，不是对本发明的限制，通过等同代换及非创造性劳动所得到的其他实施例或其他组合所得到的实施例均落入本发明保护范围，本发明的保护范围由权利要求书限定。