无电瓶发电机系统、电压调节器及其过载保护电路的制作方法_3

文档序号:9566407阅读:来源:国知局
121侦测到无电瓶发电机13的输出电压B大于阈值时,开关组件122根据电压侦测信号D被导通。值得注意的是,当开关组件122被导通时,高电压电平的启动信号L会通过限流组件123及开关组件122直接被导入接地端GND。因此,在输出电压B大于阈值时,延迟电路124无法通过限流组件123获得高电压电平的启动信号L,故延迟电路124不会产生过载保护信号LP以导通开关组件125。
[0059]如此,过载保护电路120可在无电瓶发电机13的输出电压B过低时(即无电瓶发电机13处于异常状态时,例如发生过载现象或其他故障问题),对应传送保护信号P至电压调节电路110,以让电压调节电路110强制使无电瓶发电机13停止运作。
[0060]在本实施例中,电压侦测电路121包括齐纳二极管ZD1、电阻R1、电容C1及电阻R2。齐纳二极管ZD1的阴极耦接无电瓶发电机13,以及齐纳二极管ZD1的阳极耦接电阻R1的一端。电容C1及电阻R2的一端耦接电阻R1的另一端,以及电容C1及电阻R2的另一端耦接接地端GND。值得一提的是,齐纳二极管ZD1用以接收无电瓶发电机13的输出电压B,并且电阻R1及电阻R2可视为一分压电路,用以对齐纳二极管ZD1的阳极电压进行分压,以由节点N(电阻R1及电阻R2的连接处)传送电压侦测信号D至开关组件122。电容C1可视为一滤波电容,用以对节点N的电压进行滤波。
[0061]开关组件122为NM0S晶体管Ql。NM0S晶体管Q1的漏极耦接电阻R3的另一端、齐纳二极管ZD2的阴极及电容C2的一端,NM0S晶体管Q1的源极耦接接地端GND,NM0S晶体管Q1的栅极耦接电阻R1的另一端、电容C1的一端及电阻R2的一端。
[0062]限流组件123为一阻抗组件,例如为电阻R3。电阻R3的一端耦接电压调节电路110,以及电阻R3的另一端耦接延迟电路124。
[0063]延迟电路124包括电容C2、齐纳二极管ZD2及电阻R4。电容C2的一端耦接电阻R3的另一端,并且电容C2的另一端耦接接地端GND。齐纳二极管ZD2的阴极耦接电阻R3的另一端及电容C2的一端,以及齐纳二极管ZD2的阳极耦接电阻R4的一端。电阻R4的另一端稱接接地端GND。
[0064]开关组件125为NM0S晶体管Q2。NM0S晶体管Q2的漏极耦接电压调节电路110,NM0S晶体管Q2的源极耦接接地端GND,以及NM0S晶体管Q2的栅极耦接齐纳二极管ZD2的阳极及R4电阻的一端。
[0065]当无电瓶发电机13的输出电压B小于所述阈值时,由电阻R1及电阻R2所组成的分压电路从节点N传送电压侦测信号D至NM0S晶体管Q1,NM0S晶体管Q1根据所接收的电压侦测信号D处于截止状态。当NM0S晶体管Q1处于截止状态时,过载保护电路120会传送保护信号P至电压调节电路110。反之,当无电瓶发电机13的输出电压B大于所述阈值时,所述分压电路由节点N传送电压侦测信号D至NM0S晶体管Ql,NM0S晶体管Q1根据所接收的电压侦测信号D处于导通状态。当NM0S晶体管Q1处于导通状态时,过载保护电路120不会传送保护信号P至电压调节电路110,因而电压调节电路110不会强制使无电瓶发电机13停止运转。
[0066]举例来说,假设阈值为20伏特。当齐纳二极管ZD1接收到大于20伏特的输出电压B (例如22V)时,输出电压B大于齐纳二极管ZD1的崩溃电压(例如18V),并且分压电路于节点N的电压大于NM0S晶体管Q1的导通电压,即电压侦测信号D的电压大于NM0S晶体管Q1的导通电压。因此,NM0S晶体管Q1会被导通。反之,当齐纳二极管ZD1接收到小于20伏特的输出电压B (例如16V)时,输出电压B小于齐纳二极管ZD1的崩溃电压(例如18V),故所述分压电路的节点N的电压为0V小于NM0S晶体管Q1的导通电压,即电压侦测信号D的电压小于NM0S晶体管Q1的导通电压。因此,NM0S晶体管Q1不会被导通。
[0067]更进一步地说,当NM0S晶体管Q1被导通时,高电压电平的启动信号L会通过电阻R3及NM0S晶体管Q1导入接地端GND,因此NM0S晶体管Q2不会通过电阻R3接收到高电压电平的启动信号L。
[0068]另一方面,当NM0S晶体管Q1被截止时,高电压电平的启动信号L会通过电阻R3对电容C2进行充电。此时,若电压侦测电路121持续侦测到输出电压B小于阈值,则高电压电平的启动信号L将持续对电容C2进行充电,而当电容C2的一端的电压大于齐纳二极管ZD2的崩溃电压时,齐纳二极管ZD2便会传送过载保护信号LP至NM0S晶体管Q2,以导通NM0S晶体管Q2。接下来,NM0S晶体管Q2传送保护信号P至电压调节电路110。如此,电压调节电路110便可于无电瓶发电机13发生异常时,根据所接收到的保护信号P自动强制使无电瓶发电机13停止输出电源。
[0069]值得注意的是,通过延迟电路124的电容C2的充电时间及齐纳二极管ZD2的崩溃电压的电平,可使得NM0S晶体管Q2被延后导通,亦即NM0S晶体管Q2是被延后一延迟时间才被导通,其中所述延迟时间即为,高电压电平的启动信号L持续对电容C2进行充电直至齐纳二极管ZD2的阳极的电压导通NM0S晶体管Q2的所经时间。
[0070]简单地说,当电压侦测电路121侦测到无电瓶发电机13的输出电压B小于阈值时,若在延迟时间内,电压侦测电路121侦测到无电瓶发电机13的输出电压B已大于阈值,则延迟电路124不会产生过载保护信号LP,此时无电瓶发电机13仍然正常输出电能。反之,若电压侦测电路121持续侦测到输出电压B小于阈值,则延迟电路124将依据所接收到的高电压电平的启动信号L于一延迟时间后产生过载保护信号LP,此时无电瓶发电机13将被强制停止输出电能。因此,本发明所提出的电压调节器11能避免发生因瞬间噪声干扰而错误使无电瓶发电机13停止输出电源的现象。
[0071]在本实施例中,上述延迟时间是介于2.5秒至4秒间,但本发明实施例并不限制延迟时间的时间长度,本领域的普通技术人员可视其实际需求,以更换电容C2、齐纳二极管ZD2及电阻R4的规格及种类。
[0072]在上述实施例中,过载保护电路120是使用齐纳二极管ZD1、ZD2作为一电压比较组件,然本领域的普通技术人员得以其他具有电压比较功能的组件加以替换,例如一电压比较器或多个串联的正向二极管。
[0073]此外,需一提的是,电压调节电路110内包括一开关组件(未绘示),所述开关组件耦接无电瓶发电机13的励磁线圈(未绘示)及NM0S晶体管Q2的漏极,其中开关组件可为NM0S晶体管。当电压调节电路110接收到保护信号P时,电压调节电路110依据保护信号P使所述开关组件呈现截止状态,借此截断无电瓶发电机13的励磁电流,进而使得无电瓶发电机13无法输出电量。
[0074]尚需一提的是,在无电瓶发电机13发电前,电压调节电路110产生的是低电压电平的启动信号L,此时低电压电平的启动信号L无法对延迟电路124的电容C2进行充电,故可确保在无电瓶发电机13产生输出电压B前NM0S晶体管Q2不会被导通,从而电压调节电路110内的开关组件不会被截止,而可避免发生错误截断无电瓶发电机13的励磁
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