专利名称：场效应管电压调节器低压启动电路的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种场效应管汽车发电机电压调节器 在低压供电、低转速条件下，可让发电机进入最佳发电状态
的一种新电路。
背景技术：
汽车发电机的种类很多，有内搭铁、外搭铁，又分六管 整流、八管整流发电机、九管整流和十一管整流发电机。其 中九管整流和十一管整流发电机的使用量为最多。国内外配 用在九管整流和十一管整流发电机上的调节器，其功率开关 管大多采用达林顿管，也有少部分为低电压开启型场效应 管。
九管整流和十一管整流发电机配用的调节器的供电是 发电机中的三个小激磁二极管整流供电的，启动时是由指示
灯供电，选用的指示灯的规定功率为2W。供电过程如下开 关打开，电压经指示灯接在调节器的正极D+上(也是三个小
激磁二极管的输出端)，又经发电机的转子和开关管接地， 此时指示灯点亮。由于此时是静态，发电机并未转动，正极
D+无电压输出，此时调节器的正极D+电压不足1V。如果调节 器的开关管是达林顿管，只要输出给基极一个合适的电流， 达林顿管可以很好地导通，发电机可以进入怠速发电状态，
但不是很理想。不同的达林顿管有不同的内阻，会消耗不同 的电压，可以表现出不同的怠速发电，多数可以满足技术要 求，但性能达不到最佳状态。场效应管与达林顿管相比有内 阻小、承载电流大、输出功率大、不发热等一系列优点，但
也有缺点，它是属于电压开启型，可分为1. 5V-2V开启，3V-4V 开启、5V-6V开启等，即场效应管的栅极必须得到一个合适 的电压，场效应管才能进入导通状态，但又不一定是最佳导 通状态，要想使场效应管进入最佳导通状态，加在栅极上的 电压必须大于10V才行。正是由于这个原因，场效应管在发 电机电压调节器上的应用受到了很大的限制。
由于九管整流和十一管整流发电机给调节器供电的正 极D+，在指示灯点亮后，正极D+的电压不足1V，尽管场效应
管有着多种优点，在这种情况下使用也表现得无能为力。因 为电压低，场效应管打不开，即使是选用了低电压开启的场 效应管，再加上多种形式的电压提升电路，但场效应管的栅 极得到的电压也达不到10V以上，场效应管可以进入导通状 态，但不能进入最佳导通状态，怠速发电状态在12V电压的 发电机上始终不够理想。 发明目的
本实用新型的目的是要解决场效应管在九管、十一管整 流发电机在工作中得不到10V以上开启电压的问题，提供一 种能使场效应管汽车发电机电压调节器在低压怠速状态下 使场效应管可以得到11V的电压，可以使场效应管彻底导通， 使发电机进入最佳怠速发电状态，且电路简单、体积小、性
能可靠的场效应管电压调节器低压启动电路。
本实用新型是这样实现的它有一个由取样控制电路l 和场效应管开关电路3构成的场效应管电压调节器，其特殊 之处是在调节器正极D+、取样控制电路l的输出端和场效 应管开关电路3的输入端之间接有快速充电储能电路2，所 述的快速充电电路2是由串接在调节器正极D+和取样控制电 路1的输出端之间的单向供电二极管D3及供电电阻R4、接 在取样控制电路1的输出端和场效应管开关电路3的输入端 之间的保护电阻R5、接在二极管D3负极和系统地线E之间 的储能电容C4构成。
本实用新型的优点是电路简单、体积小、性能可靠， 实用性强。在低压供电(0.5 0.8V)、低转速(发电机转速 小于1000转/分)条件下通过快速充电储能电路可实现无漏 电快速储能。由于采用了串接二极管供电，形成电流单向流 动，是组成封闭无漏电储能电路的第一个条件，启动状态下 控制电路三极管的集电极和发射极处在断开状态这是第二 个条件，场效应管的绝缘栅型结构不漏电这是第三个条件， 有了这三个条件的同时存在，才使得无漏电快速储能电路顺 利实现。由于采用了供电电阻和保护电阻串接供电，人为将 供电时间分段，然后把储能电容接入第一时间段的首端，以 便快速捕捉到充电指示灯点亮前存在于供电电路中的12V电 压(电瓶电压)，贮存在储能电容中并在充电指示灯点亮后 实现对场效应管的栅极供电。在充电指示灯点亮后，可以向 场效应管的栅级提供大于11V的电压，使场效应管彻底进入 导通状态。应用该电路的场效应管汽车发电机电压调节器可 以使配用的发电机进入最佳的怠速发电状态。其优良的性能 是达林顿管的电压调节器无法相比的，也使场效应管工作电 流大、内阻小、抗电流冲出能力强、压降小等诸多优点得到 了充分的发挥，使发电机的怠速发电性能得到了提高，使发 电机的输出功率明显增大，多种性能都得到提高。
图1是本实用新型的电路原理图； 图2是本实用新型的电路接线图。
具体实施方式
如图1所示，在调节器正极D+和系统地端E之间分别接 有取样控制电路1和场效应管开关电路3，所述的取样控制 电路1是由电阻R1、 R2及R3、电容C1、 二极管D1、稳压管 D2和三极管Tl构成，所述的场效应管开关电路3是由场效 应管T2、 二极管D5和稳压管D4构成，在三极管Tl基极和 场效应管T2漏极之间通过电容C3接有反馈电阻R6，在调节 器正极D+、取样控制电路1的输出端4和场效应管开关电路 3的输入端5之间接有快速充电电路2，所述的快速充电电 路2是由串接在调节器正极D+和取样控制电路1的输出端4 (三极管T1的集电极)之间的单向供电二极管D3及供电电 阻R4、接在取样控制电路1的输出端4和场效应管开关电路 3的输入端5之间的保护电阻R5、接在二极管D3负极和系 统地端E之间的储能电容C4构成。该低压启动型场效应管 电压调节器既可采用分立元件也可为集成电路。
如图2所示，实际连接时，将发电机转子线圈6接在调 节器正极D+和负载端F之间，在电瓶9和调节器正极D+之间 接充电指示灯7和电源开关8。工作时，电源开关8接通后， 电流经充电指示灯7后接在调节器正极D+，电压经过单向供 电二极管D3、储能电容C4，供电电阻R4和供电及保护电阻 R5至场效应管T2的栅极5。在充电指示灯7还没点亮的瞬 间，此时供电电路的电压是电瓶电压，是大于11V的；当棚 极得到电压，漏极和源极导通后，充电指示灯7电流经过转 子线圈、场效应管T2接地而点亮，灯亮后供电电路的正极 D+立刻变为低电位，如果场效应管T2是彻底导通，正极D+ 的电压表现为0. 5 0. 8V。如果此时场效应管T2导通的不彻 底，正极D+的电压将表现为1.5 3.5V。上述两种情况流过 发电机转子磁场的电流是不一样的，前者流过的电流较大， 后者流过的电流较小。
在灯路开始供电中，电流经过单向供电二极管D3到达 储能电容C4时，储能电容C4就及时地充满了经过的电压， 此电压接近电瓶电压。
充电指示灯7点亮后，正极D+端的电压只有0. 5 0. 8V， 但在场效应管T2的栅极仍然有一个大于11V的电压存在， 这个电压就是储能电容C4捕捉到了电瓶电压并贮存，在正 极D+端变成低电位之后，储能电容C4在封闭的供电储能回 路中开始提供大于11V的电压，尽管能量不大，但在封闭的 电路中表现得充足，是够场效应管T2的栅极使用，此时场 效应管T2是在大于11V电压的作用下实现彻底导通的，一
直到发电机进入正常的发电状态,
权利要求1.一种场效应管电压调节器低压启动电路，包括由取样控制电路(1)和场效应管开关电路(3)构成的型场效应管电压调节器，其特征是在调节器正极(D+)、取样控制电路(1)的输出端和场效应管开关电路(3)的输入端之间接有快速充电储能电路(2)，所述的快速充电电路(2)是由串接在调节器正极(D+)和取样控制电路(1)的输出端之间的单向供电二极管(D3)及供电电阻(R4)、接在取样控制电路(1)的输出端和场效应管开关电路(3)的输入端之间的保护电阻(R5)、接在二极管(D3)负极和系统地线(E)之间的储能电容(C4)构成。
专利摘要一种场效应管电压调节器低压启动电路，包括由取样控制电路、场效应管开关电路构成的电压调节器，其特殊之处是在调节器正极、取样控制电路的输出端和场效应管开关电路的输入端之间接有快速充电储能电路，所述的快速充电电路(2)是由串接在调节器正极(D<sup>+</sup>)和取样控制电路(1)的输出端之间的单向供电二极管(D3)及供电电阻(R4)、接在取样控制电路(1)的输出端和场效应管开关电路(3)的输入端之间的保护电阻(R5)、接在二极管(D3)负极和系统地线(E)之间的储能电容(C4)构成。优点是能使场效应管汽车发电机电压调节器在低压怠速状态下使场效应管彻底导通，确保发电机进入最佳发电状态并提高性能，且电路简单、体积小、性能可靠。
文档编号H02P9/14GK201063576SQ20072001140
公开日2008年5月21日 申请日期2007年3月27日 优先权日2007年3月27日
发明者赵树林 申请人:赵树林