专利名称：通用型汽车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汽车电器，特别是一种通用型汽车交流发电机电压调节器。
现有汽车上采用的交流发电机电压调节器通常有电磁振动式、晶体管式和集成电路式三种类型。电磁振动式约占市场销售量60％以上，是目前汽车上大量采用的，其缺点是体积大，功率大、调节精度差、易损坏、安装具有方向性，需定期保养和调整；晶体管式虽然克服了上述缺陷，但成本较高，过载、过压、短路保护能力差，一旦短路会立即损坏，并且难以修复。这对目前汽车修理业通常采用刮火(短路)方法检查磁场绕组是否激磁以判断发电机是否发电来说是绝不允许的；集成电路式体积小巧、耐热，适合装在发电机机体上或体内，但同样有晶体管式的缺点，且价格高出晶体管式的几倍甚至十几倍，难以推广。此外，上述三种类型的调节器还有一个共同的致命弱点就是一种调节器只能为某一型号的发电机配套，基本不能互换。而现代汽车电源系统对发电机和指示仪表又有不同的接线方式，且有24V和12V系列电源的区别，流行的汽车充电系统达16种之多。如果再虑虑发电机功率、体积大小，安装位置，即使是同一类型的充电系统也难以互换。这常成为汽车驾驶员和修理工头疼的问题。
本实用新型的目的，就是要提供一种既能保持晶体管式调节器体积小，功耗低、寿命长、调节精度高、无需保养的优点。又具有电磁振动式调节器抗短路、过压能力强的优点，并且不管什么样的充电系统和什么样的汽车发电机都能通用，且成本低、精度高、效率高、体积小安装方便，无需维修保养的通用型汽车交流发电机电压调节器。
要实现上述目的，必须解决三个问题一是如何适应发电机的不同搭铁形式；二是如何适应不同电压值的发电机；三是如何防止过载、过压、过热、短路对调节器造成的伤害。
为实现上述目的，本实用新型采用了如下解决方案一是磁场绕组内外搭铁转换控制电路，采用一管两用，使开关功率晶体管既做发射极输出，又做集电极输出，以适应磁场内、外搭铁的不同需要。虽然这样一管两用带来了偏流变化不适应不同输出的矛盾。但做为开关管，其饱和压降Vbc是常量。因此，将传统的从“＋”极提取基极偏流改成从集电极提取偏流，不仅解决了上述矛盾，而且偏流还成了激磁电流的一部分，提高了激磁效率。此方案虽然多出一根磁场线，但减少了转换开关，成本下降。
二是采用串联式基准电压信息提取方法来适应不同电压值的发电机，即利用稳压二极管和串入限流电阻的有无，通过短、断路转换来适应不同额定电压值的发电机。为14V系列发电机配套直接应用，为28V系列配套只需剪断短路线。
三是将串联限流电阻变换成过流取样电阻，利用三极管的be结饱和压降和电阻上的压降加在一起作为过流信息信号，利用电路中的二极管保护达到过载、过压、过热、短路保护的目的。
以下结合附图对本实用新型作进一步描述附
图1为本实用新型电原理图。
附图2为本实用新型内搭铁接线图。
附图3为本实用新型外搭铁接线图。
参照附图1，D1为2A／200V负极外搭铁激磁线圈续流二极管，D2为2A／200V负极内搭铁激磁线圈续流二极管，D3为2AP型短路保护、过热保护信息取样二极管，D4为1N4001外接过压保护二极管，Dw为额定电压信息取样检测二极管，BG1为大功率开关晶体三极管，一管两用，既作发射极输出，又作集电极输出，BG2为BG1基极偏流供给三极管，BG3为短路、过热保护控制三极管，BG4为基准电压信息放大控制三极管；R1为1.2Ω过流保护取样电阻，R2为1KΩBG2偏流电阻，R3为510ΩBG3下偏流电阻，R4为510ΩBG4下偏流电阻，R5为12V系列Dw限流电阻，R5＋R6为24V系统Dw限流电阻；C1为1－4.7μ／16VBG4基极滤波电容器，R5、R6的电阻值可根据Dw的稳压值进行选择确定。
参照附图1、2，当F接“＋”极时，调节器适用于内搭铁系列发电机。“＋”接电源，F2接激磁绕组。闭合点火开关K，调节器通电，BG2导通，BG1导通，激磁线圈有电流流过，产生磁场，发电机转动向蓄电池Ec充电。Vbe2＝0.7V，经R3、D3分压后Vbe3≤0.7V，BG3截止。Ec小于额定值Dw不通，BG4无基极偏流，BG4截止；BG3、BG4不起作用。当Ec充足电或发电机转速升高电压超过额定值时，Dw导通(齐纳或雪崩击穿)，当导通电流在R4上的电压降超过Vbe4(0.6V左右)，BG4导通，BG2截止切断BG1偏流，BG1由饱和导通变为截止，切断磁场电流，发电机输出电压下降。D2的作用是为磁场线圈感应的反电势提供电流通路，使磁场电流平滑下降，提高激磁电路效率，防止反电势危及开关管。当磁场短路时，开关管Vce＝Ec，流过BG2的发射极电流剧增，当I2超过0.16A时，R1上的压降≥0.2V，则VBG3≥0.2＋Vbe2≥0.9V，R3、D3分压后Vbe3≥0.7VBG3导通，切断BG2基极偏流，BG2截止，BG1截止，切断短路电流使BG1免受其害。当温度高于100℃时，二极管D3漏电增加，BG3导通切断BG2偏流，同样造成BG1截止，保护BG1结温低于150℃免受热损。当Dw击穿后，如不限制电流，将造成Dw损坏，故而串入电阻R5限制其电流在1mA左右，同时，R5上的电压降也做为额定电压取样信息。
当R6短路线〔1〕剪断后，限流电阻值为R5＋R6，其压降为14V基准电压信息为28V，适用于24V系列发电机调节电压保持在额定电压值。若保留R6短路线，则R6短路，限流电阻为R5，适用于12V系列发电机。二极管D4外接于电源两端做为过压保护器件；当电源电压瞬时超过100V时，该管导通吸收约10安左右浪湧电流。但若持续高压，将造成永久性击穿。所以接在电路外，一旦损坏可自行更换，象使用保险丝一样方便可靠。
参照附图3，当F2接地时，“＋”接电源，F1接磁场绕组，调节器适用于负极外搭铁系列发电机。其工作原理、工作过程与内搭铁相同。当从“×”处剪断R6短路线时，适用于24V系列。否则适用于12V系列。
本实用新型体积小巧，调节精度高，寿命延长，并具有过流、过热、过压保护功能，为不同搭铁发电机配套只需变动一根接线；为不同电压值发电值配套只需剪断一根接线(短路线)。适用于国内外流行的各种汽车发电机系统。
权利要求1.一种由电容、电阻、二极管、三极管及附件组成的通用型汽车交流发电机电压调节器，其特征在于开关功率晶体管BG1既作为发射极输出，连接内搭铁磁场绕组；又作为集电极输出，连接外搭铁磁场绕组。
2.根据权利要求1所述的通用型汽车交流发电机电压调节器，其特征在于限流电阻R6连接在R5与地之间变换调节电压。
3.根据权利要求1所述的通用型汽车交流发电机电压调节器，其特征在于过流保护晶体管BG3的be结连接在电阻R1和BG2基极、发射极之间。
4.根据权利要求1所述的通用型汽车交流发电机电压调节器，其特征在于过热保护二极管串接在过流保护晶体管BG3基极回路上。
5.根据权利要求1所述的通用型汽车交流发电机电压调节器，其特征在于过压保护二极管1N4001连接在＋EC与地线之间。
6.根据权利要求1所述的通用型汽车交流发电机电压调节器，其特征在于用于内搭铁发电机时，F1接“＋”极，F2接磁场绕组、“＋”接电源，用于外搭铁发电机时，F1接磁场绕组、F2接地、“＋”接电源。
专利摘要本实用新型提供了一种通用型汽车交流发电机电压调节器，是在晶体管式调节器基础上改进结构，在电路中增加了过流、过热提取信息二极管和过流、过热信息放大三极管，利用晶体管不同极性输出适应磁场内、外搭铁需要，利用稳压二极管串联限流电阻值变化适应不同电压值发电机需要，达到各种发电机通用的目的，并增加了过流、过热过压保护功能，提高了使用寿命。
文档编号H02P9/30GK2092164SQ91212319
公开日1992年1月1日 申请日期1991年3月6日 优先权日1991年3月6日
发明者郭金祥 申请人:郭金祥