專利名稱：車輛交流發(fā)電機的外部型調(diào)節(jié)器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明的領(lǐng)域本發(fā)明涉及用于車輛交流發(fā)電機的外部型調(diào)節(jié)器，并特別涉及交流發(fā)電機的這樣一種外部型調(diào)節(jié)器，該調(diào)節(jié)器在由于調(diào)節(jié)器損壞所至交流發(fā)電機中發(fā)生過充電的情形下，通過一繼電器斷開勵磁線圈中的流過的勵磁電流而停止電能的產(chǎn)生，能夠防止電氣部件和電池的損壞。
背景技術(shù)：
以便來說，車輛包括各種電氣設(shè)備，諸如燈，空氣調(diào)節(jié)器等，包括諸如引擎的起動設(shè)備或點火設(shè)備等電氣部件。電池和交流發(fā)電機向以上部件供電。
即交流發(fā)電機通過一定的皮帶與引擎連接。基于引擎的轉(zhuǎn)動決定所產(chǎn)生的電能。在交流發(fā)電機所產(chǎn)生的電能小于各種電氣部件負荷，即由負荷元件所產(chǎn)生的負荷，的情形下，電池暫時作為電源供電，使得電池中所充的電能提供給各種負荷元件。在交流發(fā)電機所產(chǎn)生的電能大于各種負荷元件中產(chǎn)生的負荷的情形下，只有交流發(fā)電機向所有負荷元件供電，且電池通過交流發(fā)電機充電。
這時，一個調(diào)節(jié)器與交流發(fā)電機一同使用，通過控制在交流發(fā)電機勵磁線圈中流動的勵磁電流而控制交流發(fā)電機的輸出電壓，以便向各種負荷適當供電并以一定量使電池充電。


圖1是表示一傳統(tǒng)的車輛交流發(fā)電機的調(diào)節(jié)器的圖示。以上的調(diào)節(jié)器包括一充電燈控制器10，用于控制在車輛處于點火開關(guān)接通時使充電燈接通，并在引擎起動時使充電燈斷開，且交流發(fā)電機產(chǎn)生電能，電壓調(diào)節(jié)單元20用于控制使交流發(fā)電機輸出電壓保持在被調(diào)節(jié)的電壓不變。
在充電控制器10的情形下，當車輛的點火開關(guān)接通時，電池的電流(未示出)通過點火開關(guān)(未示出)輸入到與充電燈(未示出)連接的端子。當從與交流發(fā)電機(未示出)的輸出端連接的端子A通過電阻器R1流動的電流輸入到晶體管Q7的基極端時，晶體管導通，且晶體管Q8導通，于是輸入到端子L的電池的電流通過晶體管Q8流到接地端E，從而充電燈接通。
此外，當交流發(fā)電機的引擎起動產(chǎn)生電能時，從端子A通過電阻器R1流動的電流輸入到晶體管Q6的集電極端。當從與交流發(fā)電機的中心點連接的端子N通過二極管D3和電阻器R2流動的電流輸入到晶體管Q6的基極端時，晶體管Q6導通，且晶體管Q7和Q8關(guān)斷，使得電池的電流不流向與端子L連接的充電燈。即，電流直接流向端子E，從而使充電燈關(guān)斷。
在電壓調(diào)節(jié)單元20的情形下，電池的電流輸入到與點火鑰連接的IG端，并通過二極管D7與電阻器R9輸入到晶體管Q2的集電極端。當來自與勵磁線圈(未示出)連接的端子F的電流流過電容器C2，電阻器R11和電容器C1輸入到晶體管Q2的基極端時，晶體管Q2導通，且流入發(fā)射極端的電流輸入到直接與端子A連接的功率晶體管Q4的基極端。
因而，功率晶體管Q4導通，且發(fā)射極的電流通過端子F流到勵磁線圈，從而首先激勵勵磁線圈。
交流發(fā)電機的輸出電壓按以下所述的操作而成為不變的。
當交流發(fā)電機的輸出電壓高于調(diào)節(jié)電壓時，直接與端子A連接的晶體管Q1導通。因而，電流通過端子R8直接流向端子E。由于晶體管Q1導通時， 當電阻器R11的輸出電壓高于齊納二極管D5的傳導電壓時，齊納二極管D5導通，且電流通過二極管Q1，電阻器R11，齊納二極管D5，二極管D6及電阻器R13，R14和R15流向端子E。
因而，電流不輸入到晶體管Q2的基極，且功率三極管Q4關(guān)斷。于是電流不流向與端子F連接的勵磁線圈，使得不能產(chǎn)生電能，因而產(chǎn)生的電壓下降。
然后，當交流發(fā)電機的輸出電壓變得低于調(diào)節(jié)電壓，即交流發(fā)電機在電阻器R11處的輸出電壓低于齊納二極管D5的傳導電壓時，當齊納二極管D5關(guān)斷且晶體管Q1關(guān)斷時，從端子N流向二極管D4及電阻器R4的電流輸入到晶體管Q5的基極端。當晶體管Q3和A2由在端子A中流動的電流導通時，功率晶體管Q4導通，且在端子A流動的電流通過與端子F連接的勵磁線圈通過功率晶體管Q4流向端子E，于是產(chǎn)生的電壓增加。
在傳統(tǒng)技術(shù)中，上述的操作以很高的速度重復進行，從而保持交流發(fā)電機電壓產(chǎn)生作為均勻的調(diào)節(jié)電壓。
在傳統(tǒng)的技術(shù)中，使用熱輻射片之類的散熱裝置防止電壓調(diào)節(jié)單元20中的功率晶體管Q4的過熱現(xiàn)象。
即，如果功率晶體管Q4由于功率晶體管Q4過熱而成為短路狀態(tài)，則調(diào)節(jié)器通常不執(zhí)行調(diào)節(jié)功能。
在傳統(tǒng)技術(shù)中，使用上述方式的散熱裝置防止功率晶體管Q4的過熱問題。然而，由于使用螺栓散熱裝置簡單地被固定在其上安裝有功率晶體管Q4的基片一定的位置，如果螺栓沒有正確地緊固，則可能出現(xiàn)非接觸問題，于是散熱裝置可能工作并正常。
即，當散熱裝置功能不能正常進行時，就可能發(fā)生功率晶體管Q4的過熱問題，于是功率晶體管Q4可能被嚴重損壞。此外，調(diào)節(jié)器可能被損壞，使得交流發(fā)電機中可能出現(xiàn)過傳導問題。因而，由于交流發(fā)電機的過充電所至車輛的電氣部件可能被嚴重損壞。此外，電池可能被損壞以至降低電池的壽命期。
本發(fā)明的概述于是，本發(fā)明的目的是要提供一種用于車輛交流發(fā)電機的外部型調(diào)節(jié)器，它克服了傳統(tǒng)技術(shù)中所遇到的問題。
本發(fā)明的另一目的是要提供一種用于車輛交流發(fā)電機的外部型調(diào)節(jié)器，該調(diào)節(jié)器在由于調(diào)節(jié)器的損壞所至交流發(fā)電機中出現(xiàn)過充電的情形下，通過齊納二極管檢測交流發(fā)電機的過充電，并通過由兩個晶體管驅(qū)動的繼電器斷開功率晶體管和勵磁線圈之間流動的勵磁電流，停止交流發(fā)電機電能的產(chǎn)生，能夠防止車輛的電氣部件和電池的任何損壞。
為了實現(xiàn)以上目的，提供了用于車輛交流發(fā)電機的一種外部型調(diào)節(jié)器，該調(diào)節(jié)器包括一過充電斷路器，該斷路器包括分壓電阻器，用于對通過IG端輸入的電壓進行分壓，齊納二極管，該齊納二極管在由分壓電阻器分壓的電壓高于齊納電壓的情形下關(guān)斷，從而檢測出現(xiàn)在IG端交流發(fā)電機的過充電，第一和第二晶體管，它們在齊納二極管檢測到過充電時導通并導通且輸出繼電器驅(qū)動信號，一繼電器，該繼電器具有在功率晶體管與電壓調(diào)節(jié)單元的勵磁線圈之間連接的接觸點端子，并響應(yīng)當?shù)谝痪w管導通時的繼電器驅(qū)動信號被切換驅(qū)動，從而斷開功率晶體管與勵磁線圈之間流動的勵磁電流，以及多個電阻器，電容器和二極管，從而過充電斷路器通過檢測交流發(fā)電機的過充電并斷開勵磁線圈中流動的勵磁電流，停止交流發(fā)電機電能的產(chǎn)生。
附圖的簡要說明通過參照附圖將對本發(fā)明會有更好的理解，這些附圖只是以示例的方式給出，因而不是對本發(fā)明的限制。
圖1是表示用于傳統(tǒng)的車輛調(diào)節(jié)器的調(diào)節(jié)器的圖示；圖2是表示根據(jù)本發(fā)明用于車輛交流發(fā)電機的外部型調(diào)節(jié)器的圖示；圖3是表示根據(jù)本發(fā)明圖2的過電壓斷路器的圖示。
優(yōu)選實施例的詳細說明以下將參照附圖詳細說明本發(fā)明的優(yōu)選實施例。
圖2是表示根據(jù)本發(fā)明用于車輛交流發(fā)電機的外部型調(diào)節(jié)器的圖示。當車輛的點火開關(guān)接通時，充電燈被接通。這種狀態(tài)下，當引擎發(fā)動時，交流發(fā)電機產(chǎn)生電能。在上述系統(tǒng)中，充電燈控制器10進行控制以便使充電燈斷開。電壓調(diào)節(jié)單元20進行控制以便使交流發(fā)電機的輸出電壓成為均勻的調(diào)節(jié)電壓。過充電斷路器30通過檢測交流發(fā)電機的過充電而切斷勵磁線圈中流過的電流，以使交流發(fā)電機不產(chǎn)生電能。
這時，充電燈控制器10包括多個電阻器R1，R2和R3，晶體管Q6，Q7和Q8，二極管D1，D2，和D3，以及電容器C4，它們連接到每一端。電壓調(diào)節(jié)單元20包括多個電阻器R4到R15，晶體管Q1到Q3，及功率晶體管Q4，二極管D4，D6和D7，齊納二極管D5和電容器C1，C2，和C3，它們連接到每一端。以上的結(jié)構(gòu)與傳統(tǒng)的結(jié)構(gòu)類似，所不同在于以下本發(fā)明的結(jié)構(gòu)。
如圖3所示，過充電斷路器30包括分壓電阻器R17和R18，用于對通過IG端輸入的電壓進行分壓，齊納二極管D10，當由分壓電阻器R17和R18分壓的的電壓高于齊納電壓時，該齊納二極管導通，從而檢測出IG端中交流發(fā)電機的過充電，晶體管Q9和Q10，當齊納二極管D10檢測出過充電并導通時，這些晶體管導通并輸出繼電器驅(qū)動信號，以及繼電器REL，它包括連接在電壓調(diào)節(jié)單元20的功率二極管Q4和勵磁線圈FC之間的接觸點端，并基于當晶體管Q9導通時的繼電器驅(qū)動信號，作為接觸端開關(guān)操作，切斷功率晶體管Q4與勵磁線圈FC之間的勵磁電流。
此外，還提供了多個晶體管R16，R18和R19，電容器C8和C9，以及二極管D8，D9和D11。
這時，晶體管Q9是PNP型晶體管，而晶體管Q10是NPN型晶體管。晶體管Q9和晶體管Q10產(chǎn)串聯(lián)連接的。
此外，繼電器REL的第一端與功率晶體管Q4的發(fā)射極端連接，第二端與晶體管Q9的集電極端連接，且第四端與勵磁線圈FC連接，第五端與電阻器R16連接。直到檢測到交流發(fā)電機過充電之前，接觸點端與第一端和第四端連接，使得功率晶體管Q4和勵磁線圈FC之間的勵磁電流不會斷開。
如圖2所示，繼電器REL的端連接中，與繼電器REL的第一和第四端連接的端子INI-1和NIN-2同J1中與端子F連接的端子INI-1和NIN-2連接，而第一端與功率晶體管Q4的發(fā)射極連接，第四端與勵磁線圈FC連接。
以下將說明根據(jù)本發(fā)明用于車輛交流發(fā)電機的外部型調(diào)節(jié)器的操作。
這里，在根據(jù)本發(fā)明的用于車輛交流發(fā)電機的外部型調(diào)節(jié)器的情形下，由于充電燈接通和斷開控制及用于保持交流發(fā)電機的輸出電壓為均勻的調(diào)節(jié)電壓的電壓調(diào)節(jié)控制，與傳統(tǒng)的調(diào)節(jié)器的操作相同，故它們的詳細說明從略。
因而，以下將詳細說明根據(jù)本發(fā)明的過充電斷路器30的操作。
即，在由于功率晶體管Q4的過熱所至控制器端和功率晶體管Q4的發(fā)射極端變?yōu)槎搪罚騽畲啪€圈FC變?yōu)槎搪返那樾蜗?，或者在因為調(diào)節(jié)器一定的元件損壞至使調(diào)節(jié)器工作不正常的情形下，調(diào)節(jié)器可能受到損壞，于是發(fā)生過充電問題。
在上述狀態(tài)下，過充電斷路器30使用分壓電阻器R17和R18把從IG端流過二極管D8的電流的電壓分壓，使得分壓電阻器R18的電壓輸入到齊納二極管D10。
這時，齊納二極管D10使用齊納電壓檢測出交流發(fā)電機的過充電。
即，如果輸入到齊納二極管D10的電壓高于齊納電壓，則這意味著在交流發(fā)電機中出現(xiàn)過充電，因而檢測出交流發(fā)電機的過充電。從而，齊納二極管D10導通，且電流輸入到晶體管Q10的基極端。
NPN型晶體管Q10導通，且串聯(lián)的PNP型晶體管Q9導通，且電流在連接在晶體管Q9和電阻器R16之間的繼電器REL的線圈中流動，使得與繼電器REL的第一端連接的接觸點端切換到第三端，從而改變接觸點。
因而，在功率晶體管Q4與勵磁線圈FC之間流動的勵磁電流被切斷，交流發(fā)電機不能產(chǎn)生電能，于是切斷了施加到調(diào)節(jié)器的交發(fā)電機的過充電，從而能夠防止車輛電氣部件和電池的任何損壞。
本發(fā)明中，當發(fā)生過充電時，繼電器迅速操作并保持導通狀態(tài)，直到電能被切斷。特別地，由于兩個晶體管用來驅(qū)動繼電器REL，能夠防止由于熱和過電流所至的短路問題，因為繼電器REL接通/斷開接觸時間與當使用一個晶體管時比較要快速。
此外，本發(fā)明中，在車輛駕駛座位顯示板的下面部分安裝有報警指示燈，于是當調(diào)節(jié)器損壞時所出現(xiàn)的調(diào)節(jié)器錯誤信息基于燈的接通/斷開操作被指示出，從而駕駛者易于識別出調(diào)節(jié)器的出錯狀態(tài)。因而，本發(fā)明中，能夠精確地識別出其它非正常部件和產(chǎn)品并驗證出錯位置。
本發(fā)明基本上用于外部型調(diào)節(jié)器，并與同交流發(fā)電機安裝在一起的傳統(tǒng)的內(nèi)部型調(diào)節(jié)器比較，通過只更換損壞的調(diào)節(jié)器而能夠降低成本。
如上所述，本發(fā)明中，在由于調(diào)節(jié)器損壞所至在交流發(fā)電機內(nèi)發(fā)生過充電的情形下，通過齊納二極管檢測出交流發(fā)電機的過充電。在功率晶體管與勵磁線圈之間流動的通過由兩個晶體管驅(qū)動的繼電器的勵磁電流被切斷，且交流發(fā)電機停止電能的產(chǎn)生。因而，能夠防止車輛的電氣部件和電池被過充電損壞。
在不背離本發(fā)明精神和實質(zhì)的情形下，本發(fā)明可以若干形式被實施，還應(yīng)當理解到，上述的例子不應(yīng)由以上說明中任何細節(jié)所限，除非另外指明，應(yīng)當在所附權(quán)利要求中定義的精神和范圍內(nèi)廣泛地構(gòu)成，因而屬于權(quán)利要求條件和范圍所有的變化和修改，或這些條件和范圍的等價物都應(yīng)為所附權(quán)利要求囊括。
權(quán)利要求
1.在用于車輛交流發(fā)電機的一種外部型調(diào)節(jié)器中，包括用于控制充電燈接通/斷開操作的充電燈控制器，及用于不斷調(diào)節(jié)交流發(fā)電機輸出電壓的電壓調(diào)節(jié)單元，該用于車輛交流發(fā)電機的外部型調(diào)節(jié)器包括過充電斷路器，它包括分壓電阻器，用于對通過IG端輸入的電壓進行分壓；齊納二極管，該齊納二極管在由分壓電阻器分壓的電壓高于齊納電壓的情形下關(guān)斷，從而檢測出現(xiàn)在IG端交流發(fā)電機的過充電；第一和第二晶體管，它們在齊納二極管檢測到過充電時導通并導通且輸出繼電器驅(qū)動信號；繼電器，該繼電器具有在功率晶體管與電壓調(diào)節(jié)單元的勵磁線圈之間連接的接觸點端子，并響應(yīng)當?shù)谝痪w管導通時的繼電器驅(qū)動信號而被切換驅(qū)動，從而斷開功率晶體管與勵磁線圈之間流動的勵磁電流；以及多個電阻器，電容器和二極管，從而所述過充電斷路器通過檢測交流發(fā)電機的過充電并斷開勵磁線圈中流動的勵磁電流，停止交流發(fā)電機電能的產(chǎn)生。
2.權(quán)利要求1的調(diào)節(jié)器，其中過充電斷路器的所述第一晶體管是PNP型晶體管，所述第二晶體管是NPN型晶體管，且所述第一晶體管和第二晶體管串聯(lián)連接。
全文摘要
一種用于車輛交流發(fā)電機的外部型調(diào)節(jié)器，包括一過充電斷路器，該斷路器包括分壓電阻器，用于對通過IG端輸入的電壓進行分壓，齊納二極管，在由分壓電阻器分壓的電壓高于齊納電壓的情形下關(guān)斷，以檢測出現(xiàn)在IG端交流發(fā)動機的過充電，第一和第二晶體管，在齊納二極管檢測到過充電時導通并導通且輸出繼電器驅(qū)動信號，一繼電器，具有在功率晶體管與電壓調(diào)節(jié)單元的勵磁線圈之間連接的接觸點端子，并響應(yīng)當?shù)谝痪w管導通時的繼電器驅(qū)動信號被切換驅(qū)動，從而斷開功率晶體管與勵磁線圈之間流動的勵磁電流，以及多個電阻器，電容器和二極管，從而過充電斷路器通過檢測交流發(fā)動機的過充電并斷開勵磁線圈中流動的勵磁電流，停止交流發(fā)動機電能的產(chǎn)生。
文檔編號H02P9/14GK1400718SQ0214079
公開日2003年3月5日 申請日期2002年7月24日 優(yōu)先權(quán)日2001年7月27日
發(fā)明者金道群 申請人:瓦萊奧萬都電子系統(tǒng)(韓國)株式會社