本發(fā)明涉及一種發(fā)電機(jī)控制電路，尤其涉及一種車(chē)用發(fā)電機(jī)的控制電路。

背景技術(shù)：

在車(chē)用裝置中，車(chē)用發(fā)電機(jī)通常利用轉(zhuǎn)子、定子、整流橋、調(diào)節(jié)器以及皮帶輪來(lái)組成。而發(fā)電機(jī)的工作原理，是通過(guò)在轉(zhuǎn)子進(jìn)行激磁動(dòng)作，以使轉(zhuǎn)子產(chǎn)生磁場(chǎng)，并藉由引擎所提供的動(dòng)能來(lái)進(jìn)行旋轉(zhuǎn)。通過(guò)轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)，轉(zhuǎn)子的磁場(chǎng)會(huì)切割定子線圈，并且，通過(guò)磁場(chǎng)的切割動(dòng)作，定子上可對(duì)應(yīng)產(chǎn)生交流電能，經(jīng)過(guò)全波整流為直流電能后，再將所產(chǎn)生的電能傳送至電瓶及車(chē)輛的電氣負(fù)載。

關(guān)于發(fā)電機(jī)控制電路的部分，請(qǐng)參照?qǐng)D1a及圖1b所分別顯示的已知技術(shù)的發(fā)電機(jī)的系統(tǒng)架構(gòu)圖以及發(fā)電機(jī)控制電路的電路圖。在圖1a中，發(fā)電機(jī)10的輸出端ot耦接至發(fā)電機(jī)控制電路100、汽車(chē)電瓶vbat以及負(fù)載rl。發(fā)電機(jī)10包括轉(zhuǎn)子ra1、定子11以及整流器13，其中定子11產(chǎn)生的電壓通過(guò)整流器13的整流動(dòng)作，在發(fā)電機(jī)10的輸出端ot上產(chǎn)生輸出電壓vo以供應(yīng)至汽車(chē)電瓶vbat以及負(fù)載rl。在圖1b中，發(fā)電機(jī)控制電路100包括晶體管ma1以及二極管da1。值得注意的是，在當(dāng)發(fā)電機(jī)的輸出電壓vo因負(fù)載rl變動(dòng)(例如斷開(kāi)開(kāi)關(guān)swa)而產(chǎn)生電壓突波現(xiàn)象的瞬間，晶體管ma1依據(jù)穩(wěn)壓控制信號(hào)(例如一脈寬調(diào)變信號(hào)pwma1)被斷開(kāi)，轉(zhuǎn)子ra1藉由二極管d1產(chǎn)生飛輪去磁的動(dòng)作，而已知的發(fā)電機(jī)控制電路100無(wú)法反應(yīng)快速的負(fù)載狀態(tài)的變化，會(huì)使輸出電壓vo產(chǎn)生電壓上沖的現(xiàn)象。另外，當(dāng)發(fā)生增加負(fù)載的瞬間(例如導(dǎo)通開(kāi)關(guān)swa)，輸出電壓vo瞬間下降，而已知的發(fā)電機(jī)控制電路100也無(wú)法快速地響應(yīng)所增加的負(fù)載rl，因而無(wú)法快速地使輸出電壓vo回到穩(wěn)定的目標(biāo)輸出電壓。

在另一方面，在實(shí)際的運(yùn)作中，已知的發(fā)電機(jī)控制電路100中的晶體管ma1也可能因?yàn)楦鞣N因素而產(chǎn)生損壞的現(xiàn)象，如此一來(lái)，發(fā)電機(jī)控制電路100 將無(wú)法調(diào)控發(fā)電機(jī)10所產(chǎn)生的輸出電壓vo，而具有電壓失控的風(fēng)險(xiǎn)。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明提供一種發(fā)電機(jī)控制電路，可加快發(fā)電機(jī)的輸出電壓因負(fù)載改變而發(fā)生變化的反應(yīng)速度、提升輸出功率以及降低發(fā)電機(jī)的輸出電壓發(fā)生失控的風(fēng)險(xiǎn)。

本發(fā)明的發(fā)電機(jī)控制電路包括電壓轉(zhuǎn)換器、第一開(kāi)關(guān)、第二開(kāi)關(guān)以及第一二極管、第二二極管。電壓轉(zhuǎn)換器具有輸入端以接收發(fā)電機(jī)的輸出電壓以作為輸入電壓，電壓轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)換輸入電壓以產(chǎn)生轉(zhuǎn)換電壓。第一開(kāi)關(guān)耦接電壓轉(zhuǎn)換器，且第一開(kāi)關(guān)的第一端接收轉(zhuǎn)換電壓，并受控于穩(wěn)壓控制信號(hào)以導(dǎo)通或斷開(kāi)，第一開(kāi)關(guān)的第二端耦接至發(fā)電機(jī)的轉(zhuǎn)子的一端。第一二極管的陰極耦接至電壓轉(zhuǎn)換器產(chǎn)生轉(zhuǎn)換電壓的端點(diǎn)，第一二極管的陽(yáng)極耦接至轉(zhuǎn)子的另一端。第二二極管的陰極耦接至第一開(kāi)關(guān)的第二端，第二二極管的陽(yáng)極耦接至參考接地端。第二開(kāi)關(guān)的第一端耦接至第一二極管的陽(yáng)極，第二開(kāi)關(guān)的第二端耦接至參考接地端，第二開(kāi)關(guān)依據(jù)電壓突波檢測(cè)信號(hào)以導(dǎo)通或斷開(kāi)。其中，電壓轉(zhuǎn)換器對(duì)輸入電壓進(jìn)行升壓動(dòng)作以產(chǎn)生轉(zhuǎn)換電壓。

在本發(fā)明的一實(shí)施例中，其中當(dāng)發(fā)電機(jī)的輸出電壓小于一第一目標(biāo)電壓值，發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子進(jìn)入激磁期間，第一開(kāi)關(guān)依據(jù)穩(wěn)壓控制信號(hào)而導(dǎo)通，第二開(kāi)關(guān)則依據(jù)電壓突波檢測(cè)信號(hào)而導(dǎo)通。轉(zhuǎn)子中的電流依據(jù)第一開(kāi)關(guān)、轉(zhuǎn)子以及第二開(kāi)關(guān)所形成的回路進(jìn)行激磁。

在上述實(shí)施例中，當(dāng)發(fā)電機(jī)的輸出電壓大于該第一目標(biāo)電壓值，但并未達(dá)到產(chǎn)生電壓突波的一第二目標(biāo)電壓值時(shí)，發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子從該激磁期間進(jìn)入飛輪去磁期間，第一開(kāi)關(guān)依據(jù)穩(wěn)壓控制信號(hào)而斷開(kāi)，第二開(kāi)關(guān)依據(jù)電壓突波檢測(cè)信號(hào)而導(dǎo)通。轉(zhuǎn)子中的電流依據(jù)轉(zhuǎn)子、第二二極管以及第二開(kāi)關(guān)所形成的回路進(jìn)行飛輪去磁。

在上述實(shí)施例中，于所述激磁及飛輪去磁期間，轉(zhuǎn)換電壓的電壓值為輸入電壓的電壓值的n倍，n為大于1的實(shí)數(shù)。然而，該轉(zhuǎn)換電壓除可默認(rèn)為一固定值外，也可被調(diào)變?yōu)槿我怆妷褐?只要組件耐壓許可)，即為一脈波幅度調(diào)變電壓。

在本發(fā)明的一實(shí)施例中，其中在負(fù)載變動(dòng)瞬間，若發(fā)電機(jī)的輸出電壓產(chǎn) 生電壓突波，即發(fā)電機(jī)的輸出電壓大于第二目標(biāo)電壓值時(shí)，發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子將進(jìn)入一主動(dòng)去磁期間，第一開(kāi)關(guān)依據(jù)穩(wěn)壓控制信號(hào)而斷開(kāi)，第二開(kāi)關(guān)依據(jù)電壓突波檢測(cè)信號(hào)而斷開(kāi)。

在本發(fā)明的一實(shí)施例中，其中在上述的發(fā)電機(jī)的輸出電壓產(chǎn)生電壓突波期間(即主動(dòng)去磁期間)，轉(zhuǎn)子中的能量經(jīng)由該第一二極管以及第二二極管傳送回轉(zhuǎn)換器的輸出端，進(jìn)行主動(dòng)去磁的動(dòng)作。

在本發(fā)明的一實(shí)施例中，上述的第一開(kāi)關(guān)包括第一晶體管。第一晶體管具有第一端、第二端及控制端。第一晶體管的第一端接收轉(zhuǎn)換電壓，第一晶體管的第二端耦接至轉(zhuǎn)子，第一晶體管的控制端接收穩(wěn)壓控制信號(hào)。上述的第二開(kāi)關(guān)包括第二晶體管。第二晶體管具有第一端、第二端及控制端，第二晶體管的第一端耦接至轉(zhuǎn)子，第二晶體管的第二端耦接至參考接地端，第二晶體管的控制端接收電壓突波檢測(cè)信號(hào)。

在本發(fā)明的一實(shí)施例中，上述的第一晶體管與該第二晶體管的型態(tài)相同。

在本發(fā)明的一實(shí)施例中，上述發(fā)電機(jī)的輸出端耦接至車(chē)用電瓶，電壓轉(zhuǎn)換器并由車(chē)用電瓶接收輸入電壓。

基于上述，本發(fā)明的發(fā)電機(jī)控制電路包含一電壓轉(zhuǎn)換器，藉由電壓轉(zhuǎn)換器針對(duì)輸入電壓進(jìn)行升壓動(dòng)作以產(chǎn)生轉(zhuǎn)換電壓，并藉以提升激磁的磁速以加快激磁動(dòng)作的效率。此外，在產(chǎn)生電壓突波期間，將轉(zhuǎn)子能量回送至轉(zhuǎn)換器輸出端，藉以加速轉(zhuǎn)子去磁的磁速以加快去磁動(dòng)作的效率。如此一來(lái)，發(fā)電機(jī)的輸出電壓因負(fù)載狀態(tài)的改變而產(chǎn)生電壓突波現(xiàn)象可以獲得有效的抑制，且發(fā)電機(jī)的輸出電壓的穩(wěn)定性可有效的被提升。

為讓本發(fā)明的上述特征和優(yōu)點(diǎn)能更明顯易懂，下文特舉實(shí)施例，并配合附圖作詳細(xì)說(shuō)明如下。

附圖說(shuō)明

圖1a顯示的已知技術(shù)的發(fā)電機(jī)系統(tǒng)架構(gòu)的電路圖；

圖1b顯示的已知技術(shù)的發(fā)電機(jī)控制電路的電路圖；

圖2顯示本發(fā)明一實(shí)施例的發(fā)電機(jī)控制電路的示意圖；

圖3顯示本發(fā)明另一實(shí)施例的發(fā)電機(jī)控制電路的示意圖；

圖4顯示本發(fā)明實(shí)施例與已知技術(shù)間的輸入電壓間的比較波形圖。

附圖標(biāo)記：

10：發(fā)電機(jī)

11：定子

13：整流器

rl：負(fù)載

100、200、300：發(fā)電機(jī)控制電路

210、310：電壓轉(zhuǎn)換器

swa、sw1、sw2：開(kāi)關(guān)

vbat：汽車(chē)電瓶

vo：發(fā)電機(jī)的輸出電壓

ot：發(fā)電機(jī)的輸出端

vin、vina、vinp：輸入電壓

vc：轉(zhuǎn)換電壓

rot1、ra1：轉(zhuǎn)子

pwma1：脈寬調(diào)變信號(hào)

sig1：穩(wěn)壓控制信號(hào)

ld1：電壓突波檢測(cè)信號(hào)

ine：輸入端

gnd：參考接地端

d1、d2、da1：二極管

ma1、m1、m2：晶體管

410、420、430：曲線

t1p、t2p、t3p、t1a、t2a、t3a：時(shí)間長(zhǎng)度

ldc：負(fù)載電流

p1、p2：時(shí)間點(diǎn)

e1、e2：端點(diǎn)

具體實(shí)施方式

請(qǐng)參照?qǐng)D2，圖2顯示本發(fā)明一實(shí)施例的發(fā)電機(jī)控制電路的示意圖。發(fā)電機(jī)控制電路200包括電壓轉(zhuǎn)換器210、開(kāi)關(guān)sw1、開(kāi)關(guān)sw2以及二極管 d1、二極管d2。在本實(shí)施例中，發(fā)電機(jī)的輸出端ot耦接至汽車(chē)電瓶vbat以及電壓轉(zhuǎn)換器210的輸入端ine。電壓轉(zhuǎn)換器210的輸入端ine則由與汽車(chē)電瓶vbat耦接的端點(diǎn)來(lái)接收發(fā)電機(jī)的輸出電壓以作為電壓轉(zhuǎn)換器210的輸入電壓vin。電壓轉(zhuǎn)換器210可針對(duì)輸入電壓vin執(zhí)行電壓轉(zhuǎn)換動(dòng)作，并藉以產(chǎn)生轉(zhuǎn)換電壓vc。關(guān)于電壓轉(zhuǎn)換器210的電壓轉(zhuǎn)換動(dòng)作，具體說(shuō)明如下，在當(dāng)發(fā)電機(jī)的輸出電壓小于一第一目標(biāo)電壓值時(shí)，轉(zhuǎn)子rot1進(jìn)入激磁期間；此時(shí)，電壓轉(zhuǎn)換器210針對(duì)輸入電壓vin進(jìn)行升壓動(dòng)作以產(chǎn)生轉(zhuǎn)換電壓vc。在另一方面，當(dāng)發(fā)電機(jī)的輸出電壓產(chǎn)生上升的突波時(shí)，發(fā)電機(jī)的輸出電壓大于一第二目標(biāo)電壓值，此時(shí)轉(zhuǎn)子rot1進(jìn)入主動(dòng)去磁期間，轉(zhuǎn)子能量回收至轉(zhuǎn)換器210的轉(zhuǎn)換電壓vc。

于圖2的實(shí)施例中，開(kāi)關(guān)sw1耦接至電壓轉(zhuǎn)換器210以及發(fā)電機(jī)的轉(zhuǎn)子rot1。開(kāi)關(guān)sw1的第一端接收轉(zhuǎn)換電壓vc，開(kāi)關(guān)sw1的第二端耦接至轉(zhuǎn)子rot1，且開(kāi)關(guān)sw1的控制端接收穩(wěn)壓控制信號(hào)sig1，且開(kāi)關(guān)sw1依據(jù)穩(wěn)壓控制信號(hào)sig1以被導(dǎo)通或被斷開(kāi)。舉例來(lái)說(shuō)，穩(wěn)壓控制信號(hào)sig1可為一脈波寬度調(diào)變信號(hào)，其為一周期性的高/低準(zhǔn)位信號(hào)；此外，發(fā)電機(jī)的穩(wěn)壓控制信號(hào)sig1還可為磁滯控制信號(hào)或任何型式的控制信號(hào)。二極管d1則耦接在電壓轉(zhuǎn)換器210以及轉(zhuǎn)子rot1間，其中，二極管d1的陰極耦接至電壓轉(zhuǎn)換器210產(chǎn)生轉(zhuǎn)換電壓vc的端點(diǎn)，且二極管d1的陽(yáng)極耦接至轉(zhuǎn)子rot1未連接開(kāi)關(guān)sw1的端點(diǎn)。

在另一方面，二極管d2耦接在開(kāi)關(guān)sw1以及參考接地電壓gnd間。其中，二極管d2的陰極耦接至開(kāi)關(guān)sw1耦接至轉(zhuǎn)子rot1的端點(diǎn)，二極管d2的陽(yáng)極耦接至參考接地端gnd。開(kāi)關(guān)sw2耦接在轉(zhuǎn)子rot1與參考接地端gnd間，其第一端耦接至二極管d1與轉(zhuǎn)子rot1耦接的端點(diǎn)，其第二端耦接至參考接地端gnd，且其控制端接收電壓突波檢測(cè)信號(hào)ld1，開(kāi)關(guān)sw2并依據(jù)電壓突波檢測(cè)信號(hào)ld1以被導(dǎo)通或斷開(kāi)。其中，二極管d1、二極管d2、開(kāi)關(guān)sw1、開(kāi)關(guān)sw2以及轉(zhuǎn)子rot1形成一個(gè)h橋(h-bridge)組態(tài)的電路。其中，電壓突波檢測(cè)信號(hào)ld1可依據(jù)檢測(cè)發(fā)電機(jī)的輸出電壓上有無(wú)發(fā)生突波(即輸出電壓是否大于一第二目標(biāo)電壓值)來(lái)產(chǎn)生。

關(guān)于發(fā)電機(jī)控制電路200的動(dòng)作細(xì)節(jié)，其中，在轉(zhuǎn)子rot1的激磁期間，發(fā)電機(jī)的輸出電壓(等于輸入電壓vin)小于默認(rèn)的一第一目標(biāo)電壓值，此 時(shí)第一開(kāi)關(guān)sw1可依據(jù)穩(wěn)壓控制信號(hào)sig1而被導(dǎo)通，而開(kāi)關(guān)sw2則可依據(jù)電壓突波檢測(cè)信號(hào)ld1而被導(dǎo)通，在此同時(shí)，電壓轉(zhuǎn)換器210、開(kāi)關(guān)sw1、轉(zhuǎn)子rot1以及開(kāi)關(guān)sw2形成回路，并藉由轉(zhuǎn)換電壓vc對(duì)轉(zhuǎn)子rot1進(jìn)行激磁動(dòng)作。請(qǐng)?zhí)貏e注意，在此同時(shí)，電壓轉(zhuǎn)換器210針對(duì)輸入電壓vin進(jìn)行升壓動(dòng)作，并藉由提高輸入電壓vin的電壓值來(lái)產(chǎn)生轉(zhuǎn)換電壓vc。在此請(qǐng)同時(shí)參照下列的法拉第方程式(1)：

其中，n為轉(zhuǎn)子rot1的線圈匝數(shù)，d/dt為轉(zhuǎn)子rot1的磁通變化量。由方程式(1)可以得知，當(dāng)轉(zhuǎn)換電壓vc的電壓值越高，轉(zhuǎn)子rot1的磁通變化速度會(huì)越快，也就是說(shuō)，轉(zhuǎn)子rot1上的激磁動(dòng)作可以更快速的進(jìn)行。

附帶一提的，電壓轉(zhuǎn)換器210可以通過(guò)將輸入電壓vin的電壓值提升n倍來(lái)產(chǎn)生轉(zhuǎn)換電壓vc，其中n可以為大于1的任意實(shí)數(shù)。n的大小可以依據(jù)發(fā)電機(jī)控制電路200中的電子組件的耐壓能力進(jìn)行設(shè)置，沒(méi)有固定的限制。

在另一方面，當(dāng)發(fā)生負(fù)載變動(dòng)(發(fā)電機(jī)的負(fù)載被移除或減小)的現(xiàn)象時(shí)，發(fā)電機(jī)的輸出電壓會(huì)產(chǎn)生電壓突波，發(fā)電機(jī)控制電路200會(huì)使轉(zhuǎn)子rot1進(jìn)入主動(dòng)去磁期間。在主動(dòng)去磁期間中，開(kāi)關(guān)sw1可依據(jù)穩(wěn)壓控制信號(hào)sig1而斷開(kāi)，另外，開(kāi)關(guān)sw2則依據(jù)電壓突波檢測(cè)信號(hào)ld1而斷開(kāi)。在這個(gè)狀態(tài)下，電壓轉(zhuǎn)換器210與二極管d1、二極管d2以及轉(zhuǎn)子rot1形成一個(gè)回路，這個(gè)回路提供轉(zhuǎn)子rot1將其中的電能回送至電壓轉(zhuǎn)換器210的輸出端，如此一來(lái)，轉(zhuǎn)子rot1的去磁動(dòng)作可以加速，提升去磁動(dòng)作的效能。

這此更值得注意的是，在當(dāng)轉(zhuǎn)子rot1進(jìn)入主動(dòng)去磁期間時(shí)，此時(shí)轉(zhuǎn)子rot1的兩個(gè)端點(diǎn)端點(diǎn)e1及端點(diǎn)e2間的電壓差等于負(fù)的轉(zhuǎn)換電壓vc(即-vc)，此時(shí)轉(zhuǎn)子rot1處于能量回送狀態(tài)。如此一來(lái)，依據(jù)上述的法拉第方程式(1)，發(fā)電機(jī)的轉(zhuǎn)子rot1的磁場(chǎng)快速減弱，發(fā)電機(jī)的定子所產(chǎn)生的電壓會(huì)快速下降，并使發(fā)電機(jī)的輸出電壓可趨于穩(wěn)定的目標(biāo)輸出電壓(即第一目標(biāo)電壓值)。

此外，發(fā)電機(jī)控制電路200還可工作在飛輪去磁期間。此時(shí)發(fā)電機(jī)的輸出電壓大于該第一目標(biāo)電壓值(但未達(dá)該第二目標(biāo)電壓值)，在飛輪去磁期間，開(kāi)關(guān)sw1依據(jù)穩(wěn)壓控制信號(hào)sig1而被斷開(kāi)，開(kāi)關(guān)sw2依據(jù)負(fù)載狀態(tài)檢測(cè)信號(hào)ld1而被導(dǎo)通。因此，二極管d2、轉(zhuǎn)子rot1以及開(kāi)關(guān)sw2形成回路， 而轉(zhuǎn)子rot1中的電流依據(jù)轉(zhuǎn)子rot1、二極管d2以及開(kāi)關(guān)sw2所形成的回路進(jìn)行飛輪去磁。

在飛輪去磁期間時(shí)，電壓轉(zhuǎn)換器210可持續(xù)進(jìn)行升壓動(dòng)作，并提供轉(zhuǎn)換電壓vc以保持二極管d1為不導(dǎo)通的狀態(tài)。

于前述實(shí)施例中，第一目標(biāo)電壓值、第二目標(biāo)電壓值以及轉(zhuǎn)換電壓的電壓值，皆可依所需發(fā)電機(jī)性能、組件耐壓能力等因素預(yù)先且任意地設(shè)定。當(dāng)本發(fā)明應(yīng)用于車(chē)用發(fā)電機(jī)時(shí)，第一目標(biāo)電壓值可例如為14v，第二目標(biāo)電壓值可例如為14.3v或更高，而轉(zhuǎn)換電壓可例如為28v或42v(即n＝2或3)。

在此請(qǐng)注意，上述實(shí)施例中，電壓轉(zhuǎn)換器210所進(jìn)行的電壓轉(zhuǎn)換動(dòng)作，在轉(zhuǎn)子rot1的激磁期間以及主動(dòng)去磁期間，可以分別是相同或不同的穩(wěn)定的電壓值。舉例來(lái)說(shuō)明，在激磁期間時(shí)，當(dāng)輸入電壓vin等于14伏特時(shí)，轉(zhuǎn)換電壓vc可以是28伏特(輸入電壓vin的兩倍)，并且，在激磁期間中，轉(zhuǎn)換電壓vc可以穩(wěn)定的實(shí)質(zhì)上維持在28伏特，若系統(tǒng)需要更快速的激磁速度，則電壓轉(zhuǎn)換器210也可以產(chǎn)生高于28伏特的轉(zhuǎn)換電壓vc，加快激磁速度。在主動(dòng)去磁期間中，轉(zhuǎn)換電壓vc也可以穩(wěn)定的實(shí)質(zhì)上維持在28伏特，若系統(tǒng)需要更快速的去磁速度，則電壓轉(zhuǎn)換器210也可以產(chǎn)生高于28伏特的轉(zhuǎn)換電壓vc，并藉以加快去磁速度。相對(duì)的，電壓轉(zhuǎn)換器210在激磁期間以及主動(dòng)去磁期間所分別產(chǎn)生的轉(zhuǎn)換電壓vc也可以不用保持在相對(duì)穩(wěn)定電壓值上，在本發(fā)明另一個(gè)實(shí)施例中，轉(zhuǎn)換電壓vc在不同的期間，可以分別是不同的脈波幅度調(diào)變(pulseamplitudemodulation,pam)電壓。

關(guān)于脈波幅度調(diào)變電壓的形式，振幅的最大值或平均值(方均根值)則需要滿(mǎn)足轉(zhuǎn)換電壓vc在激磁期間以及主動(dòng)去磁期間所分別需要的要求。具體來(lái)說(shuō)明，脈波幅度調(diào)變電壓形式的轉(zhuǎn)換電壓vc在激磁與主動(dòng)去磁期間，其電壓值的最大值或平均值(方均根值)要為輸入電壓vin的n倍(n為大于1的實(shí)數(shù))。

于上述實(shí)施例中，電壓轉(zhuǎn)換器210可為固定電壓升壓轉(zhuǎn)換器或脈波幅度調(diào)變型式的轉(zhuǎn)換器，固定電壓升壓轉(zhuǎn)換器可將輸入電壓vin升壓為一固定值；脈波幅度調(diào)變轉(zhuǎn)換器則可將輸入電壓vin調(diào)變?yōu)槿我怆妷褐?只要組件耐壓許可)的轉(zhuǎn)換電壓vc。

關(guān)于穩(wěn)壓控制信號(hào)sig1以及電壓突波檢測(cè)信號(hào)ld1的產(chǎn)生方式，本發(fā) 明實(shí)施例可以通過(guò)一個(gè)控制器(處理器)來(lái)產(chǎn)生穩(wěn)壓控制信號(hào)sig1以及電壓突波檢測(cè)信號(hào)ld1，或也可以通過(guò)多個(gè)控制器(處理器)來(lái)分別產(chǎn)生穩(wěn)壓控制信號(hào)sig1以及電壓突波檢測(cè)信號(hào)ld1。其中，控制器(未顯示)可以決定發(fā)電機(jī)控制電路200要進(jìn)入激磁期間、主動(dòng)去磁期間或飛輪去磁期間，并且據(jù)以產(chǎn)生對(duì)應(yīng)的穩(wěn)壓控制信號(hào)sig1以及電壓突波檢測(cè)信號(hào)ld1。

以下請(qǐng)參照?qǐng)D3，圖3顯示本發(fā)明另一實(shí)施例的發(fā)電機(jī)控制電路的示意圖。發(fā)電機(jī)控制電路300包括電壓轉(zhuǎn)換器310、開(kāi)關(guān)sw1、開(kāi)關(guān)sw2以及二極管d1、二極管d2。值得一提的，本實(shí)施例中，開(kāi)關(guān)sw1及開(kāi)關(guān)sw2分別由晶體管m1以及晶體管m2所建構(gòu)。晶體管m1具有第一端、第二端以及控制端，晶體管m1的第一端接收轉(zhuǎn)換電壓vc，其第二端耦接至轉(zhuǎn)子rot1的一端，其控制端則接收穩(wěn)壓控制信號(hào)sig1。晶體管m2的第一端則耦接至轉(zhuǎn)子rot1的另一端，其第二端耦接至參考接地端，其控制端則接收電壓突波檢測(cè)信號(hào)ld1。此外，在本實(shí)施例中，晶體管m1及晶體管m2的型態(tài)相同。

在本實(shí)施例中，值得一提的是，發(fā)電機(jī)控制電路300在因各種原因而導(dǎo)致晶體管m1及晶體管m2的其中之一燒毀時(shí)，本發(fā)明實(shí)施例尚可利用未燒毀的晶體管來(lái)維持系統(tǒng)供電，或是使發(fā)電機(jī)控制電路300進(jìn)入保護(hù)模式，如此一來(lái)，可以使系統(tǒng)不因晶體管m1或晶體管m2的故障而發(fā)生危險(xiǎn)，并可爭(zhēng)取更多的時(shí)間來(lái)提供適度的維修。

以下請(qǐng)參照?qǐng)D4，圖4顯示本發(fā)明實(shí)施例與已知技術(shù)間的輸入電壓間的比較波形圖。在圖4中，曲線410表示負(fù)載電流ldc的變化狀態(tài)，曲線420表示如圖1的已知技術(shù)的輸入電壓vinp的波形曲線，曲線430表示本發(fā)明實(shí)施例的輸入電壓vin的波形曲線。在最初始的狀態(tài)，由于發(fā)電機(jī)的輸出電壓小于默認(rèn)的穩(wěn)定目標(biāo)電壓值(例如14v)，發(fā)電機(jī)的轉(zhuǎn)子進(jìn)入激磁期間(發(fā)電機(jī)進(jìn)行發(fā)電的期間)，其中輸入電壓vinp需要較長(zhǎng)的時(shí)間長(zhǎng)度t1p才能完成激磁發(fā)電的動(dòng)作，而輸入電壓vina則需要相對(duì)短的時(shí)間長(zhǎng)度t1a就可以完成激磁發(fā)電的動(dòng)作。另外，在時(shí)間點(diǎn)p1進(jìn)行加載動(dòng)作，發(fā)電機(jī)的輸出電壓再次小于默認(rèn)的穩(wěn)定目標(biāo)電壓值，此時(shí)發(fā)電機(jī)的轉(zhuǎn)子再次進(jìn)入激磁期間，輸入電壓vinp需要時(shí)間長(zhǎng)度t2p方能回復(fù)至穩(wěn)定的電壓值，而輸入電壓vina則需要時(shí)間長(zhǎng)度t2a以回復(fù)至穩(wěn)定的電壓值，其中時(shí)間t2p明顯長(zhǎng)于時(shí)間長(zhǎng) 度t2a。在時(shí)間點(diǎn)p2則執(zhí)行脫離負(fù)載的動(dòng)作，此時(shí)發(fā)電機(jī)的輸出電壓大于一默認(rèn)值(例如14.3v)，即發(fā)電機(jī)的輸出電壓產(chǎn)生了電壓突波，轉(zhuǎn)子進(jìn)入主動(dòng)去磁期間，在此，輸入電壓vinp需要時(shí)間長(zhǎng)度t3p方能回復(fù)至穩(wěn)定的電壓值，而輸入電壓vina則需要時(shí)間長(zhǎng)度t3a回復(fù)至穩(wěn)定的電壓值，其中時(shí)間長(zhǎng)度t3p也明顯長(zhǎng)于時(shí)間長(zhǎng)度t3a。也就是說(shuō)，本發(fā)明實(shí)施例的發(fā)電機(jī)控制電路大幅提升的負(fù)載變化的響應(yīng)速度。

經(jīng)實(shí)驗(yàn)證實(shí)，時(shí)間長(zhǎng)度t1p可為t1a的5倍以上，時(shí)間長(zhǎng)度t2p可為時(shí)間長(zhǎng)度t2a的2.5倍以上，時(shí)間長(zhǎng)度t3p則可為時(shí)間長(zhǎng)度t3a的7倍以上；應(yīng)用本發(fā)明的發(fā)電機(jī)控制電路，在發(fā)電機(jī)散熱條件允許下，可提高已知發(fā)電機(jī)的輸出功率至少50％。

綜上所述，本發(fā)明提供雙開(kāi)關(guān)式的發(fā)電機(jī)控制電路，并配合具有升壓功能的電壓轉(zhuǎn)換器分別在不同的工作期間所進(jìn)行的不同的電壓轉(zhuǎn)換動(dòng)作，針對(duì)發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子所進(jìn)行的激磁及主動(dòng)去磁動(dòng)作的效率都可以有效的被提升，且進(jìn)一步提升發(fā)電機(jī)的輸出電壓穩(wěn)定度與最大輸出能力。

雖然本發(fā)明已以實(shí)施例揭示如上，然其并非用以限定本發(fā)明，任何所屬技術(shù)領(lǐng)域中普通技術(shù)人員，在不脫離本發(fā)明的精神和范圍內(nèi)，當(dāng)可作些許的改動(dòng)與潤(rùn)飾，故本發(fā)明的保護(hù)范圍當(dāng)視所附權(quán)利要求界定范圍為準(zhǔn)。