CN104539207B - 一种电子稳压调节器、具有电子稳压调节器的***和汽车 - Google Patents

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Abstract

本发明实施例公开了一种电子稳压调节器，其包括：控制芯片、场效应管推动器、场效应管、双取样电路和三极管放大开关电路，其中：所述控制芯片的电位输出脚与所述场效应管推动器的电压输入脚连接；所述场效应管推动器与所述场效应管连接，并激发所述场效应管工作，所述场效应管为汽车发电机励磁线圈供电充磁；所述双取样电路与用电设备的电压输入端连接；所述三极管放大开关电路的电压输入端与在所述双取样电路连接，所述三极管放大开关电路工作拉低所述控制芯片的电位输出脚，控制关断所述汽车发电机励磁线圈供电充磁。所述电子稳压调节器结构合理，达到了提高电子稳压调节器的稳压精度，反应灵敏度和安全性能的技术目的。

Description

一种电子稳压调节器、具有电子稳压调节器的***和汽车
技术领域
本发明涉及汽车设备技术领域，更具体地说，涉及一种电子稳压调节器、具有电子稳压调节器的***和汽车。
背景技术
随着人们生活水平的不断提高，汽车普及率不断攀升。汽车各部件的稳定性是关系人们安全的关键。
汽车稳压调节器是控制交流发电机输出电压大小的重要装置，其性能直接影响车上的用电设备和行车电脑安全及电瓶(蓄电池)的使用寿命，为了车上用电设备能够稳定，可靠地工作，所述发电机往往安装电子稳压调节器。
然而，现有的电子稳压调节器由于电路结构不合理而存在稳压精度差，反应速度低，安全性能不足的问题。
发明内容
有鉴于此，本发明提供一种电子稳压调节器、具有电子稳压调节器的***和汽车，以实现提高电子稳压调节器的稳压精度，反应灵敏度和安全性能的技术目的。
一种电子稳压调节器，包括：控制芯片、场效应管推动器、场效应管、双取样电路和三极管放大开关电路，其中：
所述控制芯片的电位输出脚与所述场效应管推动器的电压输入脚连接；
所述场效应管推动器与所述场效应管连接，并激发所述场效应管工作，所述场效应管为汽车发电机励磁线圈供电充磁；
所述双取样电路与用电设备的电压输入端连接；
所述三极管放大开关电路的电压输入端与在所述双取样电路连接，所述三极管放大开关电路工作拉低所述控制芯片的电位输出脚，控制关断所述汽车发电机励磁线圈供电充磁。
优选地，所述控制芯片为NE555芯片：
所述NE555芯片的第一管脚接地；
所述NE555芯片的第八管脚与点火开关连接，并由所述点火开关控制供电；
第一电阻R1与第二电阻R2中间分压点连接所述NE555芯片的第二管脚和第六管脚；
所述NE555芯片第五管脚对地接电容第一电容C1；
第三电阻R3与第四电阻R4中间分压点连接所述NE555芯片第四管脚；
所述NE555芯片第三管脚经第十六电阻R16与所述MIC5014芯片连接。
优选地，所述场效应管推动器为MIC5014芯片：
所述NE555芯片第三管脚经第十六电阻R16与场效应管推动器连接；
在所述NE555芯片第三管脚提供高电位时，所述MIC5014芯片第五管脚输出高电位。
优选地，所述场效应管为N沟道场效应管：
在所述MIC5014芯片第五管脚与所述N沟道场效应管的电压输入端连接；
在所述NE555芯片第三管脚提供高电位时，所述N沟道场效应管工作给发电机激磁线圈供电充磁，所述发电机发电。
优选地，所述三极管放大开关电路包括第一放大器Q1，第二放大器Q2和第三放大器Q3；
双取样电路的第九电阻R9与第十电阻R10的中间电位点经过第二二极管D2，以及，第十一电阻R11与第十二电阻R12中间电位点经过第三二极管D3分别与所述第三放大器Q3的基极连接；
所述第三放大器的集电极与所述第二放大器Q2的基极连接；
所述第二放大器Q2的集电极与所述第一放大器Q1的基极连接；
当所述场效应管输出高电位时，所述双取样电路电位升高，所述第三放大器处于放大区，所述第二放大器和所述第一放大器饱和，所述三极管放大开关电路拉低所述NE555芯片第三管脚电压，所述MIC5014芯片第五管脚输出为低电位，关断发动机激磁电路，发动机停止发电，所述取样电路的电压降低，所述三极管放大开关电路截止，所述控制芯片11第三管脚变为高电位。
优选地，所述电子稳压调节器还包括：第四二极管D4和第十五电阻R15，所述第四二极管D4和第十五电阻R15串联后与所述第三放大器的基极连接。
优选地，所述电子稳压调节器还包括：由第一二极管D1和第五电阻R5组成的保护电路，所述保护电路与所述场效应管连接。
优选地，所述场效应管输出端与汽车仪表充电指示灯电压输入端连接。
一种具有电子稳压调节器的***，包括：上述电子稳压调节器。
一种汽车，包括：上述电子稳压调节器。
从上述的技术方案可以看出，本发明实施例通过将控制芯片、场效应管推动器、场效应管、双取样电路和三极管放大开关电路进行整合，实现稳压调节功能，并选用适当芯片类型，保证稳压调节器的优良性能，更为具体地，所述控制芯片采用NE555芯片，提高使控制灵敏度大大提高，所述场效应管推动器选用MIC5014芯片，工作可靠安全；所述场效应管为N沟道场效应管，并可优选大功率场效应管，不仅能耗小并能有效防止过载，所述电子稳压调节器结构合理，达到了提高电子稳压调节器的稳压精度，反应灵敏度和安全性能的技术目的。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明实施例公开的一种电子稳压调节器结构示意图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
本发明实施例公开了一种电子稳压调节器、具有电子稳压调节器的***和汽车，以实现提高电子稳压调节器的稳压精度，反应灵敏度和安全性能的技术目的。
一种电子稳压调节器，包括：控制芯片11、场效应管推动器12、场效应管13、双取样电路14和三极管放大开关电路15，其中：
所述控制芯片11的电位输出脚与所述场效应管推动器12的电压输入脚连接；
所述场效应管推动器12与所述场效应管13连接，并激发所述场效应管工作，所述场效应管13为汽车发电机励磁线圈供电充磁；
所述双取样电路14与用电设备的电压输入端连接；
所述三极管放大开关电路15的电压输入端与在所述双取样电路14连接，所述三极管放大开关电路15工作拉低所述控制芯片的电位输出脚，控制关断所述汽车发电机励磁线圈供电充磁。
为了说明的清楚和实施例的公开充分，作为优选将各个芯片进行具体选件、结构和功能进行阐释，然而，在实际应用和实现方面，并不局限于本说明书中列举形式：
作为优选，所述控制芯片为NE555芯片：
所述NE555芯片的第一管脚接地；
所述NE555芯片的第八管脚与点火开关连接，并由所述点火开关控制供电；
第一电阻R1与第二电阻R2中间分压点连接所述NE555芯片的第二管脚和第六管脚；
R1与R2中间分压给第二管脚和第六管脚供电+1V左右(低于电源电压的4分之1)
所述NE555芯片第五管脚对地接电容第一电容C1；
第三电阻R3与第四电阻R4中间分压点连接所述NE555芯片第四管脚；
所述NE555芯片第三管脚经第十六电阻R16与场效应管推动器连接。
由R3与R4中间分压给芯片第四管脚提供0.6V-0.8V电压；
NE555芯片是一款多用途芯片，供电电压4.5V-18V、供电电流3-6MA、输出电压接近电源电压，输出电流225MA，该芯片可用于多种电路设计，它的操作电源电压范围大，输出准位，其输出端的供给电流大，可直接推动多种自动控制的负载，温度稳定度极佳，所述第四管脚在低于0.4V，所述第三管脚均输出低电位，使控制灵敏度大大提高。
优选地，所述场效应管推动器为MIC5014芯片：
所述NE555芯片第三管脚经第十六电阻R16与场效应管推动器连接；
在所述NE555芯片第三管脚提供高电位时，所述MIC5014芯片第五管脚输出高电位。
所述场效应管推动器12是专为N沟道场效应功率管设计的推动器，该器件电压范围2.7V-30V，超过35V时内部有过压保护，可耐瞬态过压60V，对场效应功率管有很好的保护，工作温度-40度-+85度，该器件主要用于汽车负载控制，电池供电计算机电源***管理，直流电机控制等，工作可靠安全。
优选地，所述场效应管13为N沟道场效应管，可为20N60或40N100：
在所述MIC5014芯片第五管脚与所述N沟道场效应管的电压输入端连接；
在所述NE555芯片第三管脚提供高电位时，所述N沟道场效应管工作给发电机激磁线圈F供电充磁，所述发电机发电。
采用大功率场效应管13，可工作在深饱和区域，饱和压降很小，可达小于0.1V-0.5V甚至更低，自耗功率很小，发热量低，额定工作电流大，功率安装工作区域大，无二次击穿，电流温度呈现反比，呈良性循环，属于电压控制器件，只需电压推动，几乎不耗电流，可使稳压调节器预激磁电压指标低至0.57V，使发电机建压(充电指示灯熄灭)转速明显降低。
作为优选，所述三极管放大开关电路包括第一放大器Q1，第二放大器Q2和第三放大器Q3；
双取样电路的第九电阻R9与第十电阻R10的中间电位点经过第二二极管D2，以及，第十一电阻R11与第十二电阻R12中间电位点经过第三二极管D3分别与所述第三放大器Q3的基极连接；
所述第三放大器的集电极与所述第二放大器Q2的基极连接；
所述第二放大器Q2的集电极与所述第一放大器Q1的基极连接；
当所述场效应管输出高电位时，所述双取样电路电位升高，所述第三放大器处于放大区，所述第二放大器和所述第一放大器饱和，所述三极管放大开关电路拉低所述NE555芯片第三管脚电压，所述MIC5014芯片第五管脚输出为低电位，关断发动机激磁F，发动机停止发电，所述取样电路的电压降低，所述三极管放大开关电路截止，所述控制芯片11第三管脚变为高电位。
结合图1：当电位高出+13.8V时，R9与R10和R11与R12中间电位提高，经D2或D3(4148二极管)给Q3(NPN三极管)基极供电，让Q3进入放大区，此时，Q2(PNP三极管)基极电位下降，Q2迅速进入饱和，电压经R7与R6分压让Q1(NPN三极管)进入饱和，迅速将A点电位降低到0.3V以下，此时，控制芯片11的第三管脚变为低电位，让场效应管推动器12的第五管脚输出为低电位，关断发动机激磁电路，发动机停止发电，之后R9与R10和R11与R12中间分压处电位下降，使Q3进入截止区，A点电位复位，又使所述控制芯片11第三管脚变为高电位，发电机又发电；如此反复使发电机发电控制在+13.8V+-0.05V左右(改变R9、R10、R11、R12的阻值可以调节发电量)。
由Q1、Q2、Q3、及电阻组成的三极管放大开关电路极大的提高了调节控制精度，Q3的基极只需0.45V-0.46V就可以控制Q1的截止或饱和；
由R9、R10、R11、R12组成的双取样电路设计，保证两路取样那一路掉线，调节电路都可以正常工作。
作为优选，所述电子稳压调节器还包括：第四二极管D4和第十五电阻R15，所述第四二极管D4和第十五电阻R15串联后与所述第三放大器的基极连接。
D4和R15帮助Q3迅速退到截止区，提高调节的灵敏度；
作为优选，所述电子稳压调节器还包括：由第一二极管D1和第五电阻R5组成的保护电路，所述保护电路与所述场效应管连接。
D1和R5是为了使关断激磁电路时感应电动势有个回路，保护场效应功率管不被击穿，从而保证稳压调节器不被损坏，提高了安全性。
作为优选，所述场效应管输出端与汽车仪表充电指示灯电压输入端连接。
L点端接由点火开关控制的汽车仪表充电指示灯的12V输出端，又接发电机定子线圈整流器的输出端，当打开点火开关(不启动发动机时)或发电机皮带断掉时，电流经场效应功率管再经激磁线圈入地，点亮仪表充电指示灯，提醒驾驶员发电有故障，当启动发动机后发电机发电经整流器向L点供电，此时，指示灯两端的电压差减小，充电指示灯熄灭。
另外，需要说明的是，图中还示出了第二电容C2，所述第二电容C2是去耦电容，防止场效应功率管漏电电流对场效应管推动器12的瞬态影响；
在上述电子稳压调节器的说明基础上，本说明书还披露了一种具有电子稳压调节器的***，包括：上述电子稳压调节器。所述电子稳压调节器的结构、功能和工作原理参照图1及其说明，此处不再赘述。
在上述电子稳压调节器的说明基础上，本说明书还披露了一种汽车，包括：上述电子稳压调节器。所述电子稳压调节器的结构、功能和工作原理参照图1及其说明，此处不再赘述。
对于具有行车电脑的汽车，改变激磁线圈F在所述场效应管13源极或漏极不同接线位置，可适应发电机内、外搭铁形式的需要。对于大型汽车用稳压降压模块或电阻分压将供电电压降低。
综上所述：
本发明实施例通过将控制芯片、场效应管推动器、场效应管、双取样电路和三极管放大开关电路进行整合，实现稳压调节功能，并选用适当芯片类型，保证稳压调节器的优良性能，更为具体地，所述控制芯片采用NE555芯片，提高使控制灵敏度大大提高，所述场效应管推动器选用MIC5014芯片，工作可靠安全；所述场效应管为N沟道场效应管，并可优选大功率场效应管，不仅能耗小并能有效防止过载，所述电子稳压调节器结构合理，达到了提高电子稳压调节器的稳压精度，反应灵敏度和安全性能的技术目的。
需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。
对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明实施例的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明实施例将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (6)

1.一种电子稳压调节器，包括：控制芯片、场效应管推动器、场效应管、双取样电路和三极管放大开关电路，其中：
所述控制芯片的电位输出脚与所述场效应管推动器的电压输入脚连接；
所述场效应管推动器与所述场效应管连接，并激发所述场效应管工作，所述场效应管为汽车发电机励磁线圈供电充磁；
所述双取样电路与用电设备的电压输入端连接；
所述三极管放大开关电路的电压输入端与所述双取样电路连接，所述三极管放大开关电路工作拉低所述控制芯片的电位输出脚，控制关断所述汽车发电机励磁线圈供电充磁；所述控制芯片为NE555芯片；
所述场效应管推动器为MIC5014芯片；
所述NE555芯片第三管脚经第十六电阻与MIC5014芯片连接；
所述场效应管为N沟道场效应管；
其特征在于，所述三极管放大开关电路包括第一放大器，第二放大器和第三放大器；
双取样电路的第九电阻与第十电阻的中间电位点经过第二二极管，以及，第十一电阻与第十二电阻中间电位点经过第三二极管分别与所述第三放大器的基极连接；
所述第三放大器的集电极与所述第二放大器的基极连接；
所述第二放大器的集电极与所述第一放大器的基极连接；
当所述场效应管输出高电位时，所述双取样电路电位升高，所述第三放大器处于放大区，所述第二放大器和所述第一放大器饱和，所述三极管放大开关电路拉低所述NE555芯片第三管脚电压，所述MIC5014芯片第五管脚输出为低电位，关断发动机激磁电路，发动机停止发电，所述取样电路的电压降低，所述三极管放大开关电路截止，所述控制芯片第三管脚变为高电位。
2.如权利要求1所述的电子稳压调节器，其特征在于，还包括：第四二极管和第十五电阻，所述第四二极管和第十五电阻串联后与所述第三放大器的基极连接。
3.如权利要求1所述的电子稳压调节器，其特征在于，还包括：由第一二极管和第五电阻组成的保护电路，所述保护电路与所述场效应管连接。
4.如权利要求1所述的电子稳压调节器，其特征在于，所述场效应管输出端与汽车仪表充电指示灯电压输入端连接。
5.一种具有电子稳压调节器的***，包括：权利要求1-4任一项所述的电子稳压调节器。
6.一种汽车，包括：权利要求1-4任一项所述的电子稳压调节器。
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