TWI513131B - 電壓調節器及其過低電壓保護電路 - Google Patents

Description

電壓調節器及其過低電壓保護電路

本發明有關於一種保護電路，且特別是一種用於無電瓶空調電機電壓調節系統的電壓調節器及其過低電壓保護電路。

現今，移動載具(例如汽車、公車等)一般具有空調發電機與有電瓶發電機的電壓調節系統。其中有電瓶發電機是與電瓶相連並可於發電後供應電瓶充電與汽車上其他電器設備使用。空調發電機本身不與電瓶耦接而透過引擎來帶動運轉，且主要用於維持空調系統的運作。空調發電機未連接電瓶而是使用電容箱來取代電瓶，亦即空調發電機的電壓調節系統為無電瓶電壓調節系統。

當空調發電機發生異常，例如輸出電源線脫落形成短路而導致電壓過低時，因空調發電機未與電瓶耦接，所以無法透過電瓶的警示燈來告知使用者，因此，當空調發電機發生異常仍繼續空轉時，輕則會影響空調系統的運作，重則可能會發生因空調發電機過熱起火而導致火燒車等嚴重問題，增加移動載具發生意外的機率。

有鑑於此，本發明實施例提供一種電壓調節器及其過低電壓保護電路，其可於無電瓶發電機處於異常狀態時，自動強制截止無電瓶發電機的運作，以防止發生無電瓶發電機因過熱起火導致火燒車的情況。

上述電壓調節器用以調整無電瓶發電機之激磁線圈的電量， 電壓調節器包括過低電壓保護電路以及激磁電流調節單元。其中，過低電壓保護電路包括電壓偵測單元、多個開關電路以及功率開關。電壓偵測單元耦接於無電瓶發電機並根據無電瓶發電機的輸出電壓產生第一控制信號，並且該些開關電路受控於第一控制信號。電壓偵測單元偵測輸出電壓是否低於門檻值，並根據偵測結果輸出第一控制信號，依序控制該些開關電路的運作，以選擇性地截止該功率開關。

激磁電流調節單元耦接於功率開關，並用以根據無電瓶發電機的輸出電壓控制功率開關的導通與截止時間，藉以控制激磁線圈的電流。

本發明實施例另提供一種過低電壓保護電路，此過低電壓保護電路耦接於無電瓶發電機與接地端之間。過低電壓保護電路包括電壓偵測單元、多個開關電路以及功率開關。電壓偵測單元耦接於無電瓶發電機，並根據無電瓶發電機的輸出電壓產生第一控制信號。該些開關電路分別耦接於無電瓶發電機的激磁線圈與接地端之間。該些開關電路並受控於第一控制信號。功率開關分別耦接於該些開關電路之一與無電瓶發電機的激磁線圈。

在本發明其中一個實施例中，上述開關電路包括第一開關電路、第二開關電路以及第三開關電路。第一開關電路分別耦接於激磁線圈與接地端。第一開關電路受控於第一控制信號。第二開關電路分別耦接於激磁線圈與接地端。第二開關電路耦接於第一開關電路。第三開關電路耦接於第二開關電路與功率開關。

在本發明其中一個實施例中，當電壓偵測單元偵測輸出電壓低於門檻值時，電壓偵測單元輸出第一控制信號，使第一開關電路導通產生第二控制信號，截止第二開關電路的運作並導通第三開關電路，以截止功率開關的運作；當電壓偵測單元偵測輸出電壓高於門檻值時，電壓偵測單元輸出第一控制信號截止第一開關電路，且使第二開關電路運作輸出第三控制信號，以截止第三開 關電路的運作，維持該功率開關的運作。

本發明實施例另提供一種車用電壓調節系統，至少包括兩個電壓調節系統，其中之一為包含上述電壓調節器之無電瓶空調電機電壓調節系統。

綜上所述，本發明實施例提供一種電壓調節器及其過低電壓保護電路，透過多個時序開關控制電路於一段時間後，強制截止無電瓶發電機的運作。據此，電壓調節器及其過低電壓保護電路可有效地防止無電瓶發電機因過熱起火而導致火燒車的情況發生。

為使能更進一步瞭解本發明之特徵及技術內容，請參閱以下有關本發明之詳細說明與附圖，但是此等說明與所附圖式僅係用來說明本發明，而非對本發明的權利範圍作任何的限制。

1‧‧‧無電瓶空調電機電壓調節系統

11、21‧‧‧電壓調節器

110‧‧‧過低電壓保護電路

111‧‧‧電壓偵測單元

113‧‧‧控制單元

1131‧‧‧第一開關電路

1132‧‧‧第二開關電路

1133‧‧‧第三開關電路

115‧‧‧功率開關

120‧‧‧激磁電流調節單元

13、23‧‧‧空調發電機

131、231‧‧‧激磁線圈

233‧‧‧定子線圈

235‧‧‧整流單元

15、25‧‧‧負載單元

CB‧‧‧電容

RB‧‧‧電阻

RL‧‧‧負載

2‧‧‧車用電壓調節系統

27‧‧‧有電瓶發電機

29‧‧‧電瓶

SW1‧‧‧開關元件

D1、D2‧‧‧二極體

EXC‧‧‧激磁端

F+‧‧‧磁場正接線端

F-‧‧‧磁場負接線端

B+‧‧‧電源端

G、GND‧‧‧接地端

R1~R7‧‧‧電阻

ZD1、ZD2、ZD3‧‧‧稽納二極體

C1、C2‧‧‧電容

Q1、Q4‧‧‧功率電晶體

Q2、Q3A、Q3B、Q5A、Q5B‧‧‧電晶體

V+‧‧‧輸入電壓

圖1是本發明實施例提供的無電瓶空調電機電壓調節系統的功能方塊圖。

圖2是本發明實施例提供的電壓調節器的細部電路示意圖。

圖3是本發明實施例提供的車用電壓調節系統的功能方塊圖。

本發明主要精神在提供一種具過低電壓保護機制的電壓調節器，且此電壓調節器應用於無電瓶發電機電壓調節系統。因此發電機的架構並非本發明所著重的部分，且所屬技術領域具有通常知識者應熟知發電機的架構以及運作原理，故不在此贅述，而僅簡述與本發明相關部份。本發明中的無電瓶發電機是以空調發電機為例進行說明，但本發明不以此為限。

〔應用於無電瓶空調電機電壓調節系統之實施例〕

圖1繪示本發明實施例提供的無電瓶空調電機電壓調節系統的功能方塊圖。如圖1所示，無電瓶空調電機電壓調節系統1包括電壓調節器11、空調發電機13以及負載單元15。電壓調節器 11耦接於空調發電機13以及負載單元15。

電壓調節器11可透過控制調節空調發電機13的激磁線圈(未繪示於圖1)的電流量，來調節空調發電機13的發電電壓，以維持負載單元15的運作。電壓調節器11並可於空調發電機13發生異常，例如無法建立電壓或發電量過低時，強制截止空調發電機13的運作，藉以保護空調發電機13。

空調發電機13是透過一外部開關(未繪示)與有電瓶電壓調節系統相連。空調發電機13可具有空轉與發電兩種運作模式。當外部開關處於斷開(open)模式，亦即外部開關未被啟動時，空調發電機13會因引擎運轉帶動而處於空轉模式，亦即空調發電機13運轉但不發電。當外部開關處於關閉(close)模式，亦即外部開關被開啟導通時，空調發電機13即會接收有電瓶發電機提供的激磁電流而開始發電。空調發電機13會藉由外部提供的激磁電流，以他激方式開始發電。

於本實施例中，負載單元15包含一電容元件(未繪示於圖1)及一負載(未繪示於圖1)，其中電容元件與負載並聯。電容元件可用於空調發電機13發電後經電壓調節器11提供激磁電流給空調發電機13。此外，電容元件另可用以對空調發電機13發電後產生的電壓進行穩壓與濾波。也就是，空調發電機13運作產生的輸出電壓可經電容元件濾除雜訊穩壓後，再提供給負載。負載為消耗空調發電機13運作輸出的電力的元件，例如為風扇或空調設備等。

電壓調節器11包括過低電壓保護電路110以及激磁電流調節單元120。過低電壓保護電路110耦接於激磁電流調節單元120。

過低電壓保護電路110進一步包括電壓偵測單元111、控制單元113以及功率開關115。電壓偵測單元111耦接負載單元15與控制單元113。控制單元113耦接功率開關115。功率開關115耦接於激磁電流調節單元120與空調發電機13之間。功率開關115另與空調發電機13的激磁線圈(未繪示)相互串聯。

而控制單元113另包括第一開關電路1131、第二開關電路1132以及第三開關電路1133。第一開關電路1131耦接於電壓偵測單元111與第二開關電路1132之間。第三開關電路1133耦接於第二開關電路1132與功率開關115之間。

電壓偵測單元111用以偵測空調發電機13的輸出電壓是否低於門檻值，並根據偵測結果控制控制單元113的運作。電壓偵測單元111會根據偵測結果輸出第一控制信號依序驅動控制第一開關電路1131、第二開關電路1132以及第三開關電路1133的運作，據以選擇性地截止功率開關。

而激磁電流調節單元120可於空調發電機13正常發電下，根據偵測到空調發電機13的輸出電壓高低來調整功率開關115的導通或截止時間。換言之，激磁電流調節單元120可藉由調整功率開關115於一工作週期導通或截止時間的比例，調整流經空調發電機13的激磁線圈的電流，以控制空調發電機13運作產生的發電量。

當空調發電機13開始發電，且激磁電流調節單元120導通功率開關115時(亦即當外部開關開啟後)，電壓偵測單元111會於偵測到空調發電機13的輸出電壓低於門檻值時，判斷空調發電機13發生異常而輸出第一控制信號導通第一開關電路1131，以使第一開關電路1131輸出第二控制信號截止第二開關電路1132的運作，並導通第三開關電路1133，以截止功率開關115的運作。從而，控制單元113可藉由強制截止功率開關115，切斷激磁電流的路徑，以關閉空調發電機13。

此外，於空調發電機13正常發電下，激磁電流調節單元120可根據空調發電機13的輸出電壓，對應地調節功率開關115的導通與截止時間。

於空調發電機13正常發電下，當激磁電流調節單元120偵測到空調發電機13的輸出電壓過高時，激磁電流調節單元120會增 加功率開關115在一工作週期的截止時間，以降低激磁線圈的電流，進而降低空調發電機13的輸出電壓；當激磁電流調節單元120偵測到空調發電機13的輸出電壓過低時，激磁電流調節單元120會增加功率開關115在一工作週期的導通時間，以增加激磁線圈的電流，進而提升空調發電機13產生的輸出電壓。

舉例來說，以28伏特無電瓶空調電機電壓調節系統為例，門檻值例如為22伏特。當電壓偵測單元111偵測到空調發電機13發電後的輸出電壓低於22伏特時，會輸出第一控制信號(例如為高電壓位準之信號)依序驅動控制單元113中的第一開關電路1131、第二開關電路1132以及第三開關電路1133的導通與截止運作，使第三開關電路1133強制截止功率開關115的運作。

反之，當電壓偵測單元111偵測到空調發電機13發電後的輸出電壓高於22伏特時，則會輸出第一控制信號例如為低電壓位準之信號)依序驅動控制控制單元113中的第一開關電路1131、第二開關電路1132以及第三開關電路1133的導通與截止運作，使第三開關電路1133不會影響功率開關115的運作。此時，功率開關115的運作是由激磁電流調節單元120依據空調發電機13的輸出電壓來對應地調節。

據此，本發明之電壓調節器11可透過主動偵測空調發電機13的輸出電壓，並於空調發電機13發生異常時，例如因輸出電源線脫落導致短路，強制關閉空調發電機13的運轉。從而，電壓調節器11可保護空調發電機13，並避免空調發電機13因過熱起火發生火燒車的問題。

以下針對應用於無電瓶發電機的電壓調節器的一具體實施方式及運作方式做一說明。電壓調節器11例如為五線式電壓調節器，請參照圖2，其具有激磁端EXC、磁場正接線端F+、磁場負接線端F-、電源端B+以及接地端GND。電源端B+耦接負載單元15。激磁端EXC經由二極體D2耦接一外部開關SW1，以於外部 開關SW1導通時接收一輸入電壓V+與一激磁電流。磁場正接線端F+耦接於空調發電機(未繪示於圖2)的激磁線圈131的第一端。磁場負接線端F-耦接於激磁線圈131的第二端。

外部開關SW1的第一端可以是耦接於有電瓶發電機(未繪示於圖2)的電壓調節器系統中的電瓶(未繪示於圖2)。外部開關SW1的第二端耦接二極體D2的陽極。二極體D2的陰極耦接於激磁端EXC。據此，二極體D2可於外部開關SW1導通時，將激磁電流由激磁端EXC引入，以經磁場正接線端F+驅動激磁線圈131激磁，以產生磁場驅動空調發電機發電。

負載單元15包括負載RL、電阻RB以及電容CB。負載RL表示消耗空調發電機輸出電力的電子元件，例如為風扇或空調設備等，其中於實務上，負載RL是在外部開關SW1開啟時才存在。電容CB的第一端耦接於電壓調節器11的電源端B+，電容CB的第二端耦接於接地端GND。電阻RB與電容CB並聯，用以在無負載的情況下(如負載RL為0)時，提供一放電路徑給電容CB。負載RL與電容CB並聯。電容CB與電阻RB的並聯電路對於空調發電機的輸出電壓，具有濾波與穩壓效用。

過低電壓保護電路110中的功率開關115具有輸入端、輸出端以及控制端。功率開關115的輸入端耦接飛輪二極體D1的陽極，其輸出端耦接於接地端GND，其控制端分別耦接於激磁電流調節單元120與第三開關電路1133。於本實施例中，功率開關115以功率電晶體Q1來實現。功率電晶體Q1的閘極耦接於激磁電流調節單元120與第三開關電路1133，其源極耦接於接地端GND，其汲極耦接於飛輪二極體D1的陽極。據此，激磁電流調節單元120可藉由控制功率電晶體Q1的閘極電壓調節功率開關115在一工作週期的導通與截止時間，以調整激磁線圈的電流量。

電壓偵測單元111包括分壓電路、電壓偵測元件以及第一開關。分壓電路包括電阻R1、R2；電壓偵測元件包括稽納二極體 ZD1；第一開關包括電晶體Q2。第一開關更可包括電阻R3耦接於電晶體Q2的基極與射極之間。

電阻R1的第一端耦接於接地端GND，電阻R1的第二端耦接於電阻R2的第一端。電阻R2的第二端則耦接於電源端B+與激磁電流調節單元120。稽納二極體ZD1的陰極耦接電阻R1與電阻R2之間的節點，而稽納二極體ZD1的陽極耦接於電晶體Q2的基極。電晶體Q2的集極耦第一開關電路1131，其射極耦接於接地端GND。

分壓電路用以擷取電源端B+的電壓(亦即對應空調發電機的輸出電壓)，以供稽納二極體ZD1判斷電源端B+的電壓是否小於門檻值。當電源端B+的電壓大於門檻值時，稽納二極體ZD1導通使電晶體Q2於集極輸出第一控制信號截止控制單元113的第一開關電路1131。當電源端B+的電壓小於門檻值時，稽納二極體ZD1處於截止狀態，此時，電晶體Q2截止並於集極輸出第一控制信號導通控制單元113的第一開關電路1131。

此外，電阻R1與電阻R2的電阻值以及稽納二極體ZD1的規格可以是根據門檻值來選擇設計。

第一開關電路1131包括電阻R4、R5、稽納二極體ZD2、電容C1以及第二開關及第三開關，其中第二開關包括電晶體Q3A，而第三開關包括電晶體Q3B；第二開關電路1132包括電阻R6、R7、電容C2、稽納二極體ZD3以及第四開關，其中第四開關包括功率電晶體Q4；第三開關電路1133包括第五開關及第六開關，其中第五開關包括電晶體Q5A而第六開關包括電晶體Q5B。

電阻R4的第一端耦接於激磁端EXC，電阻R4的第二端耦接於稽納二極體ZD2的陰極。稽納二極體ZD2的陽極耦接於電容C1的第一端。電容C1的第二端經接地端GND接地。換言之，電阻R4、稽納二極體ZD2以及電容C1串聯於激磁端EXC與接地端GND之間。稽納二極體ZD2的陽極與電容C1的第一端之間的節 點耦接於電晶體Q2的集極及電晶體Q3B的基極。

稽納二極體ZD2用以避免電晶體Q3B因空調發電機於空轉產生的微量電壓而誤作動。另，電阻R4與電容C1串連形成一電路用以延遲電晶體Q3B的導通時間，並使電晶體Q3B接收到用以致能的第一控制信號後於一段時間後導通。

電阻R5的第一端耦接於激磁端EXC，電阻R5的第二端分別耦接電晶體Q3A的射極與電晶體Q3B的集極。電阻R5串聯於激磁端EXC與Q3B的集極之間，以控制由激磁端EXC流經電晶體Q3B的電流。電晶體Q3A的射極與基極電性相連並且耦接至電晶體Q3B的集極。電晶體Q3B的射極耦接於接地端GND。電晶體Q3A的集極則耦接第二開關電路1132的功率電晶體Q4的閘極，以輸出第二控制信號導通或截止功率電晶體Q4。電晶體Q3A的基射極電路運作等效於一二極體，可將第一開關電路1131的電晶體Q3B根據第一控制信號產生的第二控制信號經集射極端輸出至功率電晶體Q4。實際運作時，電晶體Q3A會於電晶體Q3B截止時，上拉功率電晶體Q4的閘極電壓，以導通功率電晶體Q4，反之，電晶體Q3A於電晶體Q3B導通時，停止對電容C2充電，功率電晶體Q4將於其閘極電壓低於一定值時關閉。

功率電晶體Q4的汲極經電阻R7耦接於激磁端EXC。功率電晶體Q4的源極耦接於接地端GND。功率電晶體Q4的閘極如前述受控於電晶體Q3A的集射極輸出的第二控制信號。稽納二極體ZD3的陰極耦接功率電晶體Q4的閘極，其陽極耦接接地端GND。稽納二極體ZD3耦接於功率電晶體Q4的閘極、源極之間，用以於功率電晶體Q4導通時，穩定功率電晶體Q4閘源極電壓。電阻R6的第一端耦接於電晶體Q4的閘極，電阻R6的第二端耦接接地端GND。電容C2的第一端耦接功率電晶體Q4的閘極，其第二端耦接接地端GND。電阻R6與電容C2並聯形成一放電迴路，用以延長功率電晶體Q4的導通時間。電阻R6與電容C2會於第二控 制信號截止功率電晶體Q4的一段時間後，使功率電晶體Q4截止運作。電阻R6與電容C2的並聯電路另與稽納二極體ZD3相互並聯。

電晶體Q5A的基極與射極相耦接，並且另耦接至功率電晶體Q1的閘極(即功率開關的控制端)。電晶體Q5A的集極則耦接電晶體Q5B的集極。電晶體Q5B的射極耦接接地端GND。而電晶體Q5B的基極耦接功率電晶體Q4的汲極，並受控於功率電晶體Q4。據此，第二開關電路1132可透過功率電晶體Q4輸出第三控制信號控制第三開關電路1133的運作，亦即選擇性地導通或截止電晶體Q5B的運作。電晶體Q5A可根據電晶體Q5B的運作選擇性地截止功率電晶體Q1的運作。

本實施例中的功率電晶體Q4於本實施例中在空調發電機處於外部開關SW1關閉(close)導通瞬間，會先於電晶體Q3B導通，以截止電晶體Q5B的運作，避免功率電晶體Q1因在空調發電機空轉或開始發電時，電源端B+的電壓低而被電晶體Q5A、Q5B強制關閉。

本實施例中，電容C1的充電時間由電容C1的電容值與電阻R4的電阻值控制。當電容C1充完電時，即會導通電晶體Q3B，並輸出低電壓位準的第二控制信號至功率電晶體Q4的閘極，以下拉功率電晶體Q4的閘極電壓。

當電容C2經電阻R6放完電時，功率電晶體Q4即停止運作。電容C2的放電時間是透過設計配置電容C2的電容值與電阻R6的電阻值來控制。在功率電晶體Q4截止後，會於功率電晶體Q4的汲極輸出第三控制信號導通電晶體Q5B，隨後強制截止功率電晶體Q1的運作，進而強制關閉空調發電機的運作。簡言之，當空調發電機無法在預設時間，例如3至4秒內讓空調發電機發電，電壓調節器11即會藉由截止第二開關電路1132以導通第三開關的路1133強制截止功率電晶體Q1的運作，進而強制關閉空調發 電機的運作。換句話說，當空調發電機開始發電，若電源端B+的電壓低於門檻值的時間不大於預設時間，空調發電機仍可以正常工作運作；反之，若當電源端B+的電壓低於門檻值的時間超過預設時間，電壓調節器11即會強制截止功率電晶體Q1的運作，直至於外部開關SW1重新切換導通給電才會恢復正常工作。

預設時間可藉由設計電容C1的充電時間與電容C2的放電時間的總和來設置，功率電晶體Q4可以是由NMOS功率金氧化半導體場效電晶體來實現，電晶體Q1、Q2、Q3A、Q3B、Q5A以及Q5B可以是NPN雙極性電晶體，當然本發明並不以上述為限，於本發明所屬技術領域具有通常知識者可自由選擇適當替代元件類型或規格。

此外，電壓偵測單元111可以藉由比較器來實現，例如，比較器的第一輸入端(例如正輸入端)耦接電源端B+，而比較器的第二輸入端(例如負輸入端)耦接參考電壓V_REF。比較器的輸出端耦接電晶體Q2的基極端。據此，比較器可依電源端B+的電壓與參考電壓V_REF的比較結果，對應輸出第一控制信號，以導通或截止第一開關電路1131。

本發明另提供電壓調節器應用於車用電壓調節系統的實施方式。請參照圖3，本實施例的車用電壓調節系統2至少包括兩個電壓調節系統，其中之一為有電瓶壓調節系統，另一為無電瓶壓調節系統。無電瓶電壓調節系統即為無電瓶空調電機電壓調節系統，其包括電壓調節器21、空調發電機23以及負載單元25。有電瓶電壓調節系統包括有電瓶發電機27與電瓶29，其中有電瓶發電機27耦接電瓶29。空調發電機23包括激磁線圈231、定子線圈233以及整流單元235，其中定子線圈233耦接整流單元235。負載單元25包括電容CB、電阻RB與負載RL的並聯電路。

電壓調節器21的激磁端EXC經二極體D2、外部開關SW1耦接電瓶29，以接收電瓶29提供的激磁電流。激磁端EXC耦接 空調發電機23，磁場正接線端F+耦接於激磁線圈231的第一端，磁場負接線端F-耦接於激磁線圈231的第二端，電源端B+耦接負載單元25與空調發電機23，接地端GND接地。電壓調節器21可以是前述實施例的五線式電壓調節器，負載RL為風扇與空調設備等。

如圖3所示，當外部開關SW1導通時，激磁線圈231會經電壓調節器21的激磁端EXC接收電瓶29提供的激磁電流，以啟動空調發電機23運作發電，接著由電壓調節器21控制空調發電機23的輸出電壓。

當電壓調節器21判斷空調發電機23可正常發電時，電壓調節器21會透過調整流經激磁端EXC、磁場正接線端F+、激磁線圈231與磁場負接線端F-的激磁電流來管控定子線圈233的導通電流。同時，電壓調節器21並會調節空調發電機23的輸出電壓提供給負載RL。

當電壓調節器21判斷空調發電機23發生異常，即無法正堂發電時，電壓調節器21會透過強制切斷由激磁端EXC、磁場正接線端F+、激磁線圈231與磁場負接線端F-形成的激磁路徑，以截止空調發電機23的運作。據此，可避免空調發電機23過熱起火導致火燒車的情況發生。

在另一實施例中，電壓調節器21可整合於一晶片，且該晶片至少具五個端子，亦即電源端B+、激磁端EXC、磁場正接線端F+、磁場負接線端F-以及接地端GND，在此運用中，空調發電機23的輸出電壓偵測方式與運作控制方式可藉由韌體寫入及/或硬體電路設計方式來實施，本實施例並不限制。

以上所述僅為本發明之實施例，其並非用以侷限本發明之專利範圍。

1‧‧‧無電瓶空調電機電壓調節系統

11‧‧‧電壓調節器

110‧‧‧過低電壓保護電路

111‧‧‧電壓偵測單元

113‧‧‧控制單元

1131‧‧‧第一開關電路

1132‧‧‧第二開關電路

1133‧‧‧第三開關電路

115‧‧‧功率開關

120‧‧‧激磁電流調節單元

13‧‧‧空調發電機

15‧‧‧負載單元

Claims (14)

1. 一種電壓調節器，用以調整一無電瓶發電機之一激磁線圈的電量，該電壓調節器包括：一過低電壓保護電路，耦接於該無電瓶發電機與一接地端之間，且該過低電壓保護電路包括：一電壓偵測單元，耦接於該無電瓶發電機，根據該無電瓶發電機的一輸出電壓產生一第一控制信號；多個開關電路，分別耦接於該無電瓶發電機的該激磁線圈與該接地端之間，該些開關電路並受控於該第一控制信號；及一功率開關，分別耦接於該些開關電路之一與該無電瓶發電機的該激磁線圈；以及一激磁電流調節單元，耦接於該功率開關，並用以根據該輸出電壓控制該功率開關的導通與截止時間，藉以控制該激磁線圈的電流；其中當該無電瓶發電機以他激方式開始發電時，該激磁電流調節單元導通該功率開關，若該電壓偵測單元偵測該輸出電壓低於一門檻值，該電壓偵測單元根據偵測結果輸出該第一控制信號，依序控制該些開關電路的運作，且於該些開關電路判斷該輸出電壓低於該門檻值的時間超過一預設時間時，該些開關電路截止該功率開關。
2. 如申請專利範圍第1項所述的電壓調節器，其中該些開關電路包括：一第一開關電路，分別耦接於該激磁線圈與該接地端，且該第一開關電路受控於該第一控制信號；一第二開關電路，分別耦接於該激磁線圈與該接地端，該第二開關電路耦接該第一開關電路；一第三開關電路，耦接於該接地端，該第三開關電路耦接 於該第二開關電路與該功率開關之間；及其中當該電壓偵測單元偵測該輸出電壓低於該門檻值時，該電壓偵測單元輸出該第一控制信號，使該第一開關電路導通產生一第二控制信號，截止該第二開關電路的運作並導通該第三開關電路，以截止該功率開關的運作。
3. 如申請專利範圍第2項所述的電壓調節器，其中當該電壓偵測單元偵測該輸出電壓高於該門檻值時，該電壓偵測單元輸出該第一控制信號截止該第一開關電路，且使該第二開關電路運作輸出一第三控制信號，以截止該第三開關電路的運作，並使該激磁電流調節單元根據該輸出電壓控制該功率開關的導通與截止時間。
4. 如申請專利範圍第3項所述的電壓調節器，其中當該第一開關電路導通輸出該第二控制信號以截止該第二開關電路時，該第二開關電路是於該預設時間後截止運作。
5. 如申請專利範圍第2項所述的電壓調節器，其中該電壓偵測單元包括：一分壓電路，包括：一第一電阻元件，其第一端耦接於該接地端；及一第二電阻元件，其第一端耦接於該第一電阻元件的第二端，該第二電阻元件的第二端耦接於該無電瓶發電機；一電壓偵測元件，該電壓偵測元件的第一端耦接於該第一電阻元件的第二端，以偵測該輸出電壓；以及一第一開關，具有一第一輸入端、一第一輸出端、一第一控制端，該第一輸出端耦接於該接地端，該第一控制端耦接於該電壓偵測元件的第二端；其中該電壓偵測元件根據該輸出電壓驅動該第一開關於該第一輸入端產生該第一控制信號。
6. 如申請專利範圍第5項所述的電壓調節器，其中該第一開關電路包括：一第二開關，具有一第二輸入端、一第二輸出端、一第二控制端，該第二輸入端耦接於該激磁線圈，該第二控制端耦接於該第二輸入端；以及一第三開關，具有一第三輸入端、一第三輸出端、一第三控制端，該第三輸入端耦接於該激磁線圈，該第三輸出端耦接於該接地端，該第三控制端耦接於該第一輸入端，以根據該第一控制信號使該第二開關於該第二輸出端產生該第二控制信號。
7. 如申請專利範圍第6項所述的電壓調節器，其中該第二開關電路包括：一第四開關，具有一第四輸入端、一第四輸出端、一第四控制端，該第四輸入端耦接於該激磁線圈，該第四輸出端耦接於該接地端，該第四控制端耦接於該第二輸出端，以根據該第二控制信號於該第四輸入端產生該第三控制信號。
8. 如申請專利範圍第1項所述的電壓調節器，其中該功率開關與該激磁線圈串聯。
9. 如申請專利範圍第1項所述的電壓調節器，其中該電壓偵測單元耦接一負載單元，該負載單元包括：一負載；一第一電容元件，該第一電容元件的第一端耦接於該無電瓶發電機及該電壓偵測單元，該第一電容元件的第二端耦接於該接地端之間，且該第一電容元件與該負載並聯；以及一第一洩放元件，與該第一電容並聯。
10. 一種過低電壓保護電路，耦接一無電瓶發電機與一接地端之間，該無電瓶發電機的導通與截止時間是受控於一激磁電流調 節單元，該過低電壓保護電路包括：一電壓偵測單元，耦接於該無電瓶發電機，根據該無電瓶發電機的一輸出電壓產生一第一控制信號；多個開關電路，分別耦接於該無電瓶發電機的一激磁線圈與該接地端之間，該些開關電路並受控於該第一控制信號；以及一功率開關，分別耦接於該些開關電路之一與該無電瓶發電機的該激磁線圈；其中當該無電瓶發電機以他激方式開始發電時，該激磁電流調節單元導通該功率開關時，若該電壓偵測單元偵測該輸出電壓低於一門檻值，該電壓偵測單元根據偵測結果輸出該第一控制信號，依序控制該些開關電路的運作，且於該些開關電路判斷該輸出電壓低於該門檻值的時間超過一預設時間時，該些開關電路截止該功率開關。
11. 如申請專利範圍第10項所述的過低電壓保護電路，其中該些開關電路更包括：一第一開關電路，分別耦接於該無電瓶發電機的一激磁線圈與該接地端，且該第一開關電路受控於該第一控制信號；一第二開關電路，分別耦接於該激磁線圈與該接地端，且該第二開關電路耦接於該第一開關電路；以及一第三開關電路，耦接該第二開關電路與該功率開關之間；其中當該電壓偵測單元偵測該輸出電壓低於該門檻值時，該電壓偵測單元輸出該第一控制信號，使該第一開關電路導通產生一第二控制信號，截止該第二開關電路的運作並導通該第三開關電路，以截止該功率開關的運作。
12. 如申請專利範圍第11項所述的過低電壓保護電路，其中當該電壓偵測單元偵測該輸出電壓高於該門檻值時，該電壓偵測單 元輸出該第一控制信號截止該第一開關電路，且使該第二開關電路運作輸出一第三控制信號，以截止該第三開關電路的運作，維持該功率開關的運作。
13. 如申請專利範圍第11項所述的過低電壓保護電路，其中當該第一開關電路導通輸出該第二控制信號以截止該第二開關電路時，該第二開關電路是於該預設時間後截止運作。
14. 如申請專利範圍第10項所述的過低電壓保護電路，其中該功率開關與該激磁線圈串聯。