[发明专利]用于汽车发电机的信号侦测电路

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于汽车发电机的信号侦测电路，尤其涉及一种可应用于不同汽车发电机的系统侦测，以判定发电机是否正常运转。

背景技术

汽车发电机系统工作电路主要由电压调节器、发电机转子、定子线圈、一整流桥(D1-D6)、指示灯及电瓶组成。汽车发动时，由内燃机皮带带动发电机运转，同时激磁电流流入转动中的发电机转子，而产生磁场，发电机的定子感应此磁场而产生交流电，交流电经整流桥转换为直流电输出，此输出对电瓶充电，提供汽车电子器件用电需求。

而指示灯设置在汽车驾驶座的仪表板上，有两种状况指示会亮起：

(1)当发电机相关电路发生异常状况时，指示灯即亮起，警示驾驶者。异常状况解除时，即关闭指示灯。

(2)在汽车启动之初，发电机尚未真正供电给车上电器，此时指示灯亮，以知会驾驶者。当相关电路侦测到系统信号，可以开始供电时，即关闭指示灯。

请参阅图1，为一种现有的A型的发电机系统工作电路，普遍用于日系汽车发电机，其特点在于转子1激磁电流由电池2的正极先经转子1后，再经功率晶体管3到电池的负极。应用于发电机上，转子激磁电流则是由发电机的两个碳刷分别流入与流出，转子激磁电流由碳刷电池端流入，经转子从Field端流出。

此电路的信号侦测系统由发电机产生交流电压，其频率根据发电机转动速度而不同，转速越快频率越高。此交流电压输入电压调节器4的相(PHASE)端，由电压调节器4内部逻辑电路侦测频率，在引擎刚启动、发电机刚开始转动时，电压调节器4内部逻辑电路侦测此交流电频率尚未达额定值，指示灯6亮。当交流电频率达额定值，则关闭指示灯6。

请参阅图2，为B型的发电机系统工作电路，主要用于美系汽车发电机，其特点为转子7激磁电流由电瓶8正极先经功率晶体管9后，再经转子7到电瓶8负极，应用于发电机上，转子7激磁电流则是由发电机的二碳刷分别流出，转子7激磁电流由碳刷的Field端流入，经转子7从接地端流出。

此电路的信号侦测系统由发电机产生一交流电压，其频率根据发电机转动速度而不同，转速越快频率越高。此交流电压输入电压调节器10的相(PHASE)端11，由电压调节器10内部逻辑电路侦测频率，在引擎刚启动、发电机刚开始转动时，电压调节器10内部逻辑电路侦测此交流电频率尚未达额定值，指示灯12亮。当交流电频率达额定值，则关闭指示灯12。

请参阅图3，为D+型的发电机系统工作电路，主要应用于欧系汽车发电机与重负载车辆系统，其定子13感应电流后，往两个方向输出，一路电流对电瓶14充电，另一路电流由发电机的小整流桥(D8～D10)整流后输入转子15，称转子电流。激磁电流由电瓶14正极经切换开关16、指示灯17、D+18，再经转子15、功率晶体19到电瓶14负极。

当切换开关16接上后，代表汽车钥匙已经转到第一段，此时发电机尚未启动，但车上电器已经可从电瓶14获得电源，指示灯17亮。待发电机开始运转，因定子13感应电流逐渐增加，转子15电流也随之增加，电压调节器20的D+端电压亦随之升高。此时，因指示灯两端的电压差值降低，指示灯17也随之熄灭，提示驾驶者发电机已经进入供电状态。

对于A及B型式发电机而言，相(Phase)为发电机定子输出，由此交流信号频率可换算得到发电机转速状态。对于D+发电机电路而言，所称的相(phase)为直流信号，可由相(PHASE)信号得到发电机的稳压状态。

在不同的发电机电路中，相(PHASE)都是侦测发电机运作是否正常的信号之一。为了提示驾驶者发电机运作异常的状态，以下两种情况会启动缺相(phase fault)警示：

（1）发电机刚启动时，此时尚未稳定发电，因此设定为缺相(phase fault)，以知会驾驶者此时发电状况。

（2）发电机正常运转情况下，当调节器与发电机连接的相(Phase)线脱落时，即侦测不到发电机的Phase信号，此状况亦称缺相(phase fault)。

（3）发电机与内燃机相接的皮带断裂，内燃机无法再带动发电机转动，亦设定为缺相(phase fault)。

电压调节器处理相(PHASE)信号时，对相缺(phase fault)情况的警示方式为车上指示灯亮。