[实用新型]具有漏电保护功能的电荷帮浦电路

说明书

技术领域

本发明涉及一种具有漏电保护功能的电荷帮浦电路，广泛用于各式汽车发电机，用以避免倍压电路漏电，造成电压不足，使得功率组件导通电阻大，流经电流产生消耗功率加大，以致功率组件可能因过热而缩短使用寿命。

背景技术

汽车发电机系统工作电路，其主要由电压调节器、发电机转子、定子线圈、一整流桥(D1-D6)、功率晶体管及电池组成。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，此输出对电池充电，提供汽车电子器件用电需求。

参阅图1，为B系统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1激磁电流由电池正端2先经功率晶体管3后，再经转子1到电池负端，比对于发电机上，转子1激磁电流则是由发电机的两碳刷分别流出，转子1激磁电流由碳刷的Field端流入，经转子1从接地端流出。

因为功率晶体管3的源极端(source)接了转子1，在发电机电路中，转子1端的电压至少有12V，所以如果要使功率晶体管3工作，闸极(GATE)端电压需再大于源极(SOURCE)端(也就是转子端)电压，所以需要电荷帮浦用倍压电路升高闸极(GATE)端电压，使功率晶体管3可以工作。

参阅图2至图4，为现有的汽车发电机的电荷帮浦电路，用以连接于发电机的工作电路4，其包括有一倍压电路单元5及一开关控制单元6。倍压电路单元5由电阻R1、R2，二极管D1、D2，电容C1，功率晶体管Q5、Q6及输入信号处理组件Level Shift组成；开关控制单元6由功率晶体管Q4及齐纳二极管ZD1组成。

倍压电路单元5用以接收一来自电瓶电压的稳定电压信号7及一来自电压调节器的倍压控制信号8，倍压控制信号8为固定频率的脉波信号，其波形如图4所示，当倍压控制信号8为稳定频率的脉波时，倍压控制信号8维持倍压电路单元5稳定的倍压信号输出9，如图5所示的波形。

开关控制单元6接收倍压电路单元5的倍压信号输出9及一来自电压调节器的开关控制信号10，如图6所示的波形。

当开关控制信号10为低电位时，将拉低倍压信号输出9的电压，使功率晶体管Q4关闭，倍压电路单元5的倍压信号输出9为高电位，则开启功率晶体管Q1。

当开关控制信号10为高电位时，即开启功率晶体管Q4，使倍压电路单元5的倍压信号输出9为低电位，则关闭功率晶体管Q1，并将功率晶体管Q1残余电荷对地泄放，同时也会使倍压电路单元5内的电容C1所储的部份电荷放掉，使原本倍压电路单元5因为有对地回路而漏电，因此在开关控制信号10每次转态为低电位时，倍压信号输出9的初始电压不足，如图5圈起部份，将导致功率晶体管Q1导通电阻大，流过电流造成增加消耗功率，使得功率晶体管Q1温度上升，缩短使用寿命。

发明内容

本发明主要目的在于提供一种具有漏电保护功能的电荷帮浦电路，用以避免倍压电路漏电，造成电压不足，使得功率组件导通电阻大，流经电流产生消耗功率加大，以致功率组件因过热而使用寿命缩短的目的。

为达上述的目的，本发明公开了一种具有漏电保护功能的电荷帮浦(Charge pump)电路，包括有一倍压电路单元和一开关控制单元。其中倍压电路单元，用以接收一稳定电压信号V(BAT)及一倍压控制信号，该倍压控制信号用以维持倍压电路单元稳定的倍压信号输出；开关控制单元，其包括有第一开关单元及一第二开关单元，用以接收一开关控制信号，当该开关控制信号为低电位(low)时，该第一开关单元开启，让该倍压电路单元的倍压输出启动功率组件导通，使该工作电路形成回路，同时该开关控制信号关闭该第二开关单元，使其不响应；当该开关控制信号为高电位(high)时，该倍压电路单元的倍压信号输出仍然持续，该第一开关单元关闭，使该倍压电路单元的倍压信号输出不能通过，该功率组件即不导通，同时该第二开关单元开启，使该功率组件残留电量可对地泄放。

如上所述，电荷帮浦电路具有漏电保护功能，可避免功率晶体管导通电阻变大，流经电流产生消耗功率加大，以致其因过热而缩短使用寿命。

本发明的上述及其它目的、优点和特色由以下较佳实例的详细说明并参考图式得以更深入地了解。

附图说明

图1为B系统的发电机系统工作电路；

图2为现有的电荷帮浦的工作电路图；

图3为现有的电荷帮浦的工作方块图；

图4为图3中的倍压控制信号的波形图；

图5为图3中的倍压信号输出的波形图；

图6为图3中的开关控制信号的波形图；