[实用新型]集成化分励式发电机电子调节器

说明书

本发明属于一种分励式发电机电压控制调节装置，适用于各种汽车、拖拉机、工程车辆、内燃机车的辅助发电机、柴油、汽油发电机组等各种采用分励式发电机的场合。现以该调节器在汽车与内燃机车上的应用为例论述之。

以往的晶体管汽车发电机电子调节器的电压检测装置由于其结构本身的限制，不得不采用稳压管与晶体管BE结串联作为基准电压；国内比较先进的集成化电子调节器同样采用稳压管作为基准电压。由于汽车发电机调节器工作环境温度范围宽（机标为－40～65℃，进口车可达－45～145℃），为了在整个温度范围内使调节器输出电压保持稳定，必需对稳压管与晶体管BE结串联所构成的基准电压或稳压管及运算放大器输入失调电压及电流作温度补偿。但由于不同器件的非线性及同类器件各参数的离散性等原因，使补偿措施往往难以收到予期的效果，导致调节器温度特性变差。

近年来，发电机与调节器的一体化导致了调节器向微型化发展，形成了内装式调节器。内装式调节器的提出不仅使传统的机械式调节器无法胜任，而且使以往的许多电子调节器同样无能为力。

目前国内内燃机车辅助发电机电压调节器有下述缺点：1、电路设计过于复杂；2、造价高；3、体积大，可靠性不够，在一个控制箱中无法安装两套电压调节器。

本发明的目的就是要提供一类结构简单、价格低廉、生产工艺性优良、性能稳定、工作可靠、造价低廉、能在极宽温度范围内工作、适用于恶劣工况的微型、内装式、集成化电子调节器。

本发明的任务是以下述方法完成的：采用集成稳压／比较器将基准电压与发电机输出端电压进行比较后，驱动大功率开关器件控制发电机励磁电流，以实现电压调整功能。

与以往的电子调节器相比，本发明的优点在于：

1、由于采用了新型的、集高精度电压基准与高速电压比较器于一体的集成电路，使本发明具有下述优点：

①温度稳定性好、稳压精度高。

由于TL431内部电压基准的温度系数小于50ppm，因此可使调节器能在很宽的温度范围内工作，并且使发电机输出电压保持稳定。

②生产工艺简单。

由于采用TL431内部电压基准，在电路设计及印制板布局时，既无需考虑由于使用稳压二极管等器件后，不得不采用的温度补偿措施，又不用考虑调节器的温度场分布不均匀，避免了因元件布局不当以及器件参数不稳定等原因导致的调节器温度特性变差，大大简化了生产工艺。

③由于TL431是高速电压比较器，使调节器在工作过程中进一步降低功率开关晶体管的开关损耗，提高了调节器的可靠性。

2、驱动部分采用可调单结晶体管PUT。

PUT是具有强烈正反馈的高速开关元件，其输出只能稳定在高、低电位两个状态，且上升与下降时间降仅数十nS。从而保证了功率开关管能迅速通过放大区，进入截止或饱和区；使功率开关管始终工作在开关状态。大大提高了调节器的可靠性。

3、采用VMOS场效应管作开关功率管。

VMOS场效应管与双极型大功率晶体管相比具有无二次击穿现象；开关速度快，上升与下降时间仅数十nS；电压驱动，驱动功率小；导通内阻小；功率增益高；温稳度稳定性好等优点。采用VMOS场效应功率管可大大增加靠性、简化电路、减小体积，提高其性能价格比。

以下结合附图和实施例对本发明作进一步详细说明。

图1是集成化分励式发电机电子调节器实施例一电气原理图。

图2是本发明实施例二的电气原理图。

图3是本发明实施例三的电气原理图。

图4是本发明实施例四的电气原理图。

图5是本发明实施例五的电气原理图。