电压调节器、其运作方法以及电压调节系统技术方案

本发明专利技术公开了一种电压调节器、其运作方法以及电压调节系统。所述电压调节器耦接于发电机与电瓶，且包括电压检测单元以及自启动辅助单元。电压检测单元耦接发电机，并用以检测发电机的输出电压，以产生一致能信号。自启动辅助单元耦接电压检测单元、发电机的转子以及电瓶。自启动辅助单元根据致能信号产生第一激磁电流驱动转子激磁。当电压检测单元检测到输出电压大于预设电压门槛值时，电压检测单元输出致能信号致能自启动辅助单元以产生第一激磁电流至发电机的转子，使发电机得以在低转速下建立电压。

【技术实现步骤摘要】
电压调节器、其运作方法以及电压调节系统
本专利技术有关于一种电压调节器，且特别是一种具有自启动功能的电压调节器、其运作方法以及电压调节系统。
技术介绍
现有汽车用的发电机只要引擎运转就能发电，发电后提供电能供电瓶充电与汽车上其他电器设备使用。通常汽车会通过设置电压调节器来控制发电机的运作，使发电机运作产生的输出电压维持于一工作电压范围。简单来说，一般电压调节器是通过车用的警示灯与启动开关连接至发电机的输出端。电压调节器可于汽车启动时，接收由警示灯提供的电流，并通过控制一功率开关的导通与截止运作来调整流经发电机的转子的电流大小，据以调整发电机的发电量。当发电机输出的输出电压过高时，电压调节器即会截止功率开关，以降低转子的电流，而当发电机输出的输出电压过低时，电压调节器会导通功率开关，并控制流经转子的电流大小，以调整发电机的发电量。因此，电压调节器可用以稳定发电机的输出电压，确保汽车内部供电能维持在相当之电量，以使汽车内的电器设备可正常运作。传统的电压调节器需通过电瓶通过3瓦特警示灯提供激磁电流给转子激磁，以于汽车启动时启动发电机发电。此外，目前汽车用的警示灯的额定功率已由3瓦特(W)的灯泡(lamp)改为2瓦特的灯泡或高亮度的发光二极管(light-emittingdiode，LED)。然而，上述利用低额定功率的警示灯，或是不外接警示灯而仅使用内部产生的自激电流来启动发电机发电的方式会降低输出至转子的激磁电流，而使得发电机于低转速下无足够的激磁电流而无法运转，导致发电机须于高转速下才能产生足够激磁电流以建立电压并进行供电。
技术实现思路
有鉴于此，本专利技术的目的在于提供一种电压调节器、其运作方法以及电压调节系统，且此电压调节器可通过内建一自启动辅助单元于发电机启动时，产生额外的激磁电流驱动发电机的转子运作，使发电机得以在低转速下建立电压。本专利技术实施例提供一种电压调节器，此电压调节器是耦接于发电机与电瓶。所述电压调节器包括电压检测单元以及自启动辅助单元。电压检测单元耦接发电机与电瓶。电压检测单元用以检测发电机的输出电压，以产生致能信号。自启动辅助单元耦接电压检测单元、发电机的转子以及电瓶。自启动辅助单元接收电瓶的供电电压，并根据致能信号产生第一激磁电流驱动转子激磁。当电压检测单元检测到输出电压大于预设电压门槛值时，电压检测单元输出致能信号致能自启动辅助单元以产生第一激磁电流至发电机的转子，使发电机得以在低转速下建立电压。在本专利技术其中一个实施例中，上述电压检测单元是耦接于发电机的整流单元中多个励磁二极管之一，以接收所述输出电压。在本专利技术其中一个实施例中，上述电压检测单元是耦接于发电机的转子，以接收所述输出电压。本专利技术实施例另提供一种电压调节系统，此电压调节系统包括发电机、电瓶、启动单元以及上述的电压调节器。所述发电机包括一转子，且用以产生输出电压。电瓶耦接发电机，并用以输出供电电压。启动单元耦接电瓶。电压调节器耦接发电机与电瓶。当所述电压检测单元检测到发电机的输出电压大于预设电压门槛值时，该电压检测单元输出致能信号致能自启动辅助单元以产生第一激磁电流至发电机的转子，使发电机得以在低转述下建立电压。本专利技术实施例另提供一种电压调节器的运作方法，此方法包括下列步骤。首先，检测发电机的输出电压。而后，判断发电机的输出电压是否大于预设电压门槛值。当输出电压大于预设电压门槛值时，启动自启动辅助单元以产生第一激磁电流至发电机的转子。综上所述，本专利技术实施例所提供的电压调节器、其运作方法以及电压调节系统，可通过于电压调节器内建自启动辅助电路，以自启动方式主动在发电机开始运作时提供足够预激磁电流给发电机，使发电机得以在低转速下快速建立电压并顺利运作，进而提高发电机的运作效率。为使能更进一步了解本专利技术的特征及
技术实现思路
，请参阅以下有关本专利技术的详细说明与附图，但是此等说明与所附图式仅用来说明本专利技术，而非对本专利技术的权利要求范围作任何的限制。附图说明图1是本专利技术实施例提供的电压调节系统的电路架构示意图。图2是本专利技术实施例提供的五线式电压调节器的细部电路示意图。图3是本专利技术实施例提供的五线式电压调节器的电路运作示意图。图4是本专利技术另一实施例提供的电压调节系统的系统架构示意图。图5是本专利技术另一实施例提供的五线式电压调节器的电路运作示意图。图6是本专利技术实施例提供的电压调节器的运作方的流程示意图。其中，附图标记说明如下：10、20、30：电压调节系统11、21、31：电压调节器111：电压检测单元1131：电流放大单元Q2：达灵顿晶体管D2：第一二极管R1、R2：电阻115、315：电压调节驱动单元Q1：功率开关D1：飞轮二极管R3、R3A、R4～R10：电阻C1、C2、C3：电容ZD1、ZD2：齐纳二极管Tr1、Tr2：晶体管13：发电机131：转子133：三相定子线圈135：整流单元T1：第一输出端T2：第二输出端T3：第三输出端15：电瓶17：启动单元171：启动开关173：警示灯P：电压检测端B+：电源端D+：正接线端F：磁场接线端G、GND：接地端I1～I4：电流S100～S140：步骤具体实施方式本专利技术主要精神在提供一种具有自启动功能的电压调节器，且此电压调节器可协助与其连接的发电机实现在低转速下建立电压。而发电机的架构并非本专利技术所着重的部分，且所属
具有通常知识者应熟知发电机的架构以及运作原理，故不在此赘述，而仅简述与本专利技术相关部份。请参照图1，图1绘示本专利技术实施例提供的电压调节系统的电路架构示意图。所述电压调节系统10可应用于一移动载具(未绘示)，例如汽车、机车等。电压调节系统10包括电压调节器11、发电机13、电瓶15以及启动单元17。其中，电压调节系统10的电源供电架构可根据电瓶15的实际规格来决定，电瓶15于实务上可由蓄电池(rechargeablebattery)，例如12伏特(V)或24伏特的蓄电池来实现。于本实施例中，电压调节器11为本专利技术具有自启动功能的五线式电压调节器(5-pinregulator)。电压调节器11具有电源端B+、正接线端D+、磁场接线端F、电压检测端P以及接地端G。发电机13具有第一输出端T1、第二输出端T2、第三输出端T3以及接地端GND。发电机13进一步包括转子(rotorcoil)131、三相定子线圈(3-phasestatorcoil)133以及整流单元135。启动单元17进一步包括启动开关171以及警示灯173。所述警示灯173可以是由一个或多个发光二极管串并联或是2瓦特的灯泡来实现。于其他实施方式中，电压调节器11与发电机13亦可不连接警示灯173，而仅通过启动开关171连接电瓶15。如图1所示，发电机13的三相定子线圈133电性连接整流单元135。发电机13的整流单元135分别电性连接第一输出端T1、第二输出端T2以及接地端GND。发电机13的整流单元135包括整流器(rectifier)与三个励磁二极管(excitingdiode)。三相式整流器是由三对两个相互串联的整流二极管电路所组成，且三相式整流器用以对三相定子线圈133产生的三相交流电整流。每对整流二极管串联电路另串联耦接于第二输出端T2与接地端GND之间。三个励磁二极管分别耦接于三相定子线圈133与第一输出端T本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种电压调节器，耦接于一发电机与一电瓶，其特征在于该电压调节器包括：一电压检测单元，耦接该发电机与该电瓶，该电压检测单元用以检测该发电机的一输出电压，以产生一致能信号；以及一自启动辅助单元，耦接该电压检测单元、该发电机的一转子以及该电瓶，该自启动辅助单元接收该电瓶的一供电电压，并根据该致能信号产生一第一激磁电流驱动该转子激磁；其中，当该电压检测单元检测到该输出电压大于一预设电压门槛值时，该电压检测单元输出该致能信号致能该自启动辅助单元以产生该第一激磁电流至该发电机的该转子，使该发电机得以在低转速下建立电压。

【技术特征摘要】
1.一种电压调节器，耦接于一具有第一输出端、第二输出端、第三输出端以及接地端的发电机与一电瓶，其特征在于该电压调节器包括：一电压检测单元，有一电压检测端耦接该发电机的第三输出端，该电压检测单元经一电源端耦接该电瓶，该电压检测单元用以检测该发电机的第三输出端的相信号的电压，以产生一致能信号；以及一自启动辅助单元，耦接该电压检测单元、该发电机的一转子以及该电瓶，该自启动辅助单元接收该电瓶的一供电电压，并根据该致能信号，由该自启动辅助单元本身产生一第一激磁电流驱动该转子激磁；其中，当该电压检测单元检测到该第三输出端的相信号的电压大于一预设电压门槛值时，该电压检测单元输出该致能信号致能该自启动辅助单元以产生该第一激磁电流至该发电机的该转子，使该发电机得以在低转速下建立电压；其中该自启动辅助单元包括：一第一电阻，该第一电阻的第一端耦接该电瓶；一第二电阻，该第二电阻的第一端耦接该电瓶，该第二电阻的第二端耦接该电压检测单元；一电流放大单元，具有一输入端、一输出端以及一控制端，该输入端耦接该第一电阻的第二端，该输出端耦接该发电机的该转子，该控制端耦接该电压检测单元，以接收该致能信号；以及一第一二极管，该第一二极管的阳极耦接该输出端，该第一二极管的阴极耦接该发电机的该转子；其中该电流放大单元是根据该致能信号产生该第一激磁电流。2.如权利要求1所述的电压调节器，其中该电流放大单元为一达灵顿晶体管。3.如权利要求1所述的电压调节器，其中当该第三输出端的相信号的电压上升至该自启动辅助单元的一截止电压时，该自启动辅助单元自动截止运作。4.如权利要求1所述的电压调节器，其中该电压检测单元是耦接于该发电机的一整流单元中多个励磁二极管之一，以接收该第三输出端的相信号的电压。5.如权利要求1所述的电压调节器，还包括：一电压调节驱动单元，耦接该发电机的该转子，用以根据该第三输出端的相信号的电压调节一功率开关的导通或截止时间，以对应产生一第二激磁电流驱动该转子激磁，并据以调整该发电机的该第三输出端的相信号的电压。6.一种电压调节系统，其特征在于包括：一发电机，包括一第一输出端、第二输出端、第三输出端、接地端以及一转子，用以产生一第三输出端的相信号的电压；一电瓶，耦接该发电机，用以输出一供电电压；一启动开关，耦接该电瓶；以及一电压调节器，耦接该发电机与该电瓶，该电压调节器包括：一电压检测单元，有一电压检测端耦接该发电机的第三输出端，该电压检测单元经一电源端耦接该电瓶，该电压检测单元用以检测该发电机的第三输出端的电压并产生一致能信号...

【专利技术属性】
技术研发人员：吴信鸿，
申请(专利权)人：环旭电子股份有限公司，环鸿科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：上海;31