具有过流保护功能的PD型电压调节器制造技术

一种具有过流保护功能的(PD)型电压调节器，应用于具有PD管理功能的车辆电子系统的汽车发电机中，包括连接于发电机定子相位输出端(stator)和调节器相位输出端之间的限流电阻(R02)、功率管(Q1)和续流二极管D6，其特征在于还包括过流保护控制电路(101)，其接地端接地(Gnd)、正极端连接发电机正极输出端(B+)、输出端连接功率管输入端，D信号输入端用于接收来自发动机电子控制单元(ECU)的电压调节器D信号，功率管饱和压降信号输入端(Ud)连接功率管输出端；当发生功率管过流时，功率管饱和压降传输给过流保护控制电路，经过流保护控制电路识别为过流状态并输出低电平信号使功率管截止受到保护。

【技术实现步骤摘要】
具有过流保护功能的PD型电压调节器
本专利技术属于汽车发电机控制
，涉及具有过流保护功能的PD型电压调节器。
技术介绍
PD型电压调节器，应用于具有PD管理功能车辆电子系统的汽车发电机中，如图1所示，该型“电压调节器”(1001)具有连接于发电机定子相位输出端(stator)和电压调节器相位输出端之间的限流电阻(R02)、功率管Q01、功率管Q01输入端限流电阻R01，续流二极管D01，功率管通过限流电阻自PD电压调节器的D端口接收来自车辆发动机电子控制单元(ECU，俗称电脑板)的发电机电压调节控制脉冲，这种电压调节方法实质上是对发电机输出电压检测、比较等集成在发电机电子控制单元(ECU)内完成，为了降低励磁电流线路损耗，才把功率管集成到车辆发电机内部，这样的调节器实质不是严格概念上的调节器，只是开关放大电路而已。至于P端口只是将发电机转速信号从定子相端接入再经限流电阻(R02)从电压调节器转口输出而矣，其与调节器内部功率管电路无关。图1中功率管采用的是场效应管(Q1)，图2中采用的是达林顿管(Q001)。但是这样的发电机电压调节器由于缺少过流保护设计，常常出现功率管过流过热击穿等故障发生，增加的发电机故障率，当功率管击穿时会使发电机输出电压失控，当升高到较大数值特别是高于16V时，容易击穿、烧毁发动机电脑板、车辆仪表总成、线束、蓄电池等部件，给行车带来风险；同时，当车辆线束中的D端口由于线路破损、断路、短路、虚接等原因也会导致功率管不能截止、功率管不能导通、间歇故障等问题，当发生功率管控制线D端口外接线断路时，功率管无法导通，发电机不会发电，导致车辆亏电，当发生功率管控制线D端口由于线路问题或由于电脑板内部电路软硬件故障导致D线路长期处于高电平时，功率管持续导通，发电机失控，导致车辆过充电或者如前所述烧坏相关元器件。因此需要设计具有过流保护功能的PD型电压调节器，解决功率管过流保护问题，进一步还需要解决，当D线路断路时调节器内部应该具有D线路失效保护功能，此时将电压调节器的电压调节功能变更为由调节器内部直控，将发电机输出电压设定为默认替代值；当由于线路问题或由于电脑板内部电路软硬件故障导致D线路长期处于高电平时，也应该将调节功能变更为由调节器内部直控，将发电机输出电压设定为默认替代值；这样这种具有过流保护功能的PD电压调节器更为完善、可靠，确保行车安全可靠性。
技术实现思路
本专利技术的目的在于，设计具有过流保护功能的PD型电压调节器，解决功率管过流保护问题，进一步还需要解决，当D线路断路时调节器内部应该具有D线路失效保护功能，此时将电压调节器的电压调节功能变更为由调节器内部直控，将发电机输出电压设定为默认替代值；当由于线路问题或由于电脑板内部电路软硬件故障导致D线路长期处于高电平时，也应该将调节功能变更为由调节器内部直控，将发电机输出电压设定为默认替代值；这样这种具有过流保护功能的PD电压调节器更为完善、可靠，确保行车安全可靠性。本专利技术的技术方案是，一方面提供了一种具有过流保护功能的PD型电压调节器，应用于具有PD管理功能的车辆电子系统的汽车发电机中，包括连接于发电机定子相位输出端(stator)和电压调节器相位输出端之间的限流电阻(R02)、功率管Q1和续流二极管D6，其特殊之处在于还包括过流保护控制电路(101)，所述过流保护控制电路具有接地端、正极端、输出端、D信号输入端和功率管饱和压降信号输入端(Ud)，所述过流保护控制电路接地端接地(Gnd)、正极端连接发电机正极输出端(B+)、输出端连接功率管输入端、D信号输入端用于接收来自发动机电子控制单元(ECU)的电压调节器D信号，功率管饱和压降信号输入端连接功率管输出端；当过流保护控制电路接收到的D信号为高电平时，在所述功率管正常导通情况下，所述功率管饱和压降传输给所述过流保护控制电路，经所述过流保护控制电路识别为非过流状态并输出高电位信号给功率管，使功率管维持正常导通，当所述过流保护控制电路接收到的D信号为低电平时，所述过流保护驱动电路输出低电平控制功率管截止切断励磁电流；当过流保护控制电路接收到的D信号为高电平时，当发生功率管过流时，所述功率管饱和压降传输给所述过流保护控制电路，经所述过流保护控制电路识别为过流状态并输出低电平信号给功率管，使功率管截止受到保护。优选的一种具有过流保护功能的PD型电压调节器，，其特殊之处在于包括，比较单元(103)、缓冲器(A2)、功率管(Q1)、延时回路(104)、储能单元(105)、钳位单元(106)和续流二极管D6；所述比较单元的同相输入端用于接收一基准阈值电压Vref，所述比较单元的反相输入端连接延时回路输出端，延时回路的输入端连接所述储能单元输出端，所述储能单元还连接地(Gnd)和所述过流保护控制电路输出端，所述过流保护控制电路输出端连接所述功率管输入端，所述功率管接地端接地，所述功率管输出端通过续流二极管连接电源正极，所述功率管输出端还连接通过所述钳位单元连接所述比较单元的反相输入端，所述功率管输出端用于控制发电机励磁电流；所述缓冲器输出端连接所述比较单元的同相输入端，所述缓冲器输入端用于接收来自发动机电子控制单元(ECU)的电压调节器D信号。优选的另一种具有过流保护功能的PD型电压调节器，，其特殊之处在于包括，比较单元(103)、缓冲器(A2)、功率管(Q1)、延时回路(104)、储能单元(105)、钳位单元(106)和续流二极管D6；所述比较单元的同相输入端用于接收一基准阈值电压Vref，所述比较单元的反相输入端连接延时回路输出端，延时回路的输入端连接所述储能单元输出端，所述储能单元还连接地(Gnd)和所述过流保护控制电路输出端，所述过流保护控制电路输出端连接所述功率管输入端，所述功率管接地端接地，所述功率管输出端通过续流二极管连接电源正极，所述功率管输出端还连接通过所述钳位单元连接所述比较单元的反相输入端，所述功率管输出端用于控制发电机励磁电流；所述缓冲器输出端连接所述比较单元的输出端，所述缓冲器输入端用于接收来自发动机电子控制单元(ECU)的电压调节器D信号。第二方面的一种具有过流保护功能的PD型电压调节器，应用于具有PD管理功能车辆电子系统的汽车发电机中，包括连接于发电机定子相位输出端(stator)和电压调节器相位输出端之间的限流电阻(R02)、功率管Q1、和续流二极管(D6)，其特殊之处在于还包括过流保护控制电路(102)，所述过流保护控制电路具有接地端、正极端、输出端、D信号输入端和功率管电流信号输入端(Us)，所述过流保护控制电路接地端接地(Gnd)、正极端连接发电机正极输出端(B+)、输出端连接功率管输入端、D信号输入端用于接收来自发动机电子控制单元(ECU)的电压调节器D信号，功率管电流信号输入端连接功率管负极端，所述功率管负极端通过所述功率管电流采样电阻(R11)接地，功率管输出端用于控制发电机励磁电流，所述续流二极管连接于所述功率管输出端和电源正极之间；当过流保护控制电路接收到的D信号为高电平时，在所述功率管正常导通情况下，所述功率管电流信号传输给所述过流保护控制电路，经所述过流保护控制电路识别为非过流状态并输出高电位信号给功率管，使功率管维持正常导通，当所述过流本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种具有过流保护功能的PD型电压调节器，应用于具有PD管理功能的车辆电子系统的汽车发电机中，包括连接于发电机定子相位输出端(stator)和电压调节器相位输出端之间的限流电阻(R02)、功率管Q1和续流二极管D6，其特征在于还包括过流保护控制电路(101)，所述过流保护控制电路具有接地端、正极端、输出端、D信号输入端和功率管饱和压降信号输入端(Ud)，所述过流保护控制电路接地端接地(Gnd)、正极端连接发电机正极输出端(B+)、输出端连接功率管输入端、D信号输入端用于接收来自发动机电子控制单元(ECU)的电压调节器D信号，功率管饱和压降信号输入端连接功率管输出端；当过流保护控制电路接收到的D信号为高电平时，在所述功率管正常导通情况下，所述功率管饱和压降传输给所述过流保护控制电路，经所述过流保护控制电路识别为非过流状态并输出高电位信号给功率管，使功率管维持正常导通，当所述过流保护控制电路接收到的D信号为低电平时，所述过流保护驱动电路输出低电平控制功率管截止切断励磁电流；当过流保护控制电路接收到的D信号为高电平时，当发生功率管过流时，所述功率管饱和压降传输给所述过流保护控制电路，经所述过流保护控制电路识别为过流状态并输出低电平信号给功率管，使功率管截止受到保护。...

【技术特征摘要】
1.一种具有过流保护功能的PD型电压调节器，应用于具有PD管理功能的车辆电子系统的汽车发电机中，包括连接于发电机定子相位输出端(stator)和电压调节器相位输出端之间的限流电阻(R02)、功率管Q1和续流二极管D6，其特征在于还包括过流保护控制电路(101)，所述过流保护控制电路具有接地端、正极端、输出端、D信号输入端和功率管饱和压降信号输入端(Ud)，所述过流保护控制电路接地端接地(Gnd)、正极端连接发电机正极输出端(B+)、输出端连接功率管输入端、D信号输入端用于接收来自发动机电子控制单元(ECU)的电压调节器D信号，功率管饱和压降信号输入端连接功率管输出端；当过流保护控制电路接收到的D信号为高电平时，在所述功率管正常导通情况下，所述功率管饱和压降传输给所述过流保护控制电路，经所述过流保护控制电路识别为非过流状态并输出高电位信号给功率管，使功率管维持正常导通，当所述过流保护控制电路接收到的D信号为低电平时，所述过流保护驱动电路输出低电平控制功率管截止切断励磁电流；当过流保护控制电路接收到的D信号为高电平时，当发生功率管过流时，所述功率管饱和压降传输给所述过流保护控制电路，经所述过流保护控制电路识别为过流状态并输出低电平信号给功率管，使功率管截止受到保护。2.如权利要求1所述的具有过流保护功能的PD型电压调节器，，其特征在于包括，比较单元(103)、缓冲器(A2)、功率管(Q1)、延时回路(104)、储能单元(105)、钳位单元(106)和续流二极管D6；所述比较单元的同相输入端用于接收一基准阈值电压Vref，所述比较单元的反相输入端连接延时回路输出端，延时回路的输入端连接所述储能单元输出端，所述储能单元还连接地(Gnd)和所述过流保护控制电路输出端，所述过流保护控制电路输出端连接所述功率管输入端，所述功率管接地端接地，所述功率管输出端通过续流二极管连接电源正极，所述功率管输出端还连接通过所述钳位单元连接所述比较单元的反相输入端，所述功率管输出端用于控制发电机励磁电流；所述缓冲器输出端连接所述比较单元的同相输入端，所述缓冲器输入端用于接收来自发动机电子控制单元(ECU)的电压调节器D信号。3.如权利要求1所述的具有过流保护功能的PD型电压调节器，，其特征在于包括，比较单元(103)、缓冲器(A2)、功率管(Q1)、延时回路(104)、储能单元(105)、钳位单元(106)和续流二极管D6；所述比较单元的同相输入端用于接收一基准阈值...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨明，翟锁森，杨超，杨利，
申请(专利权)人：佛山中锦微电科技有限公司，
类型：发明
国别省市：广东,44