本发明专利技术涉及一种用于与被设置用于操作发电机单元的电压调节电路机构(22)一起使用的附加电路(26)，发电机单元具有带有转子绕组(16)和定子绕组(12)的电的机器以及连接到机器的整流器(14)，电的机器通过整流器可连接到车载电网(10)，其中，附加电路(26)具有第一连接端、第二连接端和第三连接端，其中，第一连接端待连接到电压调节电路机构(22)的控制连接端(22d)，其中，第二连接端用作新的控制连接端，并且其中，第三连接端待连接到正的电源电压连接端(20e、22e、B+)，其中，在电压调节电路机构(22)内部的控制连接端(22d)与正的电源电压连接端(20e、22e、B+)可连接并且与其可分离，并且其中，附加电路(26)被设置用于将第一连接端(26a)处的电势限制在最大极限值，最大极限值比第三连接端(26c)处的电势小了预设的阈值。本发明专利技术还涉及一种电压调节器(20)、一种用于操作发电机单元的方法、一种具有发电机单元的装置和一种车载电网。的装置和一种车载电网。的装置和一种车载电网。
【技术实现步骤摘要】
电压调节电路机构的附加电路、电压调节器和发电机单元的操作方法
[0001]本专利技术涉及一种用于与电压调节电路机构一起使用的附加电路，一种具有电压调节电路机构和这种附加电路的电压调节器，一种具有发电机单元和这种电压调节器的装置，一种具有这种装置的车载电网、特别是车辆的车载电网，以及一种用于操作发电机单元的方法，其中电压调节电路机构被设置用于操作发电机单元。
技术介绍
[0002]电的机器、特别是发电机可以在机动车中用于将机械能转换成电能。为此通常使用爪极式发电机，该爪极式发电机大多配备有电励磁装置。因为这种发电机产生大多是三相的交流电，所以对于常见的机动车直流车载电网而言需要整流。为此，可以使用基于半导体二极管或半导体开关的整流器。
[0003]此外，为了调节车载电网电压，可以控制或者调节流经发电机的转子绕组的励磁电流，也就是说，用于机动车发电机中的电压调节的调整参数是励磁电流，即流经发电机的转子绕组并且产生励磁场的电流。这通常借助电压调节器(场调节器)的开关单元来实现，开关单元例如可以包括至少一个开关晶体管。开关单元可以接通和断开励磁电流。此外，可以改变励磁电流或励磁电流/节拍比，使得发电机的输出电压被调整到所期望的值。
技术实现思路
[0004]根据本专利技术，提出了具有独立权利要求的特征的一种用于与被设置用于操作发电机单元的电压调节电路机构一起使用的附加电路，一种具有电压调节电路机构和这种附加电路的电压调节器，一种具有发电机单元和这种电压调节器的装置，一种具有这种装置的车载电网、特别是车辆车载电网，以及一种用于操作发电机单元的方法。有利的设计方案是从属权利要求以及以下说明书的主题。
[0005]本专利技术总体上涉及发电机单元的操作，该发电机单元具有带有转子绕组和定子绕组的电的机器和连接到该机器的整流器，电的机器通过该整流器可连接到(直流)车载电网。电压调节器(或发电机调节器)在此通过流经转子绕组的励磁电流来调节电压，从而操作发电机单元。为此，电压调节器通常具有调节电路机构，该调节电路机构例如可以实施为专用集成电路ASIC(英文：Application Specific Integrated Circuit)，例如实施为芯片。在那里设置有半导体开关，例如MOSFET或晶体管，或其他可以接通和断开励磁电流的开关单元。
[0006]这种电压调节器或调节电路机构通常具有用于光源或灯(加载指示灯)的连接端。在最简单的情况下，这可以是正的发电机输出端(例如，被称为B+或D+)。然而，为了提供其他功能，也可以是(特别是接通的)控制连接端，该控制连接端特别是通过半导体开关在调节器中与正的电源电压可连接并且与该电源电压可分离，和/或特别是通过半导体开关与接地端可连接并且与之可分离。在有利的设计方案中，控制连接端
‑
通过相应的半导体开
关
‑
可以交替地与正的电源电压连接或与接地端连接(例如由申请人称为连接端“L”)。根据调节器或发电机以及车载电网的操作状态，这种控制连接端“L”在发现故障时通过所谓的灯输出级(接地方向)控制显示元件，或者在无故障的发电机操作期间通过所谓的继电器输出级(B+方向)控制负载的接通。根据操作方式，电流通过控制连接端“L”流入或流出调节器。然而，过大的电流在此会损害甚至毁坏相关的输出级并且因此导致损害甚至毁坏调节器。
[0007]特别是当施加在控制连接端处的电势大于施加在电压调节器或调节电路机构的正的电源电压连接端(即B+)处的电势时，就会出现这种可能有损害的电流。例如，当通过启动过程(例如当启动器布置在发电机附近并且在相关的正的电源连接端之间的电导线较短时)在电压调节器的正的电源电压连接端处施加比在控制连接端处明显更低的电压时，会出现这种情况。
[0008]在这种背景下，提出了一种用于保护控制连接端的具有三个连接端的附加电路，该附加电路特别是(也)当在三个连接端中的用作新的控制连接端的第二连接端处施加高于极限值的电势时将三个连接端中的待连接到控制连接端的第一连接端处的电势(即，向上)限制在最大极限值。在此，该极限值比在待与电压调节电路机构或发电机单元的正的电源电压连接端连接的第三连接端处的电势小了预设的阈值(该阈值可以非常小，例如也为0V或接近0V，或者也可以例如为0.5V、1V或2V)。因此，在这种情况下，阻止了(过高的)电流从外部流入调节电路机构的控制连接端(如后面还要阐述的那样，在相反方向上，如果需要，电流仍有可能流动)。然而，无论如何，第二连接端和第一连接端之间仍然可以存在导电连接。
[0009]具有调节电路机构的电压调节器特别是总是具有另外的或外部的控制连接端，该控制连接端在电压调节器内部与调节电路机构(即，例如ASIC)的控制连接端(例如，被称为引脚L)连接。然后，第二连接端可以与电压调节器(即，整个构件)的这个另外的或外部的控制连接端(例如，被称为端子L
‑
终端)连接。换言之，于是附加电路利用第一连接端和第二连接端被连接到调节电路机构和电压调节器的两个端子L连接端之间(否则这些端子L连接端例如仅简单地导电连接)。
[0010]附加电路的第三连接端连接到正的电源电压连接端，更确切地说特别是连接到电压调节器或调节电路机构的正的电源电压连接端。在此也可以存在两个连接端，但是这两个连接端在内部通常导电地连接，使得不取决于第三连接端连接的确切位置。任何情况下都重要的是，在第三连接端处施加在电压调节器处被施加的电源电压。
[0011]电压调节器通常包括电路板或类似物，调节电路机构和其他的部件被构件在其上。也可以将附加电路简单地补充在那里；于是该附加电路的第二连接端形成电压调节器的“新的”控制连接端。
[0012]附加电路优选具有电流控制元件，该电流控制元件被设置用于，特别是(也)当在第二连接端处的电势高于极限值或高于第三连接端处的电势时，将第一连接端处的电势限制在极限值。作为电流控制元件，特别是考虑半导体元件，例如MOSFET。特别合适的是n通道MOSFET，优选地为自封闭的(或常闭的)。但是原则上，其他半导体(特别是所谓的四极)例如FETs、IGBTs或其他晶体管也是可能的，只要能实现与电势相关的电流控制功能。电流控制元件特别是根据电流控制元件的控制连接端处的电势来控制第一电流连接端与第二电流
连接端之间的电流。为了更好的可读性，所提及的连接端在下文借助MOSFETs来描述并且被称作为栅极、源极和漏极。
[0013]于是，电流控制元件的栅极连接端(或一般为控制连接端)优选地通过电阻与第三连接端连接。此外，电流控制元件的源极连接端(或一般为第一电流连接端)优选与第一连接端连接，漏极连接端(或一般为第二电流连接端)与第二连接端连接。
[0014]以这种方式，使得在调节电路机构的控制连接端处不会出现比在调节电路机构的正的电源连接端处更高的电压，并且因此也没有电流可以从控制连接端流入调节电路机构中并且流至调节电路机构的正的电源连接端。
[0015]当在栅极连接端处的电势比在本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种用于与电压调节电路机构(22)一起使用的附加电路(26)，电压调节电路机构(22)被设置用于操作发电机单元，发电机单元具有带有转子绕组(16)和定子绕组(12)的电的机器以及连接到机器的整流器(14)，电的机器通过整流器可连接到车载电网(10)，其中，附加电路(26)具有第一连接端(26a)、第二连接端(26b)和第三连接端(26c)，其中，第一连接端(26a)待连接到电压调节电路机构(22)的控制连接端(22d)，其中，第二连接端(26b)用作新的控制连接端，并且其中，第三连接端(26c)待连接到正的电源电压连接端(20e、22e、B+)，并且其中，在电压调节电路机构(22)内部的控制连接端(22d)与正的电源电压连接端(20e、22e、B+)可连接并且与其可分离，其中，附加电路(26)被设置用于将第一连接端(26a)处的电势限制在最大极限值，最大极限值比第三连接端(26c)处的电势小了预设的阈值。2.根据权利要求1所述的附加电路(26)，包括在第一连接端(26a)和第二连接端(26b)之间的电流控制元件，电流控制元件被设置用于特别是当在第二连接端(26b)处施加的电势高于极限值或高于第三连接端(26c)处的电势时，将第二连接端(26b)处的电势限制在极限值。3.根据权利要求2所述的附加电路(26)，其中，电流控制元件(30)构造为具有栅极连接端(31)的半导体元件，其中，栅极连接端(31)特别是通过电阻(40)与第三连接端(26c)连接。4.根据权利要求3所述的附加电路(26)，其中，电流控制元件的源极连接端(32)与第一连接端(26a)连接，并且其中，电流控制元件的漏极连接端(33)与第二连接端(26b)连接。5.根据权利要求3或4所述的附加电路(26)，其中，电流控制元件(30)构造为自封闭的，特别是构造为n通道MOSFET。6.根据权利要求3至5中任一项所述的附加电路(26)，其中，栅极连接端(31)通过齐纳二极管(37)与第三连接端(26c)连接，和/或其中，栅极连接端(31)通过齐纳二极管(38)与接地端连接。7.根据权利要求2至6中任一项所述的附加电路(26)，...
【专利技术属性】
技术研发人员：阿克塞尔，
申请(专利权)人：SEG汽车德国有限公司，
类型：发明
国别省市：
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