汽車發電機的電壓調節模塊及電壓調節電路的制作方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及汽車發電機技術領域，尤其涉及一種汽車發電機的電壓調節模塊及利用該電壓調節模塊調節發電機的輸出電壓的電壓調節電路。
【背景技術】
[0002]汽車電源由蓄電池和發電機構成，當發動機未運行時由蓄電池給整車電氣負載供電，當發動機運行帶動發電機發電后，則由發電機給整車電氣負載供電，同時向蓄電池充電。為了能夠通過發電機向蓄電池充電，以保障蓄電池電量充足，發電機的輸出電壓應該高于蓄電池電壓。由于蓄電池的特性會隨環境溫度的變化而變化，夏天時蓄電池活性較好，起動時能釋放更多電量，所需充電電壓就相對較低；冬天時蓄電池活性差，起動時釋放的電量降低，所需充電電壓就相對較高。因此，為了兼顧冬天和夏天，目前是將發電機的輸出電壓設定為基本等于對應夏天的充電電壓和對應冬天的充電電壓的中間值，具體為:若蓄電池的額定電壓是12伏，則發電機的輸出電壓設定為14.5伏，若蓄電池的額定電壓是24伏，則發電機的輸出電壓設定為28.5伏。
[0003]圖1示出了現有的用于設定汽車發電機的輸出電壓的電壓調節模塊，該電壓調節模塊包括驅動單元和控制單元，及用于與外圍電路連接的電源端子幾、接地端子JGND和輸出端子JOUT，其中，該電源端子JL與汽車發電機的勵磁線圈5的高電位端連接，接地端子JGND與蓄電池I的負極、進而與搭鐵連接，輸出端子JOUT與勵磁線圈5的低電位端連接，該勵磁線圈5的高電位端即為通過二極管D2與發動機4的充電指示燈端連接的一端。上述驅動單元包括第一電阻R1、第一三極管Ql和第二三極管Q2，第一電阻Rl的一端與電源端子幾連接，第一電阻Rl的另一端與第一三極管Ql的基極和第二三極管的集電極連接，第一三極管Ql的集電極和發射極分別與輸出端子JOUT和接地端子JGND連接，第二三極管Q2的發射極與接地端子連接；上述控制單兀包括分壓電路和第三穩壓管D3，分壓電路包括串聯連接在電源端子JL與接地端子JGND之間的第二電阻R2和第三電阻R3，第三穩壓管D3的正極和負極分別與第二三極管Q2的基極和分壓電路的分壓點(第二電阻R2和第三電阻R3之間的電位點)連接。
[0004]該電壓調節模塊的調壓原理如下:當點火開關2接通后，電流經發電機充電指示燈3、第二電阻R2和第三電阻R3形成閉合回路，此時第三電阻R3的端電壓低于第三穩壓管D3的擊穿電壓，第三穩壓管D3截止，導致第二三極管Q2截止，進而使得第一三極管Ql導通，勵磁線圈5將通過第一三極管Ql形成閉合回路，電流流經勵磁線圈5產生磁場，因此，若此時起動發動機，發動機將帶動發電機4旋轉切割磁力線，發電機4開始發電；發電機4發電后，經過二極管D2給電壓調節模塊供電，發電機充電指示燈3兩端的電壓相等，發電機充電指示燈3熄滅，而且隨著發電機4輸出電壓的逐漸上升，第三電阻R3的端電壓也隨之上升，當第三電阻R3的端電壓大于第三穩壓管D3的擊穿電壓時，第三穩壓管D3導通，第二三極管Q2導通，拉低第一三極管Ql的基極電壓，使得第一三極管Ql截止，勵磁線圈5的閉合電路斷開，勵磁線圈5不再產生磁場，發電機4因無法切割磁力線而導致輸出電壓降低，此時，第三電阻R3的端電壓會隨之降低；當第三電阻R3的端電壓降低到低于第三穩壓管D3的擊穿電壓時，第三穩壓管D3再次截止，第一三極管Ql再次導通，勵磁線圈5再次通過第一三極管Ql形成閉合回路，進而使得電流流經勵磁線圈5產生磁場，發電機4因切割磁力線而使輸出電壓上升，如此往復，便可將發電機4的輸出電壓恒定在上述設定數值上。
[0005]該種采用折中方式使發電機的輸出電壓恒定在設定數值上的結構存在以下缺陷:夏天時造成蓄電池過充電，進而加快蓄電池內部電解液的消耗，縮短蓄電池使用壽命；冬天時造成蓄電池充電不足，進而加劇蓄電池內部極板硫化，同樣會縮短蓄電池使用壽命。
【發明內容】
[0006]本發明的實施例提供一種可根據溫度變化改變發動機的輸出電壓的電壓調節模塊及利用該電壓調節模塊調節發電機的輸出電壓的電壓調節電路。
[0007]為實現上述目的，本發明采用的技術方案為:一種汽車發電機的電壓調節模塊，包括驅動單元和第一控制單元，及電源端子、接地端子和輸出端子，所述驅動單元連接于所述電源端子與所述接地端子之間，所述驅動單元在驅動單元的輸入端有電流輸入時，使所述輸出端子與所述接地端子斷開；所述第一控制單元包括第一分壓電路和第三穩壓管，所述第一分壓電路連接于所述電源端子與接地端子之間，所述第三穩壓管的正極和負極分別與所述驅動單元的輸入端和所述第一分壓電路的第一分壓點連接；
[0008]所述電壓調節模塊還包括第二控制單元和選擇單元，所述第二控制單元包括第二分壓電路和第四穩壓管，所述第二分壓電路連接于所述電源端子與接地端子之間，所述第四穩壓管的正極和負極分別與所述驅動單元的輸入端和所述第二分壓電路的第二分壓點連接，且所述第二分壓點的分壓比大于所述第一分壓點的分壓比；所述選擇單元在環境溫度高于或者等于設定閾值時，選擇由所述第二控制單元控制所述驅動單元的狀態，并在環境溫度低于所述設定閾值時，選擇由所述第一控制單元控制所述驅動單元的狀態。
[0009]優選的是，所述選擇單元包括電壓比較器、同相分壓電路、反相分壓電路、第一鉗位電路和第二鉗位電路；所述同相分壓電路和反相分壓電路并聯連接于所述電源端子與接地端子之間，所述同相分壓電路的分壓點與所述電壓比較器的同相輸入端連接，所述反相分壓電路的分壓點與所述電壓比較器的反相輸入端連接，所述反相分壓電路或者所述同相分壓電路具有溫度開關，所述溫度開關的動作溫度值等于所述設定閾值，使得所述電壓比較器在環境溫度高于或者等于所述設定閾值時經選擇信號輸出端輸出高電平，并在環境溫度低于所述設定閾值時經所述選擇信號輸出端輸出低電平；
[0010]所述第一鉗位電路在所述選擇信號輸出端輸出高電平時，將所述第一分壓點的電位拉低至使所述第三穩壓管截止的狀態；所述第二鉗位電路在所述選擇信號輸出端輸出低電平時，將所述第二分壓點的電位拉低至使所述第四穩壓管截止的狀態。
[0011]優選的是，所述溫度開關為常閉型溫度開關。
[0012]優選的是，所述反相分壓電路包括第十電阻、第十一電阻、第十二電阻和所述溫度開關，所述第十一電阻連接于所述電壓比較器的反相輸入端與所述接地端子之間，所述第十二電阻和所述溫度開關串聯后再與所述第十電阻并聯形成的電路連接于所述電源端子與所述電壓比較器的反相輸入端之間。
[0013]優選的是，所述選擇單元包括控制器、溫度傳感器、第一鉗位電路和第二鉗位電路，所述控制器接收所述溫度傳感器輸出的溫度信號，所述控制器在所述溫度信號表示環境溫度高于或者等于所述設定閾值時經選擇信號輸出端輸出高電平，并在所述溫度信號表示環境溫度低于所述設定閾值時經所述選擇信號輸出端輸出低電平；
[0014]所述第一鉗位電路在所述選擇信號輸出端輸出高電平時，將所述第一分壓點的電位拉低至使所述第三穩壓管截止的狀態；所述第二鉗位電路在所述選擇信號輸出端輸出低電平時，將所述第二分壓點的電位拉低至使所述第四穩壓管截止的狀態。
[0015]優選的是，所述第一鉗位電路包括第三三極管，所述第三三極管的集電極與所述第一分壓點連接，所述第三三極管的發射極與所述接地端子連接，所述第三三極管的基極與所述選擇信號輸出端連接；所述第二鉗位電路包括第五二極管，所述第五二極管的正極和負極分別與所述第二分壓點和所述選擇信號輸出端連接。
[0016]優選的是，所述第一鉗位電路包括繼電器的常開觸點，所述常開觸點連接于所述第一分壓點與所述接地端子之間，所述第二鉗位電路包括所述繼電器的常閉觸點，所述常閉觸點連接于所述第二分壓點與所述接地端子之間，所述繼電器的線圈連接于所述選擇信號輸出端與所述接地端子之間。
[0017]優選的是，所述驅動單元包括第一電阻、第一三極管和第二三極管，所述第一電阻的一端與所述電源端子連接，所述第一電阻的另一端與所述第一三極管的基極和所述第二三極管的集電極連接，所述第一三極管的集電極與所述輸出端子連接，所述第二三極管的基極作為所述驅動單元的輸入端，所述第一三極管的發射極和所述第二三極管的發射極與所述接地端子連接。
[0018]為了實現上述目