用于汽車發(fā)電機的信號偵測電路的制作方法
【專利摘要】一種用于各種汽車發(fā)電機的信號偵測電路，包括一震蕩單元，提供一第一震蕩脈波信號、一第二震蕩脈波信號、第三震蕩脈波信號及第四震蕩脈波信號；一交流訊號處理單元，用于接收發(fā)電機的相訊號、第一震蕩信號以及第三震蕩脈波信號，當相訊號為交流訊號時即啟動此單元，輸出一第二相訊號；一直流信號處理單元，用于接收發(fā)電機的相訊號、第一震蕩信號及第二震蕩脈波信號，當相訊號為直流訊號時即啟動此單元，輸出一第一相訊號；一缺相偵測及處理單元，用于接收第一相訊號或第二相訊號及第四震蕩脈波信號，依第一相訊號或第二相訊號的頻率高低，而輸出一個缺相警示訊號；及一指示燈控制單元，用于接收缺相警示訊號，則輸出燈控訊號控制指示燈亮。
【專利說明】用于汽車發(fā)電機的信號偵測電路
【技術領域】
[0001 ] 本發(fā)明涉及一種用于汽車發(fā)電機的信號偵測電路，尤其涉及一種可應用于不同汽車發(fā)電機的系統(tǒng)偵測，以判定發(fā)電機是否正常運轉。
【背景技術】
[0002]汽車發(fā)電機系統(tǒng)工作電路主要由電壓調節(jié)器、發(fā)電機轉子、定子線圈、一整流橋(D1-D6)、指示燈及電瓶組成。汽車發(fā)動時，由內(nèi)燃機皮帶帶動發(fā)電機運轉，同時激磁電流流入轉動中的發(fā)電機轉子，而產(chǎn)生磁場，發(fā)電機的定子感應此磁場而產(chǎn)生交流電，交流電經(jīng)整流橋轉換為直流電輸出，此輸出對電瓶充電，提供汽車電子器件用電需求。
[0003]而指示燈設置在汽車駕駛座的儀表板上，有兩種狀況指示會亮起:
[0004](I)當發(fā)電機相關電路發(fā)生異常狀況時，指示燈即亮起，警示駕駛者。異常狀況解除時，即關閉指示燈。
[0005](2)在汽車啟動之初，發(fā)電機尚未真正供電給車上電器，此時指示燈亮，以知會駕駛者。當相關電路偵測到系統(tǒng)信號，可以開始供電時，即關閉指示燈。
[0006]請參閱圖1，為一種現(xiàn)有的A型的發(fā)電機系統(tǒng)工作電路，普遍用于日系汽車發(fā)電機，其特點在于轉子I激磁電流由電池2的正極先經(jīng)轉子I后，再經(jīng)功率晶體管3到電池的負極。應用于發(fā)電機上，轉子激磁電流則是由發(fā)電機的兩個碳刷分別流入與流出，轉子激磁電流由碳刷電池端流入，經(jīng)轉子從Field端流出。
[0007]此電路的信號偵測系統(tǒng)由發(fā)電機產(chǎn)生交流電壓，其頻率根據(jù)發(fā)電機轉動速度而不同，轉速越快頻率越高。此交流電壓輸入電壓調節(jié)器4的相(PHASE)端，由電壓調節(jié)器4內(nèi)部邏輯電路偵測頻率，在引擎剛啟動、發(fā)電機剛開始轉動時，電壓調節(jié)器4內(nèi)部邏輯電路偵測此交流電頻率尚未達額定值，指示燈6亮。當交流電頻率達額定值，則關閉指示燈6。
[0008]請參閱圖2，為B型的發(fā)電機系統(tǒng)工作電路，主要用于美系汽車發(fā)電機，其特點為轉子7激磁電流由電瓶8正極先經(jīng)功率晶體管9后，再經(jīng)轉子7到電瓶8負極，應用于發(fā)電機上，轉子7激磁電流則是由發(fā)電機的二碳刷分別流出，轉子7激磁電流由碳刷的Field端流入，經(jīng)轉子7從接地端流出。
[0009]此電路的信號偵測系統(tǒng)由發(fā)電機產(chǎn)生一交流電壓，其頻率根據(jù)發(fā)電機轉動速度而不同，轉速越快頻率越高。此交流電壓輸入電壓調節(jié)器10的相(PHASE)端11，由電壓調節(jié)器10內(nèi)部邏輯電路偵測頻率，在引擎剛啟動、發(fā)電機剛開始轉動時，電壓調節(jié)器10內(nèi)部邏輯電路偵測此交流電頻率尚未達額定值，指示燈12亮。當交流電頻率達額定值，則關閉指示燈12。
[0010]請參閱圖3，為D+型的發(fā)電機系統(tǒng)工作電路，主要應用于歐系汽車發(fā)電機與重負載車輛系統(tǒng)，其定子13感應電流后，往兩個方向輸出，一路電流對電瓶14充電，另一路電流由發(fā)電機的小整流橋(D8?D10)整流后輸入轉子15，稱轉子電流。激磁電流由電瓶14正極經(jīng)切換開關16、指示燈17、D+18，再經(jīng)轉子15、功率晶體19到電瓶14負極。
[0011]當切換開關16接上后，代表汽車鑰匙已經(jīng)轉到第一段，此時發(fā)電機尚未啟動，但車上電器已經(jīng)可從電瓶14獲得電源，指示燈17亮。待發(fā)電機開始運轉，因定子13感應電流逐漸增加，轉子15電流也隨之增加，電壓調節(jié)器20的D+端電壓亦隨之升高。此時，因指示燈兩端的電壓差值降低，指示燈17也隨之熄滅，提示駕駛者發(fā)電機已經(jīng)進入供電狀態(tài)。
[0012]對于A及B型式發(fā)電機而言，相(Phase)為發(fā)電機定子輸出，由此交流信號頻率可換算得到發(fā)電機轉速狀態(tài)。對于D+發(fā)電機電路而言，所稱的相(phase)為直流信號，可由相(PHASE)信號得到發(fā)電機的穩(wěn)壓狀態(tài)。
[0013]在不同的發(fā)電機電路中，相(PHASE)都是偵測發(fā)電機運作是否正常的信號之一。為了提示駕駛者發(fā)電機運作異常的狀態(tài)，以下兩種情況會啟動缺相(Phase fault)警示:
[0014](I)發(fā)電機剛啟動時，此時尚未穩(wěn)定發(fā)電，因此設定為缺相(phase fault)，以知會駕駛者此時發(fā)電狀況。
[0015](2)發(fā)電機正常運轉情況下，當調節(jié)器與發(fā)電機連接的相(Phase)線脫落時，即偵測不到發(fā)電機的Phase信號,此狀況亦稱缺相(phase fault)。
[0016](3)發(fā)電機與內(nèi)燃機相接的皮帶斷裂，內(nèi)燃機無法再帶動發(fā)電機轉動，亦設定為缺相(phase fault)。
[0017]電壓調節(jié)器處理相(PHASE)信號時，對相缺(phase fault)情況的警示方式為車上指不燈売。
[0018]D+型式發(fā)電機系統(tǒng)的指示燈滅燈的盲點，對駕駛者而言，指示燈須具備警示功能，對汽車電氣系統(tǒng)運行的任何狀態(tài)皆需要精準判斷并提示駕駛者，而傳統(tǒng)D+發(fā)電機電路系統(tǒng)僅根據(jù)燈泡本身壓降特性進行亮燈與滅燈的動作，無法根據(jù)系統(tǒng)條件來制定燈泡警示規(guī)格。D+發(fā)電機電路在B+端(Battery)與D+端間有一燈泡，發(fā)電機還沒開始轉動時，B+端與D+端的電位差使燈泡亮起，當發(fā)電機轉動發(fā)電，D+端電壓逐漸上升，因兩端電壓差縮小，燈泡亮度逐漸降低，當D+端電壓上升至與B+端相當時，因無電位差，燈泡熄滅。在發(fā)電機啟動后，D+電壓逐漸上升期間，燈泡亮度逐漸降低，直至熄滅。此狀況下的燈泡on與off之間沒有明確分界，只是逐漸熄滅，on與off的電壓規(guī)格會因使用的燈泡功率、燈泡內(nèi)阻不同而有差異。
【發(fā)明內(nèi)容】
[0019]本發(fā)明的主要目的在于提供一種用于汽車發(fā)電機的信號偵測電路，其可利用相的偵測，來判斷發(fā)電機的運轉正常與否，而可適用于各種汽車發(fā)電機者。
[0020]為達到上述的目的，本發(fā)明公開了一種用于汽車發(fā)電機的信號偵測電路，包括一震蕩單元、一交流訊號處理單元、一交流訊號處理單元、一缺相偵測及處理單元以及一指示燈控制單元。其中:震蕩單元，提供一第一震蕩脈波信號(CLKl)、一第二震蕩脈波信號(CLK2)、第三震蕩脈波信號(CLK3)及第四震蕩脈波信號(CLK4)，該第二震蕩脈波信號(CLK2)與第三震蕩脈波信號(CLK3)的頻率具固定的倍數(shù)關系；交流訊號處理單元，用于接收該發(fā)電機的相訊號(Phase)、該第一震蕩信號(CLKl)以及第三震蕩脈波信號(CLK3)，當相訊號(Phase)為直流訊號時,此單元不響應，當相訊號(Phase)為交流訊號時，即啟動此單元，以輸出一第二相訊號(Phase2);直流信號處理單元，用于接收發(fā)電機的相訊號(Phase)、該第一震蕩信號(CLKl)及第二震蕩脈波信號(CLK2)，當相訊號(Phase)為交流訊號時，此單兀不響應，當相訊號(Phase)為直流訊號時，即啟動此單兀,輸出一第一相訊號(Phasel);缺相偵測及處理單元,用于接收該第一相訊號(Phasel)或第二相訊號(Phase2)
及第四震蕩脈波信號(CLK4)，依據(jù)第一相訊號(Phase)或第二相訊號(Phase)的頻率高
低，而輸出一個缺相警示訊號；指示燈控制單元，用于接收該缺相警示訊號，則輸出燈控訊
號(Lamp CLT)控制指示燈亮。
[0021]如是，可借由指示燈的關與閉來判定發(fā)電機運作是否正常，且可借由相的偵測，可
適用于各種汽車發(fā)電機使用。
[0022]本發(fā)明的上述及其它目的、優(yōu)點和特色由以下較佳實施例的詳細說明并參考附圖
以更深入地了解。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0023]圖1為現(xiàn)有的A型發(fā)電機的系統(tǒng)工作電路圖。
[0024]圖2為現(xiàn)有的B型發(fā)電機的系統(tǒng)工作電路圖。
[0025]圖3為現(xiàn)有的D+型發(fā)電機的系統(tǒng)工作電路圖。
[0026]圖4為本發(fā)明用于汽車發(fā)電機的信號偵測電路圖。
[0027]附圖標記說明:
[0028]
20震蕩單元
22交流訊號處理單元
24直流訊號處理單元
26缺相偵測及處理單元
28指示燈控制單元
30第.震蕩脈波信號(CLKl)
32第二震蕩脈波信號(CLK2)
34第三震蕩脈波信號(CLK3)
36第四震蕩脈波信號(CLK4)
38相訊號(Phase)
40第二相訊號(Phase2)
42第一相訊號(Phasel)
44缺相警￥訊號
46燈控訊號(Lamp CLT)
【具體實施方式】
[0029]下面對照附圖并結合優(yōu)選的實施方式對本發(fā)明作進一步說明。
[0030]如圖4所示，本發(fā)明用于汽車發(fā)電機的信號偵測電路，其接收發(fā)電機的交流相訊
號(Phase)或直流相訊號(Phase)，用于關閉或開啟指示燈，以顯示發(fā)電機運作是否正常。[0031]該電路包括一震蕩單兀20、一交流訊號處理單兀22、一直流訊號處理單兀24、一缺相偵測及處理單元26及一指示燈控制單元28。
[0032]震蕩單元20提供一第一震蕩脈波信號(CLKl) 30、一第二震蕩脈波信號(CLK2) 32、第三震蕩脈波信號(CLK3)34及第四震蕩脈波信號(CLK4)36，第一震蕩脈波信號(CLKl)為1:12.8kHz、第二震蕩脈波信號(CLK2)為2:37.5Hz、第三震蕩脈波信號(CLK3)為3:9.375Hz及第四震蕩脈波信號(CLK4)為4:37.5Hz。其中該第一震蕩脈波信號(CLK1)30為系統(tǒng)最高頻信號，密集偵測相訊號(Phase) 38;第二震蕩脈波信號(CLK2) 32與第三震蕩脈波信號(CLK3)34具有固定的倍數(shù)關系，或可為相同頻率，而為同一震蕩脈波信號；第四震蕩脈波信號(CLK4)36為缺相警示訊號的警示標準。
[0033]交流訊號處理單兀22用于接收該發(fā)電機的相訊號(Phase) 38、第一震蕩信號(CLKl) 30以及第三震蕩脈波信號(CLK3)34，當相訊號38 (Phase)為直流訊號時，此單元不響應，當相訊號38 (Phase)為交流訊號時，即啟動此單元，以輸出一第二相訊號(Phase2)40 ;交流訊號處理單元22以第一震蕩信號(CLKl) 30為基礎，作為相訊號38 (Phase)偵測的重設信號，以持續(xù)偵測信號相(Phase) 38 ;交流訊號處理單元22以第三震蕩脈波信號(CLK3) 34作為計數(shù)器頻率，將交流相訊號38 (Phase)作為計數(shù)重設信號，依據(jù)交流相訊號38 (Phase)頻率不同,其結果用于輸出一第二相訊號(Phase2)40。
[0034]直流信號處理單兀24用于接收發(fā)電機的相訊號(Phase)38、該第一震蕩信號(CLKl) 30及第二震蕩脈波信號(CLK2) 32，當相訊號38 (Phase)為交流訊號時，此單元不響應，當相訊號38 (Phase)為直流訊號時，即啟動此單兀,輸出一第一相訊號(Phasel) 42。
[0035]缺相偵測及處理單元26用于接收該第一相訊號(Phasel)42或第二相訊號(Phase2)40及第四震蕩脈波信號(CLK4) 36,依據(jù)第一相訊號(Phase) 42或第二相訊號(Phase)40的頻率高低，而輸出一個缺相警示訊號44 ;當?shù)谝幌嘤嵦?Phasel)42或第二相訊號(Phase2)40的頻率比第四震蕩脈波信號(CLK4) 36高時，則解除缺相警示，當該第一相訊號42 (Phasel)或第二相訊號(Phase2) 40的頻率比第四震蕩脈波信號(CLK4)36低時，則啟動缺相警示。
[0036]指示燈控制單元28，用于接收缺相警示訊號44，則輸出燈控訊號(Lamp CLT) 46控制指不燈売。
[0037]當指示燈亮時，代表發(fā)電機運轉未正常，而指示燈關閉時，代表發(fā)電機已正常運作。
[0038]本發(fā)明利用相訊號的偵測，來作為亮滅指示燈的方式，進而判斷發(fā)電機運轉是否正常，可適用于各種型號的汽車發(fā)電機使用。
[0039]以上內(nèi)容是結合具體的優(yōu)選實施方式對本發(fā)明所作的進一步詳細說明，不能認定本發(fā)明的具體實施只局限于這些說明。對于本發(fā)明所屬【技術領域】的技術人員來說，在不脫離本發(fā)明構思的前提下，還可以做出若干等同替代或明顯變型，而且性能或用途相同，都應當視為屬于本發(fā)明的保護范圍。
【權利要求】
1.一種泛用于各種汽車發(fā)電機的信號偵測電路，其接收發(fā)電機的交流相訊號或直流相訊號，用于關閉或開啟指示燈，其特征在于，該電路包括: 一震蕩單兀，提供一第一震蕩脈波信號、一第二震蕩脈波信號、第三震蕩脈波信號及第四震蕩脈波信號，該第二震蕩脈波信號與第三震蕩脈波信號的頻率具有固定的倍數(shù)關系； 一交流訊號處理單元，用于接收該發(fā)電機的相訊號、該第一震蕩信號以及第三震蕩脈波信號，當相訊號為直流訊號時，此單元不響應，當相訊號為交流訊號時，即啟動此單元，以輸出一第二相訊號； 一直流信號處理單元，用于接收發(fā)電機的相訊號、該第一震蕩信號及第二震蕩脈波信號，當相訊號為交流訊號時，此單元不響應，當相訊號為直流訊號時，即啟動此單元，輸出一第一相訊號； 一缺相偵測及處理單元，用于接收該第一相訊號或第二相訊號及第四震蕩脈波信號，依據(jù)第一相訊號或第二相訊號的頻率高低，而輸出一個缺相警示訊號；以及 一指示燈控制單元，用于接收該缺相警示訊號，則輸出燈控訊號控制指示燈亮。
2.如權利要求1所述的用于汽車發(fā)電機的信號偵測電路，其特征在于，該交流訊號處理單元及直流訊號處理單元以該第一震蕩信號為基礎，作為相訊號偵測的重設信號，以持續(xù)偵測相訊號。
3.如權利要求1所述的用于汽車發(fā)電機的信號偵測電路，其特征在于，該交流訊號處理單元以第三震蕩脈波信號作為計數(shù)器頻率，將交流相訊號作為計數(shù)重設信號，依據(jù)交流相訊號頻率不同，其結果用于輸出一第二相訊號。
4.如權利要求1所述的用于汽車發(fā)電機的信號偵測電路，其特征在于，該直流訊號處理單元以第二震蕩脈波信號作為計數(shù)器頻率，將直流相訊號作為計數(shù)重設信號，其結果用于輸出一第一相訊號。
5.如權利要求1所述的用于汽車發(fā)電機的信號偵測電路，其特征在于，該缺相偵測及處理單元，當?shù)谝幌嘤嵦柣虻诙嘤嵦柕念l率比第四震蕩脈波信號高時，則解除缺相警示；當該第一相訊號或第二相訊號的頻率比第四震蕩脈波信號低時，則啟動缺相警示。
6.如權利要求1所述的用于汽車發(fā)電機的信號偵測電路，其特征在于，其中該第二震蕩脈波信號與第三震蕩脈波信號具有相同的頻率，而可為同一震蕩脈波信號。
【文檔編號】G01R31/34GK103777142SQ201310264400
【公開日】2014年5月7日 申請日期:2013年6月27日 優(yōu)先權日:2012年10月18日
【發(fā)明者】何昭霆, 賴致平 申請人:奕微科半導體科技股份有限公司