限制超時(shí)勵(lì)磁的電壓調(diào)節(jié)器的制造方法
【專(zhuān)利摘要】一種限制超時(shí)勵(lì)磁的電壓調(diào)節(jié)器，包括振蕩單元、閾值單元、采樣單元、比較單元、觸發(fā)單元、開(kāi)關(guān)單元和續(xù)流單元；振蕩單元輸出端連接觸發(fā)單元第一輸入端，閾值單元和信號(hào)延遲小于1微秒的采樣單元連接比較單元的兩個(gè)輸入端，比較單元輸出端連接觸發(fā)單元第二輸入端，觸發(fā)單元輸出端連接開(kāi)關(guān)單元第一端，開(kāi)關(guān)單元第二端為勵(lì)磁控制端且連接續(xù)流單元，開(kāi)關(guān)單元第三端接地；當(dāng)發(fā)電機(jī)輸出電壓欠壓時(shí)觸發(fā)單元在振蕩單元的定頻觸發(fā)信號(hào)觸發(fā)下通過(guò)開(kāi)關(guān)單元開(kāi)啟勵(lì)磁電流并鎖止，當(dāng)輸出電壓大于等于設(shè)定值時(shí)刻在12微秒內(nèi)切斷勵(lì)磁電流并鎖止，從而限制發(fā)電機(jī)輸出電壓大于等于設(shè)定值時(shí)之后的超時(shí)勵(lì)磁，抑制過(guò)壓勵(lì)磁的潛在危害，使電壓調(diào)節(jié)更為精準(zhǔn)安全可靠。
【專(zhuān)利說(shuō)明】
限制超時(shí)勵(lì)磁的電壓調(diào)節(jié)器
技術(shù)領(lǐng)域
[0001] 本實(shí)用新型屬于發(fā)電機(jī)控制技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及限制超時(shí)勵(lì)磁的電壓調(diào)節(jié)器。
【背景技術(shù)】
[0002] 汽車(chē)發(fā)電機(jī)電壓調(diào)節(jié)器的調(diào)節(jié)過(guò)程，一般是通過(guò)電壓采樣端動(dòng)態(tài)的采集發(fā)電機(jī)輸 出電壓獲取采樣信號(hào)，與所設(shè)定的基準(zhǔn)閾值電壓進(jìn)行比較，當(dāng)采樣信號(hào)電壓小于基準(zhǔn)閾值 電壓時(shí)接通勵(lì)磁電流，當(dāng)采樣信號(hào)電壓大于等于基準(zhǔn)閾值電壓時(shí)切斷勵(lì)磁電流;這一動(dòng)態(tài) 的調(diào)節(jié)過(guò)程是基于下述關(guān)系實(shí)現(xiàn)的:采樣信號(hào)電壓與發(fā)電機(jī)輸出電壓的比值等于基準(zhǔn)閾值 電壓與發(fā)電機(jī)輸出電壓設(shè)定值的比值。
[0003] 通常采用若干個(gè)串聯(lián)的采樣電阻構(gòu)成采樣電路輸出采樣信號(hào)，再通過(guò)后級(jí)電路及 功率管控制勵(lì)磁電流;然而作為汽車(chē)電源的發(fā)電機(jī)輸出電壓經(jīng)常會(huì)混有多種頻率的干擾雜 波，這些干擾雜波也會(huì)夾雜在采樣信號(hào)中，為了防止干擾雜波導(dǎo)致勵(lì)磁頻率過(guò)高和改善功 率管的勵(lì)磁電流波形，采樣電阻上常常需要接有濾波電容對(duì)采樣信號(hào)中的干擾雜波進(jìn)行濾 波;在濾波的同時(shí)也導(dǎo)致采樣節(jié)點(diǎn)上的信號(hào)變化滯后于發(fā)電機(jī)輸出電壓的實(shí)時(shí)工況，這是 由于濾波電容與采樣電阻構(gòu)成RC積分電路，在發(fā)電機(jī)輸出電壓實(shí)時(shí)值上升到大于等于設(shè)定 值的過(guò)壓時(shí)刻，而此刻受濾波電容影響的采樣信號(hào)的電壓還低于基準(zhǔn)閾值電壓，使發(fā)電機(jī) 勵(lì)磁電流任然接通，等到濾波電容的充電電壓升高到大于等于基準(zhǔn)閾值電壓的時(shí)刻，才通 過(guò)后級(jí)電路切斷勵(lì)磁電流，這樣使得發(fā)電機(jī)輸出電壓超過(guò)設(shè)定值的時(shí)間點(diǎn)和勵(lì)磁電流切斷 的時(shí)間點(diǎn)之間存在一個(gè)延時(shí)，即勵(lì)磁電流切斷存在異步延遲量，以致發(fā)電機(jī)被超時(shí)勵(lì)磁，在 這一個(gè)延遲時(shí)間內(nèi)調(diào)節(jié)器、勵(lì)磁線圈和發(fā)電機(jī)一直工作在勵(lì)磁狀態(tài)。
[0004] 通過(guò)對(duì)現(xiàn)有發(fā)電機(jī)電壓調(diào)節(jié)器實(shí)測(cè)，得出的數(shù)據(jù)顯示其異步延遲量多在0.1~ 2mS;特別是在發(fā)電機(jī)高速時(shí)，超時(shí)勵(lì)磁占據(jù)了更大的電角度，產(chǎn)生更大的感生電動(dòng)勢(shì)、以及 產(chǎn)生過(guò)度調(diào)節(jié)、拋負(fù)載感應(yīng)電壓升高、整流橋與調(diào)節(jié)器功率管及其他車(chē)載電器等承受更大 的電流沖擊和潛在的威脅，致使電壓調(diào)節(jié)器容易出現(xiàn)過(guò)早損壞，而且一般現(xiàn)有的電壓調(diào)節(jié) 器輸出的勵(lì)磁波形的邊沿不陡峭、雜波多，導(dǎo)致器件損耗大溫升高、易損壞，降低使用壽命。
[0005] 而在原有的開(kāi)關(guān)放大電路中采用調(diào)控反饋系數(shù)的方式，雖然在一定程度上折中考 慮延遲時(shí)間和勵(lì)磁頻率問(wèn)題，但其延遲時(shí)間還是往往達(dá)到0.1 mS或以上，且功率管開(kāi)閉時(shí)勵(lì) 磁波形仍會(huì)出現(xiàn)斜坡及抖動(dòng)，延遲量問(wèn)題和功率管開(kāi)關(guān)損耗問(wèn)題沒(méi)有從根本上得到解決。
[0006] 下表顯示了普通12極交流發(fā)電機(jī)勵(lì)磁切斷延遲時(shí)間和對(duì)應(yīng)不同轉(zhuǎn)速下延遲的電 角度：
[0007]
[0009] 因此，盡可能地減小發(fā)電機(jī)電壓調(diào)節(jié)器勵(lì)磁切斷的異步延遲量對(duì)于調(diào)節(jié)器的安全 性、靈敏度、調(diào)節(jié)精度較為重要，特別是對(duì)調(diào)節(jié)器的安全性尤為重要。但先前技術(shù)中，如果去 掉采樣信號(hào)的濾波電容將會(huì)引起勵(lì)磁頻率過(guò)高以及功率管驅(qū)動(dòng)波形的畸變，使功率管工作 于較高頻率、驅(qū)動(dòng)不足、在放大區(qū)滯留時(shí)間過(guò)長(zhǎng)導(dǎo)致開(kāi)關(guān)損耗過(guò)大、發(fā)熱過(guò)多、易損壞問(wèn)題； 解決的辦法之一是采用觸發(fā)器電路來(lái)控制功率管的開(kāi)啟與關(guān)閉，這雖然解決了開(kāi)關(guān)頻率和 開(kāi)關(guān)損耗問(wèn)題，但現(xiàn)有技術(shù)的觸發(fā)器電路結(jié)構(gòu)過(guò)于繁瑣復(fù)雜、成本高、難于實(shí)現(xiàn)。
[0010] 綜上所述，現(xiàn)有電壓調(diào)節(jié)器存在四個(gè)方面的問(wèn)題：
[0011] (1)減小超時(shí)勵(lì)磁與控制勵(lì)磁頻率難以兼顧；
[0012] (2)功率管驅(qū)動(dòng)波形不良導(dǎo)致開(kāi)關(guān)損耗增大：
[0013] (3)安全可靠性不高、經(jīng)常發(fā)生過(guò)早損壞；
[0014] (4)現(xiàn)有技術(shù)的觸發(fā)器電路結(jié)構(gòu)復(fù)雜。 【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0015]本實(shí)用新型的目的是:解決上述問(wèn)題中的至少一個(gè)技術(shù)問(wèn)題，尤其是針對(duì)電壓調(diào) 節(jié)器異步延遲量過(guò)大的問(wèn)題，同時(shí)兼顧調(diào)節(jié)器的頻率特性，主要在于通過(guò)對(duì)超時(shí)勵(lì)磁的限 制以達(dá)到發(fā)電機(jī)輸出電壓大于等于設(shè)定值時(shí)盡快切斷勵(lì)磁，使電壓調(diào)節(jié)更為精準(zhǔn)安全可 與巨〇
[0016]為此，一種設(shè)計(jì)思想是:設(shè)法減小采樣電阻和濾波電容構(gòu)成的RC時(shí)間常數(shù)，以使勵(lì) 磁切斷的延遲時(shí)間盡量縮短，再將采樣信號(hào)與基準(zhǔn)閾值電壓比較，通過(guò)觸發(fā)器的狀態(tài)保持 和翻轉(zhuǎn)來(lái)控制勵(lì)磁電流;基于這樣的思想，如采樣電路延遲小于1微秒、調(diào)節(jié)器的比較電路 及后級(jí)的觸發(fā)器的延遲時(shí)間小于10微秒、功率管的延遲時(shí)間小于1微秒，這樣調(diào)節(jié)器總的延 遲時(shí)間限定在12微秒以?xún)?nèi)，按照一般12極發(fā)電機(jī)12000R/M高速時(shí)的延遲量計(jì)算，12微秒期 間延遲電角度僅為5.184°，采樣電路既使存在電容器，當(dāng)其RC延遲時(shí)間做到1微秒以下，其 延遲時(shí)間幾乎不會(huì)使發(fā)電機(jī)產(chǎn)生危害性的超時(shí)勵(lì)磁；當(dāng)然，一種極致的方法是去掉電容器， 僅僅采用電阻、晶體管構(gòu)成的采樣電路的延遲時(shí)間幾乎為〇,而現(xiàn)有一般普通電子器件的延 遲時(shí)間：比較器在納秒級(jí)至微秒級(jí)，MOS功率管延遲時(shí)間在納秒至數(shù)十納秒，門(mén)電路的延遲 時(shí)間一般在納秒至數(shù)十納秒，雙極型晶體管延遲時(shí)間則更短，所以一般普通比較器、觸發(fā) 器、功率管構(gòu)成的電路總的延遲時(shí)間在納秒級(jí)至微秒級(jí)，調(diào)節(jié)器延遲時(shí)間更短;但僅僅用原 有開(kāi)關(guān)放大電路結(jié)構(gòu)無(wú)法兼顧勵(lì)磁頻率及徹底改善勵(lì)磁波形，所以選用具有兩種穩(wěn)態(tài)的觸 發(fā)器來(lái)控制勵(lì)磁電流，即用一觸發(fā)信號(hào)來(lái)使觸發(fā)器自鎖于第一穩(wěn)態(tài)用于開(kāi)啟勵(lì)磁電流，過(guò) 壓時(shí)刻到來(lái)時(shí)用過(guò)壓信號(hào)觸發(fā)關(guān)斷勵(lì)磁電流，這樣實(shí)現(xiàn)既縮短勵(lì)磁延遲時(shí)間同時(shí)又兼顧了 勵(lì)磁頻率，同時(shí)觸發(fā)器的兩個(gè)穩(wěn)態(tài)使得勵(lì)磁波形從本質(zhì)上得到改善。
[0017] 為了實(shí)現(xiàn)上述目的，依據(jù)本實(shí)用新型的第一方面，提供了一種限制超時(shí)勵(lì)磁的電 壓調(diào)節(jié)器，其特殊之處是，包括振蕩單元、采樣單元、閾值單元、比較單元、觸發(fā)單元、開(kāi)關(guān)單 元和續(xù)流單元;所述振蕩單元的輸出端與觸發(fā)單元的第一輸入端連接用于提供定頻觸發(fā)信 號(hào)，采樣單元包括電阻和/或晶體管用于提供延遲時(shí)間小于1微秒的采樣信號(hào)，所述采樣單 元與電源正負(fù)極分別連接，所述采樣單元輸出端與比較單元的第一輸入端連接，閾值單元 與所述比較單元的第二輸入端連接用于提供基準(zhǔn)閾值電壓，所述比較單元的輸出端與觸發(fā) 單元的第二輸入端連接用于當(dāng)所述采樣信號(hào)電壓大于等于所述基準(zhǔn)閾值電壓時(shí)刻所述比 較單元在延遲時(shí)間10微秒內(nèi)提供第一電壓，所述觸發(fā)單元的輸出端與開(kāi)關(guān)單元的第一端連 接，所述開(kāi)關(guān)單元的第二端為電壓調(diào)節(jié)器的勵(lì)磁控制端且與續(xù)流單元連接；當(dāng)所述電壓調(diào) 節(jié)器用于外搭鐵發(fā)電機(jī)時(shí)，所述續(xù)流單元的另一端連接發(fā)電機(jī)電壓調(diào)節(jié)器的電源正極，所 述開(kāi)關(guān)單元的第三端接地；當(dāng)所述電壓調(diào)節(jié)器用于內(nèi)搭鐵發(fā)電機(jī)時(shí)，所述續(xù)流單元的另一 端接地即電壓調(diào)節(jié)器的電源負(fù)極，所述開(kāi)關(guān)單元的第三端接電壓調(diào)節(jié)器的電源正極;使所 述觸發(fā)單元還在未接收到所述第一電壓時(shí)在所述延時(shí)觸發(fā)信號(hào)的作用下自鎖于第一穩(wěn)態(tài) 并通過(guò)所述開(kāi)關(guān)單元接通勵(lì)磁電流，所述觸發(fā)單元在所述第一電壓作用下自鎖于第二穩(wěn)態(tài) 并通過(guò)所述開(kāi)關(guān)單元切斷勵(lì)磁電流且所述觸發(fā)單元的翻轉(zhuǎn)時(shí)間及所述功率器件關(guān)斷時(shí)間 小于1微秒。
[0018] 依據(jù)本實(shí)用新型第二方面，提供了一種限制超時(shí)勵(lì)磁的電壓調(diào)節(jié)器，其特殊之處 是，包括延時(shí)單元、采樣單元、閾值單元、比較單元、觸發(fā)單元、開(kāi)關(guān)單元和續(xù)流單元;所述延 時(shí)單元的輸出端與觸發(fā)單元的第一輸入端連接用于為所述觸發(fā)單元提供延時(shí)觸發(fā)信號(hào)，采 樣單元包括電阻和/或晶體管用于提供延遲時(shí)間小于1微秒的采樣信號(hào)，所述采樣單元與電 源正負(fù)極分別連接，所述采樣單元輸出端與比較單元的第一輸入端連接，閾值單元與所述 比較單元的第二輸入端連接用于提供基準(zhǔn)閾值電壓，所述比較單元的輸出端與觸發(fā)單元的 第二輸入端連接用于當(dāng)所述采樣信號(hào)電壓大于等于所述基準(zhǔn)閾值電壓時(shí)刻所述比較單元 在延遲時(shí)間10微秒內(nèi)提供第一電壓，所述觸發(fā)單元的輸出端與開(kāi)關(guān)單元的第一端連接，所 述開(kāi)關(guān)單元的第二端為發(fā)電機(jī)電壓調(diào)節(jié)器的勵(lì)磁控制端且與續(xù)流單元連接;當(dāng)所述發(fā)電機(jī) 電壓調(diào)節(jié)器用于外搭鐵發(fā)電機(jī)時(shí)，所述續(xù)流單元的另一端連接發(fā)電機(jī)電壓調(diào)節(jié)器的電源正 極，所述開(kāi)關(guān)單元的第三端接地;當(dāng)所述發(fā)電機(jī)電壓調(diào)節(jié)器用于內(nèi)搭鐵發(fā)電機(jī)時(shí)，所述續(xù)流 單元的另一端接地即發(fā)電機(jī)電壓調(diào)節(jié)器的電源負(fù)極，所述開(kāi)關(guān)單元的第三端接發(fā)電機(jī)電壓 調(diào)節(jié)器的電源正極;使所述觸發(fā)單元還在未接收到所述第一電壓時(shí)在所述延時(shí)觸發(fā)信號(hào)的 作用下自鎖于第一穩(wěn)態(tài)并通過(guò)所述開(kāi)關(guān)單元接通勵(lì)磁電流，所述觸發(fā)單元在所述第一電壓 作用下自鎖于第二穩(wěn)態(tài)并通過(guò)所述開(kāi)關(guān)單元切斷勵(lì)磁電流且所述觸發(fā)單元的翻轉(zhuǎn)時(shí)間及 所述功率器件關(guān)斷時(shí)間小于1微秒。
[0019] 依據(jù)本實(shí)用新型第三方面，提供了一種限制超時(shí)勵(lì)磁的電壓調(diào)節(jié)器，其特殊之處 是，包括振蕩單元、采樣單元、閾值單元、比較單元、觸發(fā)單元和續(xù)流單元;所述振蕩單元的 輸出端與觸發(fā)單元的輸入端連接用于為所述觸發(fā)單元提供定頻觸發(fā)信號(hào)，使所述觸發(fā)單元 在所述定頻觸發(fā)信號(hào)的作用下自鎖于第一穩(wěn)態(tài);采樣單元包括電阻和/或晶體管用于提供 延遲時(shí)間小于1微秒的采樣信號(hào)，所述采樣單元與電源正負(fù)極分別連接，所述采樣單元輸出 端與比較單元的第一輸入端連接，閾值單元與所述比較單元的第二輸入端連接用于提供基 準(zhǔn)閾值電壓，所述比較單元的輸出端與觸發(fā)單元的輸入端連接用于當(dāng)所述采樣信號(hào)電壓大 于等于所述基準(zhǔn)閾值電壓時(shí)刻所述比較單元在延遲時(shí)間10微秒內(nèi)提供第一電壓，使所述觸 發(fā)單元在所述第一電壓作用下自鎖于第二穩(wěn)態(tài);所述觸發(fā)單元的輸出端為電壓調(diào)節(jié)器的勵(lì) 磁控制端且與續(xù)流單元連接；當(dāng)所述發(fā)電機(jī)電壓調(diào)節(jié)器用于外搭鐵發(fā)電機(jī)時(shí)，所述續(xù)流單 元的另一端連接發(fā)電機(jī)電壓調(diào)節(jié)器的電源正極，所述觸發(fā)單元的第三端接地；當(dāng)所述發(fā)電 機(jī)電壓調(diào)節(jié)器用于內(nèi)搭鐵發(fā)電機(jī)時(shí)，所述續(xù)流單元的另一端接地即發(fā)電機(jī)電壓調(diào)節(jié)器的電 源負(fù)極，所述觸發(fā)單元的第三端接發(fā)電機(jī)電壓調(diào)節(jié)器的電源正極，所述觸發(fā)單元處于第一 穩(wěn)態(tài)時(shí)通過(guò)其功率器件接通勵(lì)磁電流，處于第二穩(wěn)態(tài)時(shí)通過(guò)其功率器件切斷勵(lì)磁電流且所 述觸發(fā)單元的翻轉(zhuǎn)時(shí)間及所述功率器件關(guān)斷時(shí)間小于1微秒。
[0020] 依據(jù)本實(shí)用新型第四方面，提供了一種限制超時(shí)勵(lì)磁的電壓調(diào)節(jié)器，其特殊之處 是，振蕩單元、采樣單元、閾值單元、觸發(fā)單元和續(xù)流單元;所述振蕩單元的輸出端與觸發(fā)單 元的輸入端連接用于為所述觸發(fā)單元提供定頻觸發(fā)信號(hào)，使所述觸發(fā)單元在所述定頻觸發(fā) 信號(hào)的作用下自鎖于第一穩(wěn)態(tài);采樣單元包括電阻和/或晶體管用于提供延遲時(shí)間小于1微 秒的采樣信號(hào)，所述采樣單元與電源正負(fù)極分別連接，所述采樣單元輸出端通過(guò)閾值單元 與觸發(fā)單元的輸入端連接用于當(dāng)所述采樣信號(hào)電壓大于等于所述基準(zhǔn)閾值電壓時(shí)刻所述 閾值單元在延遲時(shí)間10微秒內(nèi)輸出第一電壓，使所述觸發(fā)單元在所述第一電壓作用下自鎖 于第二穩(wěn)態(tài);所述觸發(fā)單元的輸出端為電壓調(diào)節(jié)器的勵(lì)磁控制端且與續(xù)流單元連接；當(dāng)所 述電壓調(diào)節(jié)器用于外搭鐵發(fā)電機(jī)時(shí)，所述續(xù)流單元的另一端連接電壓調(diào)節(jié)器的電源正極， 所述觸發(fā)單元的第三端接地；當(dāng)所述電壓調(diào)節(jié)器用于內(nèi)搭鐵發(fā)電機(jī)時(shí)，所述續(xù)流單元的另 一端接地即電壓調(diào)節(jié)器的電源負(fù)極，所述觸發(fā)單元的第三端接電壓調(diào)節(jié)器的電源正極，所 述觸發(fā)單元處于第一穩(wěn)態(tài)時(shí)通過(guò)功率器件接通勵(lì)磁電流，處于第二穩(wěn)態(tài)時(shí)通過(guò)功率器件切 斷勵(lì)磁電流且所述觸發(fā)單元的翻轉(zhuǎn)時(shí)間及所述功率器件關(guān)斷時(shí)間小于1微秒。
[0021] 依據(jù)本實(shí)用新型第五方面，提供了一種限制超時(shí)勵(lì)磁的電壓調(diào)節(jié)器，其特殊之處 是，包括延時(shí)單元、采樣單元、閾值單元、觸發(fā)單元和續(xù)流單元;所述延時(shí)單元的輸出端與觸 發(fā)單元的輸入端連接用于為所述觸發(fā)單元提供延時(shí)觸發(fā)信號(hào)，使所述觸發(fā)單元在所述延時(shí) 觸發(fā)信號(hào)的作用下自鎖于第一穩(wěn)態(tài);采樣單元包括電阻和/或晶體管用于提供延遲時(shí)間小 于1微秒的采樣信號(hào)，所述采樣單元與電源正負(fù)極分別連接，所述采樣單元輸出端通過(guò)閾值 單元與所述觸發(fā)單元的輸入端連接用于當(dāng)所述采樣信號(hào)電壓大于等于所述基準(zhǔn)閾值電壓 時(shí)刻所述閾值單元在延遲時(shí)間10微秒內(nèi)輸出第一電壓，使所述觸發(fā)單元在所述第一電壓作 用下自鎖于第二穩(wěn)態(tài);所述觸發(fā)單元輸出端與延時(shí)單元的輸入端連接，用于為延時(shí)單元提 供勵(lì)磁切斷信號(hào)及調(diào)節(jié)器上電信號(hào)，所述觸發(fā)單元輸出端為發(fā)電機(jī)電壓調(diào)節(jié)器的勵(lì)磁控制 端且與續(xù)流單元連接；當(dāng)所述電壓調(diào)節(jié)器用于外搭鐵發(fā)電機(jī)時(shí)，所述續(xù)流單元的另一端連 接電壓調(diào)節(jié)器的電源正極，所述觸發(fā)單元的第三端接地；當(dāng)所述電壓調(diào)節(jié)器用于內(nèi)搭鐵發(fā) 電機(jī)時(shí)，所述續(xù)流單元的另一端接地即電壓調(diào)節(jié)器的電源負(fù)極，所述觸發(fā)單元的第三端接 電壓調(diào)節(jié)器的電源正極，所述觸發(fā)單元處于第一穩(wěn)態(tài)時(shí)通過(guò)功率器件接通勵(lì)磁電流，處于 第二穩(wěn)態(tài)時(shí)通過(guò)功率器件切斷勵(lì)磁電流且所述觸發(fā)單元的翻轉(zhuǎn)時(shí)間及所述功率器件關(guān)斷 時(shí)間小于1微秒。
[0022] 依據(jù)本實(shí)用新型第六方面，提供了一種限制超時(shí)勵(lì)磁的電壓調(diào)節(jié)器，其特殊之處 是，包括振蕩單元、采樣單元、閾值單元、觸發(fā)單元、開(kāi)關(guān)單元和續(xù)流單元;所述振蕩單元的 輸出端與觸發(fā)單元的第一輸入端連接用于為所述觸發(fā)單元提供定頻觸發(fā)信號(hào)，使所述觸發(fā) 單元在所述定頻觸發(fā)信號(hào)的作用下自鎖于第一穩(wěn)態(tài);采樣單元包括電阻和/或晶體管用于 提供延遲時(shí)間小于1微秒的采樣信號(hào)，所述采樣單元與電源正負(fù)極分別連接，所述采樣單元 輸出端與觸發(fā)單元的第二輸入端連接用于提供所述采樣信號(hào)，閾值單元與所述觸發(fā)單元的 第一輸入端連接用于提供所述基準(zhǔn)閾值電壓，當(dāng)所述采樣信號(hào)電壓大于等于所述基準(zhǔn)閾值 電壓時(shí)，所述觸發(fā)單元自鎖于第二穩(wěn)態(tài);所述觸發(fā)單元的輸出端與開(kāi)關(guān)單元的第一端連接， 所述開(kāi)關(guān)單元的第二端為電壓調(diào)節(jié)器的勵(lì)磁控制端且與續(xù)流單元連接，當(dāng)所述電壓調(diào)節(jié)器 用于外搭鐵發(fā)電機(jī)時(shí)，所述續(xù)流單元的另一端連接電壓調(diào)節(jié)器的電源正極，所述開(kāi)關(guān)單元 的第三端接地；當(dāng)所述電壓調(diào)節(jié)器用于內(nèi)搭鐵發(fā)電機(jī)時(shí)，所述續(xù)流單元的另一端接地即電 壓調(diào)節(jié)器的電源負(fù)極，所述開(kāi)關(guān)單元的第三端接電壓調(diào)節(jié)器的電源正極，所述觸發(fā)單元處 于第一穩(wěn)態(tài)時(shí)通過(guò)所述開(kāi)關(guān)單元接通勵(lì)磁電流，處于第二穩(wěn)態(tài)時(shí)通過(guò)所述開(kāi)關(guān)單元切斷勵(lì) 磁電流且所述觸發(fā)單元的翻轉(zhuǎn)時(shí)間及所述功率器件關(guān)斷時(shí)間小于1微秒。
[0023] 本實(shí)用新型的有益效果是：
[0024] 采用延遲時(shí)間小于1微秒的采樣電路，當(dāng)發(fā)電機(jī)輸出電壓大于等于設(shè)定值時(shí)觸發(fā) 單元立即翻轉(zhuǎn)通過(guò)功率管切斷勵(lì)磁電流并自鎖，且信號(hào)處理過(guò)程當(dāng)中沒(méi)有電容造成時(shí)間上 的過(guò)多延遲，至多經(jīng)過(guò)數(shù)十微秒即切斷勵(lì)磁電流，因?yàn)樘幚黼娐返姆D(zhuǎn)時(shí)間遠(yuǎn)小于先前技 術(shù)的調(diào)節(jié)器采樣電路RC濾波元件導(dǎo)致的0.1~2mS的延遲時(shí)間，一般使異步延遲量所占電角 度減小到小于1°，幾乎是同步切斷，可以忽略不計(jì)，較大程度地限制了關(guān)乎調(diào)節(jié)器峰值電 流、峰值電壓、調(diào)節(jié)器安全可靠性方面的關(guān)鍵性能一過(guò)壓時(shí)勵(lì)磁電流的延遲時(shí)間，同時(shí)調(diào)整 了勵(lì)磁頻率、優(yōu)化了勵(lì)磁電流波形;使電壓調(diào)節(jié)更為精準(zhǔn)、降低功率管開(kāi)關(guān)損耗、避免延遲 切斷導(dǎo)致的過(guò)壓及過(guò)流危害、提高調(diào)節(jié)器和發(fā)電機(jī)的安全性、可靠性及使用壽命，也同時(shí)提 高了整車(chē)的供電質(zhì)量，尤其是對(duì)于改善日益增加的車(chē)載微電子處理電路的供電質(zhì)量。
【附圖說(shuō)明】
[0025] 通過(guò)閱讀下文優(yōu)選實(shí)施方式的詳細(xì)描述，各種其他的優(yōu)點(diǎn)和益處對(duì)于本領(lǐng)域普通 技術(shù)人員將變得清楚明了。附圖僅用于示出優(yōu)選實(shí)施方式的目的，而并不認(rèn)為是對(duì)本實(shí)用 新型的限制。而且在整個(gè)附圖中，用相同的參考符號(hào)表示相同的部件。在附圖中：
[0026] 圖1是本實(shí)用新型實(shí)施方式第一方面的一種限制超時(shí)勵(lì)磁的電壓調(diào)節(jié)器結(jié)構(gòu)示意 圖；
[0027] 圖2是本實(shí)用新型實(shí)施方式第一方面的一種限制超時(shí)勵(lì)磁的電壓調(diào)節(jié)器電路結(jié)構(gòu) 示意圖；
[0028] 圖3是本實(shí)用新型實(shí)施方式第一方面的一種限制超時(shí)勵(lì)磁的電壓調(diào)節(jié)器B電路結(jié) 構(gòu)示意圖；
[0029] 圖4是本實(shí)用新型實(shí)施方式第二方面的一種限制超時(shí)勵(lì)磁的電壓調(diào)節(jié)器結(jié)構(gòu)示意 圖；
[0030] 圖5是本實(shí)用新型實(shí)施方式第二方面的一種限制超時(shí)勵(lì)磁的電壓調(diào)節(jié)器電路結(jié)構(gòu) 示意圖；
[0031] 圖6是本實(shí)用新型實(shí)施方式第三方面的一種限制超時(shí)勵(lì)磁的電壓調(diào)節(jié)器電路結(jié)構(gòu) 示意圖；
[0032] 圖7是本實(shí)用新型實(shí)施方式第四方面的一種限制超時(shí)勵(lì)磁的電壓調(diào)節(jié)器結(jié)構(gòu)示意 圖；
[0033] 圖8是本實(shí)用新型實(shí)施方式第四方面的一種限制超時(shí)勵(lì)磁的電壓調(diào)節(jié)器電路結(jié)構(gòu) 示意圖；
[0034] 圖9是本實(shí)用新型實(shí)施方式第五方面的一種限制超時(shí)勵(lì)磁的電壓調(diào)節(jié)器電路結(jié)構(gòu) 示意圖；
[0035] 圖10是本實(shí)用新型實(shí)施方式第六方面的一種限制超時(shí)勵(lì)磁的電壓調(diào)節(jié)器結(jié)構(gòu)示 意圖；
[0036] 圖11是本實(shí)用新型實(shí)施方式第六方面的一種限制超時(shí)勵(lì)磁的電壓調(diào)節(jié)器電路結(jié) 構(gòu)示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0037] 本實(shí)用新型所提供如下六個(gè)方面的電壓調(diào)節(jié)器，可以在發(fā)電機(jī)輸出電壓在每一次 上升到大于等于設(shè)定值時(shí)，以極短的延遲時(shí)間達(dá)到勵(lì)磁電流切斷，從而實(shí)現(xiàn)較大程度地限 制了關(guān)乎調(diào)節(jié)器峰值電流、峰值電壓、調(diào)節(jié)器安全可靠性方面的關(guān)鍵性能一過(guò)壓時(shí)勵(lì)磁電 流的延遲時(shí)間，同時(shí)調(diào)整了勵(lì)磁頻率、優(yōu)化了勵(lì)磁電流波形、減小了功率器件的開(kāi)關(guān)損耗。
[0038] 第一方面，本實(shí)用新型實(shí)施方式提供了一種限制超時(shí)勵(lì)磁的電壓調(diào)節(jié)器，如圖1所 示，包括振蕩單元、采樣單元、閾值單元、比較單元、觸發(fā)單元、開(kāi)關(guān)單元和續(xù)流單元;振蕩單 元的輸出端與觸發(fā)單元的第一輸入端連接用于提供定頻觸發(fā)信號(hào)，采樣單元由電阻和/或 晶體管構(gòu)成，實(shí)時(shí)采樣電源正負(fù)極之間的電壓且輸出端采用無(wú)電容器濾波方式，其輸出端 與比較單元的第一輸入端連接用于提供采樣信號(hào)，閾值單元與比較單元的第二輸入端連接 用于提供基準(zhǔn)閾值電壓，比較單元的輸出端與觸發(fā)單元的第二輸入端連接用于當(dāng)采樣信號(hào) 電壓大于等于基準(zhǔn)閾值電壓時(shí)提供第一電壓，觸發(fā)單元的輸出端與開(kāi)關(guān)單元的第一端連 接，開(kāi)關(guān)單元的第二端為電壓調(diào)節(jié)器的勵(lì)磁控制端且與續(xù)流單元連接，續(xù)流單元的另一端 連接發(fā)電機(jī)電壓調(diào)節(jié)器的電源正極，開(kāi)關(guān)單元的第三端接地即電源負(fù)極;使觸發(fā)單元還在 未接收到第一電壓時(shí)在延時(shí)觸發(fā)信號(hào)的作用下自鎖于第一穩(wěn)態(tài)并通過(guò)開(kāi)關(guān)單元接通勵(lì)磁 電流，觸發(fā)單元在第一電壓作用下自鎖于第二穩(wěn)態(tài)并通過(guò)開(kāi)關(guān)單元切斷勵(lì)磁電流。
[0039] 如圖2所示，穩(wěn)壓二極管D3的正極接地，電阻R4連接在穩(wěn)壓二極管D3負(fù)極和調(diào)節(jié)器 電源正極之間，電容Cl與穩(wěn)壓二極管D3并聯(lián)，即電阻R4、穩(wěn)壓二極管D3和電容Cl構(gòu)成穩(wěn)壓電 源用于為振蕩單元、比較單元、觸發(fā)單元和閾值單元提供穩(wěn)壓的電壓；電源正極與發(fā)電機(jī)的 電源輸出相連，電源負(fù)極與發(fā)電機(jī)的負(fù)極搭鐵相連;比較單元由電壓比較器（以下簡(jiǎn)稱(chēng)比較 器)Al構(gòu)成，其輸出端可以直接輸出高電平，如果采用輸出端為集電極開(kāi)路的比較器，則需 要在其輸出端外接有上拉電阻；比較器Al和穩(wěn)壓電源及地分別連接;采樣電路由電阻Rl和 R2串聯(lián)連接于電源正負(fù)極之間，電阻RI、R2的連接節(jié)點(diǎn)為采樣電路的輸出端與比較器A1的 反相輸入端連接；閾值單元由電阻R3和穩(wěn)壓二極管Dl串聯(lián)構(gòu)成，電阻R3另一端還與穩(wěn)壓電 源連接，穩(wěn)壓二極管Dl的正極接地，電阻R3和穩(wěn)壓二極管Dl的連接節(jié)點(diǎn)作為閾值單元的輸 出端與比較器Al的同相輸入端連接;振蕩單元與穩(wěn)壓電源和地分別連接，振蕩單元輸出端 為觸發(fā)單元提供固定頻率的窄脈沖信號(hào)；
[0040] 觸發(fā)單元由非門(mén)G2、或門(mén)Gl和與非門(mén)63、64、65、66構(gòu)成，非門(mén)62的輸入端和與非門(mén) G4的第一輸入端連接作為觸發(fā)單元的一個(gè)信號(hào)輸入端，且該信號(hào)輸入端與比較單元的輸出 端連接用于接收比較單元輸出的第一電壓;非門(mén)G2的輸出端連接或門(mén)Gl的第一輸入端，或 門(mén)Gl的第二輸入端作為觸發(fā)單元的另一個(gè)信號(hào)輸入端，且該端與振蕩單元輸出端連接用于 接收振蕩單元輸出的窄脈沖信號(hào)即定頻觸發(fā)信號(hào)，或門(mén)Gl的輸出端同時(shí)和與非門(mén)G3的第二 輸入端及與非門(mén)G4的第二輸入端連接，與非門(mén)G4的輸出端同時(shí)和與非門(mén)G3的第一輸入端及 與非門(mén)G6的第一輸入端連接，與非門(mén)G3的輸出端和與非門(mén)G5的第二輸入端連接，與非門(mén)G6 的第二輸入端和與非門(mén)G5的輸出端連接，與非門(mén)G5的第一輸入端和與非門(mén)G6的輸出端連接 并作為觸發(fā)單元的輸出端，觸發(fā)單元還與穩(wěn)壓電源和地分別連接；
[0041] 開(kāi)關(guān)單元采用功率場(chǎng)效應(yīng)管Q2,功率管Q2的柵極作為開(kāi)關(guān)單元的第一端與觸發(fā)單 元輸出端連接，功率管漏極與續(xù)流單元的二極管D2正極連接并作為勵(lì)磁控制端用于控制發(fā) 電機(jī)勵(lì)磁繞組的電流，功率管源極作為開(kāi)關(guān)單元第三端接地;二極管D2負(fù)極連接調(diào)節(jié)器的 電源正極。
[0042]下面闡述詳細(xì)的工作過(guò)程：
[0043] (1)當(dāng)發(fā)電機(jī)輸出電壓低于設(shè)定值時(shí)，容易理解的是，由于采樣信號(hào)與發(fā)電機(jī)輸出 電壓實(shí)時(shí)值的比值等于基準(zhǔn)閾值電壓與發(fā)電機(jī)輸出電壓設(shè)定值的比值，所以采樣電阻Rl和 R2的分壓節(jié)點(diǎn)上的電壓低于閾值單元的基準(zhǔn)電壓，即比較器Al的反相輸入端電壓低于其同 相輸入端的電壓，比較器Al輸出高電平1，非門(mén)G2輸出低電平0,振蕩單元輸出的定頻觸發(fā)信 號(hào)為高電平有效的窄脈沖信號(hào)，當(dāng)窄脈沖信號(hào)到來(lái)時(shí)，對(duì)觸發(fā)單元進(jìn)行觸發(fā):信號(hào)經(jīng)或門(mén)Gl 傳輸?shù)脚c非門(mén)G3和G4的第二輸入端，與非門(mén)G4根據(jù)其第一輸入端接收的比較器Al輸出的高 電平信號(hào)和其第二輸入端接收的或門(mén)Gl輸出的高電平窄脈沖信號(hào)，與非門(mén)G4輸出低電平信 號(hào);與非門(mén)G3根據(jù)其第一輸入端接收的與非門(mén)G4的低電平信號(hào)，與非門(mén)G3輸出高電平信號(hào)， 與非門(mén)G6根據(jù)其第一輸入端接收的與非門(mén)G4的低電平信號(hào)，與非門(mén)G6輸出高電平信號(hào)，從 而功率管Q2導(dǎo)通，
[0044] 當(dāng)振蕩單元輸出的窄脈沖信號(hào)過(guò)后，或門(mén)G1的輸出為低電平時(shí)，與非門(mén)G3、G4封 鎖，G3、G4均輸出高電平，且與非門(mén)G5和與非門(mén)G6的輸入端、輸出端交叉連接實(shí)現(xiàn)狀態(tài)鎖止， 使觸發(fā)單元鎖止在輸出高電平的第一穩(wěn)態(tài);功率管Q2繼續(xù)導(dǎo)通，勵(lì)磁線圈的負(fù)極通過(guò)調(diào)節(jié) 器的勵(lì)磁控制端對(duì)地導(dǎo)通，由于勵(lì)磁線圈的正極與電源正極一直連接，所以勵(lì)磁電流出現(xiàn)， 發(fā)電機(jī)得以勵(lì)磁;若發(fā)電機(jī)持續(xù)欠壓，則勵(lì)磁電流持續(xù)。
[0045] (2)在觸發(fā)單元鎖止在輸出高電平的第一穩(wěn)態(tài)條件下，隨著發(fā)電機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)，當(dāng)發(fā)電機(jī) 輸出電壓大于等于設(shè)定值，且振蕩單元輸出的定頻觸發(fā)信號(hào)沒(méi)有到來(lái)，采樣單元電阻Rl和 R2的分壓節(jié)點(diǎn)上的電壓高于閾值單元的基準(zhǔn)電壓值，在此過(guò)壓時(shí)刻的時(shí)間點(diǎn)開(kāi)始，歷經(jīng)下 面過(guò)程：比較器Al的反相輸入端電壓高于其同相輸入端的電壓，比較器Al輸出低電平的第 一電壓，該電壓信號(hào)先到達(dá)與非門(mén)G4第一輸入端，又，該電壓信號(hào)經(jīng)過(guò)非門(mén)G2輸出高電平1， 使或門(mén)G1輸出高電平，或門(mén)G1輸出端為與非門(mén)G4第二輸入端提供相對(duì)于其第一輸入端滯后 的信號(hào)，與非門(mén)G4根據(jù)其第一輸入端接收的比較器Al輸出的低電平信號(hào)使與非門(mén)G4輸出高 電平信號(hào)；與非門(mén)G3根據(jù)其第一輸入端接收的與非門(mén)G4輸出的高電平信號(hào)，及或門(mén)Gl輸出 的高電平信號(hào)，與非門(mén)G3輸出低電平信號(hào)，與非門(mén)G5根據(jù)其接收的與非門(mén)G3輸出的低電平 信號(hào)使與非門(mén)G5輸出高電平信號(hào)，與非門(mén)G6根據(jù)與非門(mén)G4和G5輸出的高電平信號(hào)使與非門(mén) G6輸出低電平信號(hào);功率管Q2截止切斷勵(lì)磁電流；
[0046]在發(fā)電機(jī)輸出電壓高于設(shè)定值的持續(xù)期，比較器Al輸出低電平0,非門(mén)G2輸出高電 平1使或門(mén)Gl輸出高電平1，與非門(mén)G3、G4、G5和G6狀態(tài)不變;此期間，無(wú)論振蕩單元的高電平 窄脈沖是否到來(lái)，或門(mén)Gl輸出高電平1，觸發(fā)單元狀態(tài)不會(huì)改變，功率管Q2持續(xù)截止。
[0047] 在上述信號(hào)處理過(guò)程中，從過(guò)壓時(shí)刻時(shí)間點(diǎn)到功率管徹底截止的時(shí)間點(diǎn)歷經(jīng)了比 較器A1、非門(mén)G2、或門(mén)G1、與非門(mén)G3~G6、功率管Q2共八級(jí)電路結(jié)構(gòu)的翻轉(zhuǎn)時(shí)間之和(一般單 個(gè)門(mén)電路或功率管的延遲時(shí)間為納秒至數(shù)十納秒、單個(gè)比較器的延遲時(shí)間在納秒至數(shù)百納 秒之間，按照過(guò)壓時(shí)刻的采樣信號(hào)信號(hào)處理鏈路中，歷經(jīng)一比較器和七個(gè)門(mén)電路來(lái)計(jì)算，整 個(gè)調(diào)節(jié)器的延遲時(shí)間在數(shù)十納秒至微秒級(jí)），對(duì)比先前技術(shù)采樣電路帶有電容濾波的調(diào)節(jié) 器，在發(fā)電機(jī)過(guò)壓時(shí)刻到勵(lì)磁電流截止時(shí)刻的延遲時(shí)間一般在0.1毫秒~2毫秒，因此本電 路延遲時(shí)間遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于先前技術(shù)調(diào)節(jié)器延遲時(shí)間，與后者相比，幾乎達(dá)到同步切斷，微量的延 遲時(shí)間內(nèi)轉(zhuǎn)子所轉(zhuǎn)過(guò)的延遲角度很小(一般在高速時(shí)小于電角度1°)，幾乎不會(huì)產(chǎn)生過(guò)壓超 時(shí)勵(lì)磁，提高了調(diào)節(jié)器和發(fā)電機(jī)的安全可靠性和使用壽命。續(xù)流單元在功率管截止時(shí)吸收 勵(lì)磁線圈產(chǎn)生的自感電動(dòng)勢(shì)。
[0048]綜上，在發(fā)電機(jī)輸出電壓大于設(shè)定值的狀態(tài)持續(xù)期間，功率管Q2持續(xù)截止。
[0049] (3)隨著負(fù)載對(duì)電力的消耗，當(dāng)發(fā)電機(jī)輸出電壓降低到低于設(shè)定值時(shí)，在振蕩單元 輸出的窄脈沖沒(méi)有到來(lái)期間，比較器A1輸出高電平，非門(mén)G 2輸出低電平，或門(mén)G1輸出低電 平，與非門(mén)G3、G4封鎖，G3、G4均輸出高電平，且與非門(mén)G5和與非門(mén)G6的輸入端、輸出端交叉 連接實(shí)現(xiàn)狀態(tài)鎖止，此時(shí)觸發(fā)單元輸出低電平得以鎖止；因此在振蕩單元輸出的窄脈沖沒(méi) 有到來(lái)期間，觸發(fā)單元鎖止在輸出低電平的第二穩(wěn)態(tài)。
[0050]當(dāng)振蕩單元輸出的窄脈沖到來(lái)，窄脈沖信號(hào)經(jīng)或門(mén)Gl傳輸?shù)脚c非門(mén)G3和G4的第二 輸入端，與非門(mén)G4根據(jù)其第一輸入端接收的比較器Al輸出的高電平信號(hào)和其第二輸入端接 收的或門(mén)Gl輸出的高電平窄脈沖信號(hào)，與非門(mén)G4輸出低電平信號(hào)；與非門(mén)G3根據(jù)其第一輸 入端接收的與非門(mén)G4的低電平信號(hào)，與非門(mén)G3輸出高電平信號(hào)，與非門(mén)G6根據(jù)其第一輸入 端接收的與非門(mén)G4的低電平信號(hào)，與非門(mén)G6輸出高電平信號(hào);使功率管Q2導(dǎo)通接通勵(lì)磁電 流;此時(shí)與非門(mén)G5兩個(gè)輸入端均為高電平使G5輸出低電平，支持與非門(mén)G6的狀態(tài)；
[0051 ]當(dāng)振蕩單元輸出的窄脈沖信號(hào)過(guò)后，或門(mén)G1的輸出為低電平時(shí)，與非門(mén)G3、G4封 鎖，G3、G4均輸出高電平，且與非門(mén)G5和與非門(mén)G6的輸入端、輸出端交叉連接實(shí)現(xiàn)狀態(tài)鎖止， 即觸發(fā)單元輸出高電平信號(hào)得以鎖止;功率管Q2導(dǎo)通，勵(lì)磁線圈的負(fù)極通過(guò)調(diào)節(jié)器的勵(lì)磁 控制端對(duì)地導(dǎo)通，由于勵(lì)磁線圈的正極與電源正極一直連接，發(fā)電機(jī)得以勵(lì)磁。
[0052] 通過(guò)上述過(guò)程得出：
[0053]每次勵(lì)磁電流的切斷是這樣的:在發(fā)電機(jī)輸出電壓每一次大于等于設(shè)定值的時(shí)間 點(diǎn)，采樣信號(hào)反應(yīng)發(fā)電機(jī)輸出電壓實(shí)時(shí)變化，且信號(hào)處理過(guò)程中沒(méi)有電容造成時(shí)間上的延 遲，僅僅經(jīng)過(guò)幾個(gè)電路的翻轉(zhuǎn)即切斷勵(lì)磁電流，因?yàn)楸緦?shí)施例整個(gè)調(diào)節(jié)器電路的翻轉(zhuǎn)時(shí)間 在數(shù)十納秒至微秒級(jí)(一般在高速時(shí)小于電角度1°)，
[0054] 下表顯示了 12極交流發(fā)電機(jī)在勵(lì)磁切斷延遲時(shí)間為Iys時(shí)對(duì)應(yīng)的不同轉(zhuǎn)速下異步 延遲量電角度：
[0055]
[0056] 并經(jīng)實(shí)測(cè)得知:一般現(xiàn)有電壓調(diào)節(jié)器的延遲時(shí)間在0.1毫秒~2毫秒之間，相應(yīng)地， 延遲時(shí)間導(dǎo)致轉(zhuǎn)子磁極跨越了從幾度至數(shù)百度的超時(shí)勵(lì)磁電角度，因?yàn)檩^大的超時(shí)勵(lì)磁電 角度會(huì)導(dǎo)致調(diào)節(jié)器及發(fā)電機(jī)峰值電流和峰值電壓升高、安全可靠性變差;延遲時(shí)間較長(zhǎng)的 主要原因在于其所采用的采樣電路中含有電容器濾波，使采樣信號(hào)相對(duì)于發(fā)電機(jī)輸出電壓 實(shí)時(shí)工況滯后，對(duì)于其中延遲時(shí)間較長(zhǎng)的調(diào)節(jié)器來(lái)說(shuō)，采樣電路所加的濾波電容器一般是 為校正勵(lì)磁頻率及改善功率管驅(qū)動(dòng)信號(hào)、修正勵(lì)磁波形之目的所設(shè)置，去掉該電容器容易 引起勵(lì)磁頻率過(guò)高、功率管驅(qū)動(dòng)不良、開(kāi)關(guān)損耗增大、溫升高、容易損壞問(wèn)題，勵(lì)磁頻率與波 形難以兼顧。
[0057] 與之相比，本實(shí)用新型實(shí)施例采用無(wú)延遲的同步采樣電路，通過(guò)觸發(fā)單元的自鎖 保持功能實(shí)現(xiàn)了在取消電容器的情況下，同時(shí)解決了功率管驅(qū)動(dòng)信號(hào)不良和超時(shí)勵(lì)磁的問(wèn) 題，實(shí)現(xiàn)了勵(lì)磁切斷的延遲時(shí)間即調(diào)節(jié)器的響應(yīng)時(shí)間（一般小于lys)遠(yuǎn)小于現(xiàn)有技術(shù)中采 樣電路RC濾波元件導(dǎo)致的延遲時(shí)間，可以忽略不計(jì)，即達(dá)到同步切斷，使電壓調(diào)節(jié)精準(zhǔn)、勵(lì) 磁電流波形整齊利落、降低功率管開(kāi)關(guān)損耗、避免過(guò)壓危害、提高調(diào)節(jié)器和發(fā)電機(jī)的安全 性、可靠性和使用壽命;在振蕩單元輸出的窄脈沖沒(méi)有到來(lái)時(shí)，此時(shí)觸發(fā)單元輸出低電平信 號(hào)得以鎖止，功率管Q2截止，即使發(fā)電機(jī)電壓已經(jīng)低于設(shè)定值，觸發(fā)單元不會(huì)自行退出鎖 止。每次勵(lì)磁電流的開(kāi)啟是這樣的:在振蕩單元的定頻觸發(fā)窄脈沖到來(lái)時(shí)，窄脈沖信號(hào)使觸 發(fā)單元翻轉(zhuǎn)為勵(lì)磁狀態(tài)，即每次勵(lì)磁的開(kāi)啟都是始于來(lái)自振蕩單元輸出的定頻觸發(fā)信號(hào)， 在發(fā)電機(jī)正常調(diào)節(jié)期間，是以固定頻率來(lái)觸發(fā)勵(lì)磁，即定頻觸發(fā)勵(lì)磁。
[0058] 第一方面還提供了一種限制超時(shí)勵(lì)磁的電壓調(diào)節(jié)器的另一種電路結(jié)構(gòu)形式，如圖 3所示，包括采樣單元、比較單元、閾值單元、振蕩單元、觸發(fā)單元、開(kāi)關(guān)單元和續(xù)流單元。采 樣單元由電阻和/或晶體管構(gòu)成，其輸出端與比較單元的第一輸入端連接，比較單元第二輸 入端與閾值單元連接，比較單元的輸出端和觸發(fā)單元的第一輸入端連接，振蕩單元和觸發(fā) 單元的第二輸入端連接，觸發(fā)單元的輸出端與開(kāi)關(guān)單元的第一端連接，開(kāi)關(guān)單元的第二端 與續(xù)流單元連接并作為勵(lì)磁控制端去控制發(fā)電機(jī)勵(lì)磁繞組的電流，續(xù)流單元的另一端接 地，開(kāi)關(guān)單元的第三端接電壓調(diào)節(jié)器的電源正極。
[0059] 本電路為高邊輸出型的控制電路，用于內(nèi)搭鐵即B電路電壓調(diào)節(jié)器，本實(shí)施例以開(kāi) 關(guān)單元采用的PMOS功率管為例進(jìn)行說(shuō)明：
[0060] 穩(wěn)壓二極管D3的正極接地，電阻R4連接在穩(wěn)壓二極管D3負(fù)極和調(diào)節(jié)器電源正極之 間，電容Cl與穩(wěn)壓二極管D 3并聯(lián)，即電阻R4、穩(wěn)壓二極管D3和電容Cl構(gòu)成穩(wěn)壓電源用于為振 蕩單元、比較單元、觸發(fā)單元和閾值單元提供穩(wěn)定的電壓；電源正極與發(fā)電機(jī)的電源輸出相 連，電源負(fù)極與發(fā)電機(jī)的負(fù)極搭鐵相連;比較單元由電壓比較器（以下簡(jiǎn)稱(chēng)比較器)Al構(gòu)成， 其輸出端可以直接輸出高電平，如果采用輸出端為集電極開(kāi)路的比較器，則需要在其輸出 端外接有上拉電阻；比較器Al和穩(wěn)壓電源及地分別連接;采樣電路由電阻Rl和R2串聯(lián)連接 于電源正負(fù)極之間，電阻Rl、R2的連接節(jié)點(diǎn)為采樣電路的輸出端與比較器Al的反相輸入端 連接;閾值單元由電阻R3和穩(wěn)壓二極管Dl串聯(lián)構(gòu)成，電阻R3另一端還與穩(wěn)壓電源連接，穩(wěn)壓 二極管Dl的正極接地，電阻R3和穩(wěn)壓二極管Dl的連接節(jié)點(diǎn)作為閾值單元的輸出端與比較器 Al的同相輸入端連接;振蕩單元與穩(wěn)壓電源和地分別連接，振蕩單元輸出端為觸發(fā)單元提 供固定頻率的觸發(fā)窄脈沖信號(hào)；
[0061 ] 觸發(fā)單元由非門(mén)G2、或門(mén)G1、與非門(mén)63、64、65、66、電阻1?7、1?8和三極管〇3構(gòu)成，非 門(mén)G2的輸入端和與非門(mén)G4的第一輸入端連接且作為觸發(fā)單元的一個(gè)信號(hào)輸入端，且該端與 比較單元的輸出端連接用于接收比較單元輸出的第一電壓;非門(mén)G2的輸出端連接或門(mén)Gl的 第一輸入端，或門(mén)Gl的第二輸入端作為觸發(fā)單元的另一個(gè)信號(hào)輸入端，且該端與振蕩單元 的輸出端連接用于接收振蕩單元的窄脈沖信號(hào)即定頻觸發(fā)信號(hào);或門(mén)Gl的輸出端同時(shí)和與 非門(mén)G3的第二輸入端及與非門(mén)G4的第二輸入端連接，與非門(mén)G4的輸出端同時(shí)和與非門(mén)G3的 第一輸入端及與非門(mén)G6的第一輸入端連接，與非門(mén)G3的輸出端和與非門(mén)G5的第二輸入端連 接，與非門(mén)G6的第二輸入端與與非門(mén)G5的輸出端連接，與非門(mén)G5的第一輸入端和與非門(mén)G6 的輸出端連接并通過(guò)電阻R7連接三極管Q3基極，三極管Q3發(fā)射極接地，其集電極連接電阻 R8,電阻R8的另一端作為觸發(fā)單元的輸出端，觸發(fā)單元還與穩(wěn)壓電源和地分別連接；
[0062]需要說(shuō)明的是，設(shè)置三極管Q3這一級(jí)倒相電路是為了配合PMOS功率管Q4,同時(shí)也 是為提高觸發(fā)單元的輸出端負(fù)載能力，在觸發(fā)單元的與非門(mén)G5帯載能力足夠的前提下，可 以省去三極管Q3這一級(jí)倒相電路，將帯載R8下端直接連接與非門(mén)G5輸出端，如此電路將得 以簡(jiǎn)化。
[0063] 開(kāi)關(guān)單元由PMOS場(chǎng)效應(yīng)管Q4、電阻R9和穩(wěn)壓二極管D7構(gòu)成，電阻R9接在功率管Q4 的柵極和源極之間，穩(wěn)壓二極管D7負(fù)極接功率管Q4源極，穩(wěn)壓二極管D7正極接功率管Q4柵 極用于保護(hù)功率管Q4,功率管Q4的柵極作為開(kāi)關(guān)單元的第一端與觸發(fā)單元的輸出端連接， 功率管的源極作為開(kāi)關(guān)單元的第三端接電源正極，功率管的漏極與續(xù)流單元的二極管D2負(fù) 極連接并作為勵(lì)磁控制端用于控制發(fā)電機(jī)勵(lì)磁繞組的電流;二極管D2的正極接地。
[0064]下面闡述詳細(xì)的工作過(guò)程：
[0065] (1)當(dāng)發(fā)電機(jī)輸出電壓低于設(shè)定值時(shí)，容易理解的是，由于采樣信號(hào)與發(fā)電機(jī)輸出 電壓實(shí)時(shí)值的比值等于基準(zhǔn)閾值電壓與發(fā)電機(jī)輸出電壓設(shè)定值的比值，所以采樣電阻Rl和 R2的分壓節(jié)點(diǎn)上的電壓低于閾值單元的基準(zhǔn)電壓，即比較器Al的反相輸入端電壓低于其同 相輸入端的電壓，比較器Al輸出高電平1，非門(mén)G2輸出低電平0,振蕩單元輸出的定頻觸發(fā)信 號(hào)為高電平有效的窄脈沖信號(hào)，當(dāng)該信號(hào)前沿到來(lái)時(shí)，對(duì)觸發(fā)單元進(jìn)行觸發(fā):信號(hào)經(jīng)或門(mén)Gl 傳輸?shù)脚c非門(mén)G3和G4的第二輸入端，與非門(mén)G4根據(jù)其第一輸入端接收的比較器Al輸出的高 電平信號(hào)和其第二輸入端接收的或門(mén)Gl輸出的高電平窄脈沖信號(hào)，與非門(mén)G4輸出低電平信 號(hào);與非門(mén)G3根據(jù)其第一輸入端接收的與非門(mén)G4的低電平信號(hào)，與非門(mén)G3輸出高電平信號(hào)， 與非門(mén)G6根據(jù)其第一輸入端接收的與非門(mén)G4的低電平信號(hào)，與非門(mén)G6輸出高電平信號(hào);此 后當(dāng)振蕩單元輸出的窄脈沖信號(hào)過(guò)后，或門(mén)Gl的輸出為低電平時(shí)，與非門(mén)G3、G4封鎖，G3、G4 均輸出高電平，且與非門(mén)G5和與非門(mén)G6的輸入端、輸出端交叉連接實(shí)現(xiàn)狀態(tài)鎖止，即與非門(mén) G6輸出高電平得以鎖止，使觸發(fā)單元鎖止在輸出高電平的第一穩(wěn)態(tài);經(jīng)電阻R7使三極管Q3 導(dǎo)通，三極管Q3經(jīng)電阻R8拉低功率管Q4柵極電位，使PMOS功率管Q4導(dǎo)通，勵(lì)磁線圈的正極通 過(guò)調(diào)節(jié)器的勵(lì)磁控制端獲得電壓，由于勵(lì)磁線圈的負(fù)極接地，接通勵(lì)磁電流;若發(fā)電機(jī)持續(xù) 欠壓，則勵(lì)磁電流持續(xù)。
[0066] (2)在觸發(fā)單元鎖止在輸出高電平的第一穩(wěn)態(tài)條件下，隨著發(fā)電機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)，輸出電壓 逐漸升高，當(dāng)發(fā)電機(jī)輸出電壓大于等于設(shè)定值時(shí)，且振蕩單元輸出的定頻觸發(fā)信號(hào)沒(méi)有到 來(lái)，在此過(guò)壓時(shí)刻的時(shí)間點(diǎn)開(kāi)始:采樣單元電阻Rl和R2的分壓節(jié)點(diǎn)上的電壓高于閾值單元 的基準(zhǔn)電壓值，即比較器Al的反相輸入端電壓高于其同相輸入端的電壓，比較器Al輸出低 電平的第一電壓，非門(mén)G2輸出高電平1，或門(mén)Gl輸出高電平1，與非門(mén)G4根據(jù)其第一輸入端接 收的比較器Al輸出的低電平信號(hào)使與非門(mén)G4輸出高電平信號(hào);與非門(mén)G3根據(jù)其第一輸入端 接收的與非門(mén)G4輸出的高電平信號(hào)，及或門(mén)Gl輸出的高電平信號(hào)，與非門(mén)G3輸出低電平信 號(hào)，與非門(mén)G5根據(jù)其接收的與非門(mén)G3輸出的低電平信號(hào)使與非門(mén)G5輸出高電平信號(hào)，與非 門(mén)G6根據(jù)與非門(mén)G4和G5輸出的高電平信號(hào)使與非門(mén)G6輸出低電平信號(hào)，經(jīng)電阻R7使三極管 Q3截止，PMOS功率管Q4因此截止切斷勵(lì)磁電流;在發(fā)電機(jī)輸出電壓高于設(shè)定值的時(shí)間內(nèi)，比 較器Al輸出低電平0,非門(mén)G2輸出高電平1使或門(mén)Gl輸出高電平1，使與非門(mén)G3、G4、G5和G6狀 態(tài)不變;此期間，無(wú)論振蕩單元的高電平窄脈沖是否到來(lái)，或門(mén)Gl均輸出高電平1，觸發(fā)單元 輸出狀態(tài)不會(huì)改變，使功率管Q4持續(xù)截止。
[0067] 在上述信號(hào)處理流程中，從過(guò)壓時(shí)刻的時(shí)間始點(diǎn)到功率管徹底截止的時(shí)間點(diǎn)歷經(jīng) 了比較器A1、非門(mén)G2、或門(mén)G1、與非門(mén)G3~G6、三極管Q3、功率管Q4共九級(jí)電路結(jié)構(gòu)的翻轉(zhuǎn)時(shí) 間之和(數(shù)十納秒至微秒級(jí)），與帶有濾波電容的采樣電路0.1毫秒~2毫秒的延遲量相比， 幾乎達(dá)到同步切斷，使延遲時(shí)間內(nèi)轉(zhuǎn)子所轉(zhuǎn)過(guò)的延遲角度很?。ㄒ话阍诟咚贂r(shí)小于電角度 1° )，提高了調(diào)節(jié)器和發(fā)電機(jī)的安全可靠性和使用壽命。續(xù)流單元在功率管截止時(shí)吸收勵(lì)磁 線圈產(chǎn)生的自感電動(dòng)勢(shì)。
[0068]綜上，在發(fā)電機(jī)輸出電壓大于設(shè)定值的狀態(tài)持續(xù)期間，功率管Q4持續(xù)截止。
[0069] (3)隨著負(fù)載對(duì)電力的消耗，當(dāng)發(fā)電機(jī)輸出電壓降低到低于設(shè)定值時(shí)，在振蕩單元 輸出的窄脈沖沒(méi)有到來(lái)期間，比較器A1輸出高電平，非門(mén)G 2輸出低電平，或門(mén)G1輸出低電 平，與非門(mén)G3、G4封鎖，G3、G4均輸出高電平，且與非門(mén)G5和與非門(mén)G6的輸入端、輸出端交叉 連接實(shí)現(xiàn)狀態(tài)鎖止，此時(shí)觸發(fā)單元輸出低電平信號(hào)得以鎖止；即觸發(fā)單元鎖止在輸出低電 平的第二穩(wěn)態(tài)，功率管截止。
[0070]當(dāng)振蕩單元輸出的窄脈沖到來(lái)，窄脈沖信號(hào)經(jīng)或門(mén)Gl傳輸?shù)脚c非門(mén)G3和G4的第二 輸入端，與非門(mén)G4根據(jù)其第一輸入端接收的比較器Al輸出的高電平信號(hào)和其第二輸入端接 收的或門(mén)Gl輸出的高電平窄脈沖信號(hào)，與非門(mén)G4輸出低電平信號(hào)；與非門(mén)G3根據(jù)其第一輸 入端接收的與非門(mén)G4的低電平信號(hào)，與非門(mén)G3輸出高電平信號(hào)，與非門(mén)G6根據(jù)其第一輸入 端接收的與非門(mén)G4的低電平信號(hào)，與非門(mén)G6輸出高電平信號(hào)，經(jīng)電阻R7、三極管Q3和電阻R8 使PMOS功率管Q4導(dǎo)通勵(lì)磁，此時(shí)與非門(mén)G5兩個(gè)輸入端均為高電平使G5輸出低電平，支持與 非門(mén)G6的狀態(tài)。
[0071]當(dāng)振蕩單元輸出的窄脈沖信號(hào)過(guò)后，或門(mén)Gl輸出為低電平時(shí)，與非門(mén)G3、G4封鎖， G3、G4均輸出高電平，且與非門(mén)G5和與非門(mén)G6的輸入端、輸出端交叉連接實(shí)現(xiàn)狀態(tài)鎖止，即 與非門(mén)G6輸出高電平信號(hào)得以鎖止;經(jīng)電阻R7、三極管Q3和電阻R8使功率管Q4導(dǎo)通，勵(lì)磁線 圈正極通過(guò)調(diào)節(jié)器的勵(lì)磁控制端獲得電壓，由于勵(lì)磁線圈負(fù)極接地，所以勵(lì)磁電流接通。
[0072] 通過(guò)上述過(guò)程得出，每次勵(lì)磁電流的切斷過(guò)程是這樣的：當(dāng)發(fā)電機(jī)輸出電壓大于 等于設(shè)定值即過(guò)壓時(shí)刻到來(lái)，采樣單元實(shí)時(shí)采樣輸出電壓值，且信號(hào)處理過(guò)程中沒(méi)有濾波 電容造成上的延遲，僅經(jīng)過(guò)觸發(fā)單元及功率管的翻轉(zhuǎn)即切斷勵(lì)磁電流，因電路的翻轉(zhuǎn)時(shí)間 遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于現(xiàn)有技術(shù)中采樣電路RC濾波元件導(dǎo)致的延遲時(shí)間，可以忽略不計(jì)，使電壓調(diào)節(jié)精 準(zhǔn)、勵(lì)磁電流波形整齊利落、降低功率管開(kāi)關(guān)損耗、避免過(guò)壓危害、提高調(diào)節(jié)器和發(fā)電機(jī)的 安全性、可靠性及使用壽命;在振蕩單元輸出的窄脈沖沒(méi)有到來(lái)時(shí)，觸發(fā)單元輸出低電平信 號(hào)得以鎖止，功率管Q4截止，即使發(fā)電機(jī)電壓已經(jīng)低于設(shè)定值，觸發(fā)單元不會(huì)自行退出鎖 止。每次勵(lì)磁電流的開(kāi)啟是這樣的：在定頻觸發(fā)窄脈沖到來(lái)時(shí)，觸發(fā)單元翻轉(zhuǎn)為勵(lì)磁狀態(tài)， 即每次勵(lì)磁的開(kāi)啟都是始于來(lái)自振蕩單元輸出的定頻觸發(fā)信號(hào)，為定頻觸發(fā)勵(lì)磁。
[0073] 第二方面，本實(shí)用新型實(shí)施方式提供了一種限制超時(shí)勵(lì)磁的電壓調(diào)節(jié)器，如圖4所 示，包括延時(shí)單元、采樣單元、閾值單元、比較單元、觸發(fā)單元、開(kāi)關(guān)單元和續(xù)流單元;延時(shí)單 元的輸出端與觸發(fā)單元的第一輸入端連接用于為觸發(fā)單元提供延時(shí)觸發(fā)信號(hào)，采樣單元由 電阻和/或晶體管構(gòu)成，實(shí)時(shí)采樣電源正負(fù)極之間的電壓且輸出端采用無(wú)電容器濾波方式， 其輸出端與比較單元的第一輸入端連接，閾值單元與比較單元的第二輸入端連接用于提供 基準(zhǔn)閾值電壓，比較單元的輸出端與觸發(fā)單元的第二輸入端連接用于當(dāng)采樣信號(hào)電壓大于 等于基準(zhǔn)閾值電壓時(shí)提供第一電壓，觸發(fā)單元的輸出端與開(kāi)關(guān)單元的第一端連接，開(kāi)關(guān)單 元的第二端為發(fā)電機(jī)電壓調(diào)節(jié)器的勵(lì)磁控制端且與續(xù)流單元連接;續(xù)流單元的另一端連接 發(fā)電機(jī)電壓調(diào)節(jié)器的電源正極，開(kāi)關(guān)單元的第三端接地即電源負(fù)極，使觸發(fā)單元還在未接 收到第一電壓時(shí)在延時(shí)觸發(fā)信號(hào)的作用下自鎖于第一穩(wěn)態(tài)并通過(guò)開(kāi)關(guān)單元接通勵(lì)磁電流， 觸發(fā)單元在第一電壓作用下自鎖于第二穩(wěn)態(tài)并通過(guò)開(kāi)關(guān)單元切斷勵(lì)磁電流。
[0074] 容易理解的是，由于采樣信號(hào)與發(fā)電機(jī)輸出電壓實(shí)時(shí)值的比值等于基準(zhǔn)閾值電壓 與發(fā)電機(jī)輸出電壓設(shè)定值的比值，所以在發(fā)電機(jī)輸出電壓高于設(shè)定值時(shí)，比較單元根據(jù)采 樣單元輸出的采樣信號(hào)和閾值單元的基準(zhǔn)閾值電壓進(jìn)行比較并輸出第一電壓，通過(guò)觸發(fā)單 元使開(kāi)關(guān)單元的勵(lì)磁電流切斷；在比較單元每一次輸出第一電壓的起始時(shí)刻，延時(shí)單元對(duì) 該起始時(shí)刻的跳變信號(hào)進(jìn)行延時(shí)，經(jīng)延時(shí)后輸出延時(shí)觸發(fā)信號(hào)，延時(shí)觸發(fā)信號(hào)使觸發(fā)單元 自鎖于第一狀態(tài)并使開(kāi)關(guān)單元導(dǎo)通，即延時(shí)置位;在發(fā)電機(jī)調(diào)節(jié)器每次工作上電后，延時(shí)單 元也輸出信號(hào)使觸發(fā)單元自鎖于第一狀態(tài)并使開(kāi)關(guān)單元導(dǎo)通，即上電置位。
[0075] 另外，延時(shí)單元的輸入端或可以設(shè)計(jì)為采納開(kāi)關(guān)單元的輸出端的勵(lì)磁切斷信號(hào)， 并針對(duì)該勵(lì)磁切斷信號(hào)進(jìn)行延時(shí)用于通過(guò)觸發(fā)單元使開(kāi)關(guān)單元導(dǎo)通，因此，延時(shí)單元可以 采納用于切斷勵(lì)磁的第一電壓或勵(lì)磁切斷信號(hào)并經(jīng)延時(shí)輸出延時(shí)觸發(fā)信號(hào)。
[0076] 如圖5所示，穩(wěn)壓二極管D3正極接地，電阻R4連接在穩(wěn)壓二極管D3負(fù)極和調(diào)節(jié)器電 源正極之間，電容Cl與穩(wěn)壓二極管D3并聯(lián)，即電阻R4、穩(wěn)壓二極管D3和電容Cl構(gòu)成穩(wěn)壓電源 用于為延時(shí)單元、比較單元、觸發(fā)單元和閾值單元提供穩(wěn)定電壓；比較單元由電壓比較器Al 構(gòu)成，其輸出端可以直接輸出高電平，如果采用輸出端為集電極開(kāi)路的比較器，則需要在其 輸出端外接有上拉電阻；比較器Al和穩(wěn)壓電源及地分別連接;采樣單元由電阻Rl和R2串聯(lián) 連接于電壓調(diào)節(jié)器電源正負(fù)極之間，電阻R1、R2的連接節(jié)點(diǎn)為采樣電路的輸出端與比較器 Al的反相輸入端連接；閾值單元由電阻R3和穩(wěn)壓二極管Dl串聯(lián)構(gòu)成，電阻R3另一端還與穩(wěn) 壓電源連接，穩(wěn)壓二極管Dl的正極接地，電阻R3和穩(wěn)壓二極管Dl的連接節(jié)點(diǎn)作為閾值單元 的輸出端與比較器Al的同相輸入端連接;延時(shí)單元與穩(wěn)壓電源和地分別連接，延時(shí)單元的 輸入端與比較單元的輸出端連接，延時(shí)單元輸出端為觸發(fā)單元提供延時(shí)觸發(fā)信號(hào)；
[0077]觸發(fā)單元由非門(mén)G2、或門(mén)Gl和與非門(mén)63、64、65、66構(gòu)成，非門(mén)62的輸入端與與非門(mén) G4的第一輸入端連接作為觸發(fā)單元的一個(gè)信號(hào)輸入端，且該信號(hào)輸入端與比較單元的輸出 端連接用于接收比較單元輸出的第一電壓;非門(mén)G2的輸出端與或門(mén)Gl的第一輸入端連接， 或門(mén)Gl的第二輸入端作為觸發(fā)單元的另一個(gè)信號(hào)輸入端，且該信號(hào)輸入端與延時(shí)單元的輸 出端連接用于接收延時(shí)觸發(fā)信號(hào)，或門(mén)Gl的輸出端同時(shí)和與非門(mén)G3的第二輸入端及與非門(mén) G4的第二輸入端連接，與非門(mén)G4的輸出端同時(shí)和與非門(mén)G3的第一輸入端及與非門(mén)G6的第一 輸入端連接，與非門(mén)G3的輸出端和與非門(mén)G5的第二輸入端連接，與非門(mén)G6的第二輸入端和 與非門(mén)G5的輸出端連接，與非門(mén)G5的第一輸入端與與非門(mén)G6的輸出端連接并作為觸發(fā)單元 的輸出端;觸發(fā)單元還與穩(wěn)壓電源和地分別連接；
[0078]開(kāi)關(guān)單元采用功率場(chǎng)效應(yīng)管Q2，功率管Q2柵極作為開(kāi)關(guān)單元的第一端與觸發(fā)單元 的輸出端連接，功率管源極作為開(kāi)關(guān)單元的第三端接地，功率管的漏極與續(xù)流單元二極管 D2正極連接并作為勵(lì)磁控制端用于控制發(fā)電機(jī)勵(lì)磁繞組的電流;二極管D2的負(fù)極連接電源 正極。
[0079]下面闡述詳細(xì)的工作過(guò)程：
[0080] (1)當(dāng)發(fā)電機(jī)輸出電壓低于設(shè)定值時(shí)，容易理解的是，由于采樣信號(hào)與發(fā)電機(jī)輸出 電壓實(shí)時(shí)值的比值等于基準(zhǔn)閾值電壓與發(fā)電機(jī)輸出電壓設(shè)定值的比值，所以采樣電阻Rl和 R2的分壓節(jié)點(diǎn)上的電壓低于閾值單元的基準(zhǔn)電壓，即比較器Al的反相輸入端電壓低于其同 相輸入端的電壓，比較器Al輸出高電平1，非門(mén)G2輸出低電平0,延時(shí)單元在每次調(diào)節(jié)器電路 上電之初即輸出高電平有效的窄脈沖信號(hào)，其上升沿時(shí)刻開(kāi)始對(duì)觸發(fā)單元進(jìn)行觸發(fā):該信 號(hào)經(jīng)或門(mén)Gl傳輸?shù)脚c非門(mén)G3和G4的第二輸入端，與非門(mén)G4根據(jù)其第一輸入端接收的比較器 Al輸出的高電平信號(hào)和其第二輸入端接收的或門(mén)Gl輸出的高電平窄脈沖信號(hào)，與非門(mén)G4輸 出低電平信號(hào)；與非門(mén)G3根據(jù)其第一輸入端接收的與非門(mén)G4的低電平信號(hào)，與非門(mén)G3輸出 高電平信號(hào)，與非門(mén)G6根據(jù)其第一輸入端接收的與非門(mén)G4的低電平信號(hào)，與非門(mén)G6輸出高 電平信號(hào)，功率管Q2導(dǎo)通勵(lì)磁；
[0081] 當(dāng)延時(shí)單元輸出的窄脈沖信號(hào)過(guò)后，或門(mén)Gl輸出低電平時(shí)，與非門(mén)G3、G4封鎖，G3、 G4均輸出高電平，且與非門(mén)G5和與非門(mén)G6的輸入端、輸出端交叉連接實(shí)現(xiàn)狀態(tài)鎖止，即觸發(fā) 單元輸出高電平得以鎖止;使觸發(fā)單元鎖止在輸出高電平的第一穩(wěn)態(tài);功率管Q2導(dǎo)通，勵(lì)磁 線圈負(fù)極通過(guò)調(diào)節(jié)器的勵(lì)磁控制端對(duì)地導(dǎo)通，由于勵(lì)磁線圈的正極與電源正極連接，勵(lì)磁 電流接通;若發(fā)電機(jī)持續(xù)欠壓，則勵(lì)磁電流持續(xù)。
[0082] (2)在觸發(fā)單元鎖止在輸出高電平的第一穩(wěn)態(tài)時(shí)，隨著發(fā)電機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)，當(dāng)發(fā)電機(jī)輸出 電壓升高至大于等于設(shè)定值時(shí)，且延時(shí)單元輸出的延時(shí)觸發(fā)信號(hào)沒(méi)有到來(lái)，采樣單元電阻 Rl和R2的分壓節(jié)點(diǎn)上的電壓高于閾值單元的基準(zhǔn)電壓值，在此過(guò)壓時(shí)刻的時(shí)間點(diǎn)，歷經(jīng)下 面過(guò)程:比較器Al的反相輸入端電壓高于其同相輸入端的電壓，比較器Al翻轉(zhuǎn)輸出低電平 的第一電壓，該電壓信號(hào)先到達(dá)與非門(mén)G4第一輸入端，又，該過(guò)壓信號(hào)經(jīng)過(guò)非門(mén)G2輸出高電 平1，使或門(mén)Gl輸出高電平，或門(mén)Gl輸出端為與非門(mén)G4第二輸入端提供相對(duì)于其第一輸入端 滯后的信號(hào)，與非門(mén)G4根據(jù)其第一輸入端接收的比較器Al輸出的低電平信號(hào)使與非門(mén)G4輸 出高電平信號(hào)；與非門(mén)G3根據(jù)其第一輸入端接收的與非門(mén)G4輸出的高電平信號(hào)，及或門(mén)Gl 輸出的高電平信號(hào)，與非門(mén)G3輸出低電平信號(hào)，與非門(mén)G5根據(jù)其接收的與非門(mén)G3輸出的低 電平信號(hào)使與非門(mén)G5輸出高電平信號(hào)，與非門(mén)G6根據(jù)與非門(mén)G4和G5輸出的高電平信號(hào)使與 非門(mén)G6輸出低電平信號(hào)；功率管Q2截止切斷勵(lì)磁電流;在發(fā)電機(jī)輸出電壓高于設(shè)定值所持 續(xù)的時(shí)間內(nèi)，比較器Al輸出低電平0,非門(mén)G2輸出高電平1使或門(mén)Gl輸出高電平1，使與非門(mén) G3、G4、G5和G6狀態(tài)不變;此期間，無(wú)論延時(shí)單元輸出的高電平窄脈沖是否到來(lái)，或門(mén)Gl均輸 出高電平1，觸發(fā)單元輸出狀態(tài)不會(huì)改變，使功率管Q2持續(xù)截止。
[0083]在上述信號(hào)處理過(guò)程中，從過(guò)壓時(shí)刻時(shí)間點(diǎn)到功率管徹底截止時(shí)間點(diǎn)歷經(jīng)了比較 器A1、非門(mén)G2、或門(mén)G1、與非門(mén)G3~G6、和功率管Q2共八級(jí)電路結(jié)構(gòu)的翻轉(zhuǎn)時(shí)間之和(一般數(shù) 十納秒至微秒級(jí)），相對(duì)于先前技術(shù)的0.1毫秒~2毫秒的延遲量，幾乎達(dá)到同步切斷，使轉(zhuǎn) 子在延遲時(shí)間內(nèi)所轉(zhuǎn)過(guò)的延遲角度很小(一般在高速時(shí)小于電角度1°)，提高了調(diào)節(jié)器和發(fā) 電機(jī)的安全可靠性和使用壽命。續(xù)流單元在功率管截止時(shí)吸收勵(lì)磁線圈產(chǎn)生的自感電動(dòng) 勢(shì)。
[0084]當(dāng)延時(shí)單元輸出的延時(shí)觸發(fā)信號(hào)到來(lái)，與上述相同，Q2截止切斷勵(lì)磁電流。
[0085]綜上，在發(fā)電機(jī)輸出電壓大于設(shè)定值的狀態(tài)持續(xù)期間，功率管Q2持續(xù)截止。
[0086] (3)隨著負(fù)載對(duì)電力的消耗，當(dāng)發(fā)電機(jī)輸出電壓降低到低于設(shè)定值時(shí)，在延時(shí)單元 輸出的窄脈沖沒(méi)有到來(lái)期間，比較器A1輸出高電平，非門(mén)G 2輸出低電平，或門(mén)G1輸出低電 平，與非門(mén)G3、G4封鎖，G3、G4均輸出高電平，且與非門(mén)G5和與非門(mén)G6的輸入端、輸出端交叉 連接實(shí)現(xiàn)狀態(tài)鎖止，此時(shí)觸發(fā)單元輸出低電平信號(hào)得以鎖止，即觸發(fā)單元鎖止在輸出低電 平的第二穩(wěn)態(tài)，功率管Q2-直截止。
[0087] 延時(shí)單元接收過(guò)壓時(shí)刻比較器Al輸出的第一電壓，對(duì)于每次第一電壓的下降沿開(kāi) 始，延時(shí)一個(gè)時(shí)間后，延時(shí)單元輸出一個(gè)高電平有效的窄脈沖信號(hào)即延時(shí)觸發(fā)信號(hào)：用于對(duì) 觸發(fā)單元進(jìn)行觸發(fā)，而此時(shí)發(fā)電機(jī)輸出電壓已降低到低于設(shè)定值。具體地，延時(shí)觸發(fā)信號(hào)上 升沿打開(kāi)或門(mén)Gl，同時(shí)比較器Al輸出的高電平通過(guò)非門(mén)G2反相后輸出低電平(對(duì)此時(shí)或門(mén) G1輸出狀態(tài)無(wú)影響），因此或門(mén)G1輸出高電平，使與非門(mén)G3和G4的第二輸入端為高電平，與 非門(mén)G4根據(jù)其第一輸入端接收的比較器Al輸出的高電平信號(hào)和其第二輸入端接收的或門(mén) Gl輸出的高電平窄脈沖信號(hào)，與非門(mén)G4輸出低電平信號(hào)；與非門(mén)G3根據(jù)其第一輸入端接收 的與非門(mén)G4的低電平信號(hào)，與非門(mén)G3輸出高電平信號(hào)，與非門(mén)G6根據(jù)其第一輸入端接收的 與非門(mén)G4的低電平信號(hào)，與非門(mén)G6輸出高電平信號(hào)，功率管Q2導(dǎo)通勵(lì)磁;此時(shí)與非門(mén)G5兩個(gè) 輸入端均為高電平使G5輸出低電平，支持與非門(mén)G6的狀態(tài)；
[0088] 當(dāng)延時(shí)單元輸出的窄脈沖信號(hào)過(guò)后，或門(mén)Gl輸出為低電平時(shí)，與非門(mén)G3、G4封鎖， G3、G4均輸出高電平，且與非門(mén)G5和與非門(mén)G6的輸入端、輸出端交叉連接實(shí)現(xiàn)狀態(tài)鎖止，觸 發(fā)單元輸出高電平信號(hào)得以鎖止;功率管Q2導(dǎo)通，勵(lì)磁線圈負(fù)極通過(guò)調(diào)節(jié)器的勵(lì)磁控制端 對(duì)地導(dǎo)通，由于勵(lì)磁線圈的正極與電源正極一直連接，所以勵(lì)磁電流接通，發(fā)電機(jī)得以勵(lì) 磁。
[0089] 通過(guò)上述過(guò)程得出，每次勵(lì)磁電流的切斷過(guò)程是這樣的：當(dāng)發(fā)電機(jī)輸出電壓大于 等于設(shè)定值即過(guò)壓時(shí)刻到來(lái)，采樣單元實(shí)時(shí)采樣發(fā)電機(jī)輸出電壓值，且信號(hào)處理過(guò)程中沒(méi) 有濾波電容造成時(shí)間上的延遲，僅僅經(jīng)過(guò)觸發(fā)單元及功率管的翻轉(zhuǎn)即切斷勵(lì)磁電流，因?yàn)?電路的翻轉(zhuǎn)時(shí)間遠(yuǎn)小于現(xiàn)有技術(shù)采樣電路RC濾波元件導(dǎo)致的延遲時(shí)間，可以忽略不計(jì)，使 電壓調(diào)節(jié)精準(zhǔn)、勵(lì)磁電流波形整齊利落、降低功率管開(kāi)關(guān)損耗、避免過(guò)壓危害、提高調(diào)節(jié)器 和發(fā)電機(jī)的安全性、可靠性及使用壽命;在延時(shí)單元輸出的窄脈沖沒(méi)有到來(lái)時(shí)，此時(shí)觸發(fā)單 元輸出低電平信號(hào)得以鎖止，功率管Q2截止，即使發(fā)電機(jī)輸出電壓已經(jīng)低于設(shè)定值，觸發(fā)單 元不會(huì)自行退出鎖止。每次勵(lì)磁電流的開(kāi)啟是這樣的：延時(shí)單元根據(jù)上電信號(hào)及每一次勵(lì) 磁電流切斷信號(hào)進(jìn)行延時(shí)，當(dāng)延時(shí)觸發(fā)窄脈沖到來(lái)時(shí)，觸發(fā)單元翻轉(zhuǎn)為第二穩(wěn)態(tài)狀態(tài)鎖止， 即每次勵(lì)磁電路開(kāi)啟都是始于延時(shí)觸發(fā)信號(hào)即延時(shí)觸發(fā)勵(lì)磁。
[0090] 第三方面，本實(shí)用新型實(shí)施方式提供了一種限制超時(shí)勵(lì)磁的電壓調(diào)節(jié)器，如圖6所 示，包括振蕩單元、采樣單元、閾值單元、比較單元、觸發(fā)單元和續(xù)流單元;振蕩單元的輸出 端與觸發(fā)單元的輸入端連接用于為觸發(fā)單元提供定頻觸發(fā)信號(hào)，使觸發(fā)單元在定頻觸發(fā)信 號(hào)的作用下自鎖于第一穩(wěn)態(tài);采樣單元與電壓調(diào)節(jié)器的電源正極和地分別連接（圖中未予 示出），采樣單元的輸出端與比較單元的第一輸入端連接，閾值單元與比較單元的第二輸入 端連接用于提供基準(zhǔn)閾值電壓，比較單元的輸出端與觸發(fā)單元的輸入端連接用于當(dāng)采樣信 號(hào)電壓大于等于基準(zhǔn)閾值電壓時(shí)提供第一電壓，使觸發(fā)單元在第一電壓作用下自鎖于第二 穩(wěn)態(tài);觸發(fā)單元的輸出端為電壓調(diào)節(jié)器的勵(lì)磁控制端且與續(xù)流單元連接;續(xù)流單元的另一 端連接發(fā)電機(jī)電壓調(diào)節(jié)器的電源正極，觸發(fā)單元的第三端接地;觸發(fā)單元處于第一穩(wěn)態(tài)時(shí) 通過(guò)其功率器件接通勵(lì)磁電流，處于第二穩(wěn)態(tài)時(shí)通過(guò)其功率器件切斷勵(lì)磁電流。
[0091] 具體地，穩(wěn)壓二極管D3正極接地，電阻R4連接在穩(wěn)壓二極管D3負(fù)極和調(diào)節(jié)器電源 正極之間，電容Cl與穩(wěn)壓二極管D3并聯(lián)，即電阻R4、穩(wěn)壓二極管D3和電容Cl構(gòu)成穩(wěn)壓電源用 于為振蕩單元單元、閾值單元、比較單元和觸發(fā)單元提供穩(wěn)定電壓;振蕩單元由窄脈沖發(fā)生 器和三極管Q31構(gòu)成，窄脈沖發(fā)生器和三極管Q31發(fā)射極連接并接地，窄脈沖發(fā)生器的正極 連接穩(wěn)壓電源，窄脈沖發(fā)生器的輸出端連接三極管Q31基極，三極管Q31集電極開(kāi)路輸出，用 于輸出低電平有效的窄脈沖信號(hào)作為定頻觸發(fā)信號(hào);采樣單元由電阻Rl和R2串聯(lián)連接于電 源正負(fù)極之間（圖中未予畫(huà)出）；比較單元由比較器A4、電阻R31和二極管D31構(gòu)成，電阻R31 和二極管D31正極連接，二極管D31負(fù)極作為比較單元輸出端用于輸出第一電壓，比較器A4 還與穩(wěn)壓電源及地分別連接;采樣電路輸出端與比較器A4的同相輸入端連接；閾值單元由 電阻R3和穩(wěn)壓二極管Dl串聯(lián)構(gòu)成（圖中未予畫(huà)出），電阻R3另一端還與穩(wěn)壓電源連接，穩(wěn)壓 二極管Dl的正極接地，電阻R3和穩(wěn)壓二極管Dl的連接節(jié)點(diǎn)與比較器A4的反相輸入端連接用 于提供基準(zhǔn)閾值電壓;觸發(fā)單元由比較器A5、電阻R32、R33、R34和功率管Q2構(gòu)成，比較器A5 反相輸入端用于接收定頻觸發(fā)信號(hào)和第一電壓，比較器A5的同相輸入端連接電阻R32和 R33，電阻R32另一端接穩(wěn)壓電源，電阻R33另一端接地，比較器A5輸出端接功率管Q2柵極，功 率管Q2漏極通過(guò)反饋電阻R34接比較器A5反相輸入端，比較器A5還連接穩(wěn)壓電源和地，功率 管Q2采用場(chǎng)效應(yīng)管，其源極接地，漏極為觸發(fā)單元輸出端用于控制勵(lì)磁電流，續(xù)流單元采用 二極管D2,其正極接功率管漏極，負(fù)極接電壓調(diào)節(jié)器的電源正極。
[0092]下面說(shuō)明具體工作過(guò)程：
[0093] (1)當(dāng)發(fā)電機(jī)輸出電壓低于設(shè)定值時(shí)，容易理解的是，由于采樣信號(hào)與發(fā)電機(jī)輸出 電壓實(shí)時(shí)值的比值等于基準(zhǔn)閾值電壓與發(fā)電機(jī)輸出電壓設(shè)定值的比值，故采樣信號(hào)電壓低 于閾值單元通過(guò)的基準(zhǔn)閾值電壓，比較器A4輸出低電平0,使二極管D31截止;振蕩單元內(nèi)的 窄脈沖發(fā)生器產(chǎn)生窄脈沖在每一個(gè)窄脈沖到來(lái)時(shí)，三極管Q31集電極對(duì)地短暫導(dǎo)通，對(duì)觸發(fā) 單元進(jìn)行觸發(fā):在Q31開(kāi)始導(dǎo)通時(shí)刻，比較器A5反相輸入端電位僅僅為三極管Q31的飽和壓 降，比較器A5同相輸入端電壓為電阻R32和R33的分壓值高于三極管Q31的飽和壓降，使比較 器A5輸出高電平I，功率管Q2導(dǎo)通，接通勵(lì)磁電流;同時(shí)，功率場(chǎng)效應(yīng)管Q2漏極為極低的飽和 壓降，電阻R32和R33的分壓值也明顯高于該飽和壓降，在窄脈沖迅速過(guò)后的時(shí)間，三極管 Q31恢復(fù)截止，又由于前提條件是輸出電壓低于設(shè)定值時(shí)二極管D31截止，此時(shí)比較器A5的 反相輸入端電壓只受反饋電阻R34的影響，通過(guò)反饋電阻R34得到的電壓值基本等于功率管 Q2的飽和壓降，因此比較器A5輸出高電平的狀態(tài)得以鎖止，即為觸發(fā)單元的第一穩(wěn)態(tài)，功率 管接通勵(lì)磁電流。
[0094] (2)在觸發(fā)單元鎖止在第一穩(wěn)態(tài)條件下，隨著發(fā)電機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)，其輸出電壓逐漸升高， 當(dāng)發(fā)電機(jī)輸出電壓大于等于設(shè)定值時(shí)，且振蕩單元輸出的定頻觸發(fā)信號(hào)沒(méi)有到來(lái)，在此過(guò) 壓時(shí)刻的時(shí)間點(diǎn)：采樣單元的信號(hào)電壓高于閾值單元的基準(zhǔn)電壓值，比較器A4輸出高電平 通過(guò)電阻R31及二極管D31輸出第一電壓，且第一電壓接近穩(wěn)壓電源的電壓，第一電壓高于 電阻R32和R32串聯(lián)后電阻R33獲得的分壓，使比較器A5反相輸入端高于同相輸入端電壓，使 觸發(fā)單元立即翻轉(zhuǎn)進(jìn)入功率管Q2截止的第二穩(wěn)態(tài)，切斷勵(lì)磁電流。
[0095] 在上述信號(hào)處理流程中，從過(guò)壓時(shí)刻的時(shí)間點(diǎn)到功率管徹底截止的時(shí)間點(diǎn)歷經(jīng)了 比較器A4、比較器A5和功率管Q2共三級(jí)電路結(jié)構(gòu)的翻轉(zhuǎn)時(shí)間之和(數(shù)十納秒至微秒級(jí)），延 遲時(shí)間遠(yuǎn)低于先前技術(shù)的調(diào)節(jié)器延遲時(shí)間，幾乎是同步切斷，微量的延遲時(shí)間內(nèi)轉(zhuǎn)子所轉(zhuǎn) 過(guò)的延遲角度很?。ㄒ话阍诟咚贂r(shí)小于電角度1°)，幾乎不會(huì)產(chǎn)生過(guò)壓超時(shí)勵(lì)磁，提高了調(diào) 節(jié)器和發(fā)電機(jī)的安全可靠性和使用壽命。續(xù)流單元在功率管截止時(shí)吸收勵(lì)磁線圈產(chǎn)生的自 感電動(dòng)勢(shì)。
[0096]綜上:在發(fā)電機(jī)輸出電壓大于設(shè)定值且定頻觸發(fā)信號(hào)沒(méi)有到來(lái)時(shí)，功率管Q2持續(xù) 截止。
[0097]如果出現(xiàn)持續(xù)過(guò)壓，當(dāng)振蕩單元輸出的定頻觸發(fā)信號(hào)的正向窄脈沖到來(lái)，對(duì)觸發(fā) 單元開(kāi)始觸發(fā):觸發(fā)信號(hào)拉低觸發(fā)單元的比較器A5反相輸入端電壓，使比較器A5翻轉(zhuǎn)輸出 高電平1，功率管Q2導(dǎo)通，但窄脈沖隨即過(guò)去，采樣信號(hào)高于基準(zhǔn)閾值電壓，又重新觸發(fā)使觸 發(fā)單元翻轉(zhuǎn)為功率管Q2截止的第二穩(wěn)態(tài)，直至下一個(gè)定頻觸發(fā)脈沖到來(lái)才可以重新導(dǎo)通， 不斷重復(fù)上述過(guò)程，在發(fā)電機(jī)輸出電壓連續(xù)過(guò)壓狀態(tài)持續(xù)期間，功率管Q2與定頻觸發(fā)信號(hào) 窄脈沖同步導(dǎo)通，勵(lì)磁回路出現(xiàn)窄脈沖的勵(lì)磁電流，即殘余電流。
[0098] (3)在觸發(fā)單元鎖止在功率管導(dǎo)通的第二穩(wěn)態(tài)條件下，隨著負(fù)載對(duì)電力的消耗，當(dāng) 發(fā)電機(jī)輸出電壓降低到低于設(shè)定值時(shí)，當(dāng)振蕩單元輸出的窄脈沖到來(lái)，觸發(fā)單元又被重新 重復(fù)翻轉(zhuǎn)為第一穩(wěn)態(tài)，發(fā)電機(jī)得以重新勵(lì)磁。
[0099] 通過(guò)上述過(guò)程得出，每次勵(lì)磁電流的切斷過(guò)程是這樣的：當(dāng)發(fā)電機(jī)輸出電壓大于 等于設(shè)定值即過(guò)壓時(shí)刻到來(lái)，采樣單元實(shí)時(shí)采樣輸出電壓值，且信號(hào)處理過(guò)程中沒(méi)有電容 造成時(shí)間上的延遲，僅經(jīng)過(guò)觸發(fā)單元及功率管翻轉(zhuǎn)即切斷勵(lì)磁電流，因?yàn)殡娐返姆D(zhuǎn)時(shí)間 遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于現(xiàn)有技術(shù)中采樣電路RC濾波元件導(dǎo)致的延遲時(shí)間，可以忽略不計(jì)，使電壓調(diào)節(jié)精 準(zhǔn)、勵(lì)磁電流波形整齊利落、降低功率管開(kāi)關(guān)損耗、避免過(guò)壓危害、提高調(diào)節(jié)器和發(fā)電機(jī)的 安全性、可靠性及使用壽命;在定頻觸發(fā)信號(hào)沒(méi)有到來(lái)期間，觸發(fā)單元鎖止在功率管Q2截止 狀態(tài)，即使發(fā)電機(jī)電壓已經(jīng)低于設(shè)定值，觸發(fā)單元不會(huì)自行退出鎖止。每次勵(lì)磁電流的開(kāi)啟 是這樣的：在振蕩單元的定頻觸發(fā)窄脈沖到來(lái)時(shí)，觸發(fā)單元翻轉(zhuǎn)為勵(lì)磁狀態(tài)，即每次勵(lì)磁的 開(kāi)啟都是始于定頻觸發(fā)信號(hào)，因此，在發(fā)電機(jī)正常調(diào)節(jié)期間，為定頻觸發(fā)勵(lì)磁。
[0100] 本電路還具有功率管過(guò)流和負(fù)載短路保護(hù)功能：當(dāng)發(fā)生功率管過(guò)流時(shí)（例如勵(lì)磁 繞組短路、漏電、碳刷短路、滑環(huán)之間由于石墨粉末等造成的漏電等），功率管Q2導(dǎo)通內(nèi)阻上 的壓降(Uds)升高，當(dāng)Uds電壓升高至高于電阻R32和R32串聯(lián)后電阻R33獲得的分壓時(shí)，經(jīng)過(guò) 反饋電阻R34的正反饋過(guò)程，觸發(fā)單元急劇翻轉(zhuǎn)，功率管Q2立即截止得到保護(hù)。功率管Q2漏 極高電位經(jīng)電阻R34繼續(xù)保持比較器A5反相輸入端高于同相輸入端電位使觸發(fā)單元自鎖于 第二穩(wěn)態(tài)，即便過(guò)流或短路故障已經(jīng)解除，只要定頻觸發(fā)信號(hào)還沒(méi)有到來(lái)，電路就一直維持 在切斷勵(lì)磁的第二穩(wěn)態(tài)。在故障解除后，發(fā)電機(jī)欠壓狀態(tài)時(shí)，在下一個(gè)觸發(fā)脈沖的觸發(fā)下， 觸發(fā)單元翻轉(zhuǎn)為第一穩(wěn)態(tài)，功率管Q2導(dǎo)通，電壓調(diào)節(jié)器自動(dòng)恢復(fù)正常勵(lì)磁。
[0101] 在發(fā)生連續(xù)過(guò)流或短路時(shí)，振蕩單元輸出的觸發(fā)窄脈沖到來(lái)時(shí)，會(huì)短暫拉低由反 饋電阻R34提供的比較器A5反相輸入端電壓，使比較器翻轉(zhuǎn)輸出高電平，功率管Q2短暫導(dǎo) 通，窄脈沖過(guò)后，過(guò)流狀態(tài)的功率管Q2漏極過(guò)高的電壓又經(jīng)反饋電阻R34繼續(xù)拉低比較器A5 反相輸入端電壓，使比較器翻轉(zhuǎn)輸出高電平，觸發(fā)單元仍然回復(fù)到功率管截止的第二穩(wěn)態(tài)， 功率管又得到保護(hù);勵(lì)磁回路出現(xiàn)短暫的短路電流作為短路偵測(cè)脈沖電流。
[0102] 在過(guò)流或短路解除后，當(dāng)發(fā)電機(jī)處于欠壓狀態(tài)時(shí)，在下一個(gè)觸發(fā)脈沖的觸發(fā)下，觸 發(fā)單元翻重新轉(zhuǎn)為第一穩(wěn)態(tài)，功率管Q2導(dǎo)通，電壓調(diào)節(jié)器自動(dòng)恢復(fù)正常勵(lì)磁。
[0103] 第四方面，本實(shí)用新型實(shí)施方式提供了第四種限制超時(shí)勵(lì)磁的電壓調(diào)節(jié)器，如圖7 所示，包括振蕩單元、采樣單元、閾值單元、觸發(fā)單元和續(xù)流單元;振蕩單元的輸出端與觸發(fā) 單元的輸入端連接用于為觸發(fā)單元提供定頻觸發(fā)信號(hào)，使觸發(fā)單元在定頻觸發(fā)信號(hào)的作用 下自鎖于第一穩(wěn)態(tài);采樣單元與電壓調(diào)節(jié)器的電源正極和地分別連接，采樣單元的輸出端 通過(guò)閾值單元與觸發(fā)單元的輸入端連接用于當(dāng)采樣信號(hào)電壓大于等于基準(zhǔn)閾值電壓提供 第一電壓，使觸發(fā)單元在第一電壓作用下自鎖于第二穩(wěn)態(tài);觸發(fā)單元的輸出端為電壓調(diào)節(jié) 器的勵(lì)磁控制端且與續(xù)流單元連接，續(xù)流單元的另一端連接電壓調(diào)節(jié)器的電源正極，觸發(fā) 單元的第三端接地;觸發(fā)單元處于第一穩(wěn)態(tài)時(shí)通過(guò)功率器件接通勵(lì)磁電流，處于第二穩(wěn)態(tài) 時(shí)通過(guò)功率器件切斷勵(lì)磁電流。
[0104] 如圖8所示，采樣電路由電阻Rl和R2串聯(lián)連接于電源正負(fù)極之間，電源正極與發(fā)電 機(jī)的電源輸出相連，電源負(fù)極與發(fā)電機(jī)的負(fù)極搭鐵相連;觸發(fā)單元由三極管Q1、電阻R6、功 率管Q2、穩(wěn)壓二極管D6和電阻R5構(gòu)成，電阻R5連接在三極管Ql的基極和功率管Q2漏極之間， 三極管Ql的基極作為觸發(fā)單元的輸入端，三極管Ql的集電極和功率管Q2的柵極及電阻R6的 一端連接，電阻R6的另一端連接電源正極，三極管Ql的發(fā)射極和功率管Q2的源極同時(shí)接地， 功率管Q2漏極作為觸發(fā)單元輸出端用于控制勵(lì)磁電流，穩(wěn)壓二極管D6正極接地、負(fù)極連接 功率管Q2柵極用于保護(hù)功率管Q2;續(xù)流單元由二極管D2構(gòu)成，其正極連接功率管Q2漏極，負(fù) 極連接調(diào)節(jié)器電源正極；閾值單元由穩(wěn)壓二極管D5構(gòu)成，電阻Rl、R2的連接節(jié)點(diǎn)為采樣電路 的輸出端連接穩(wěn)壓二極管D5的負(fù)極，穩(wěn)壓二極管D5的正極與三極管Ql基極連接;振蕩單元 由窄脈沖電路、電阻及三極管構(gòu)成，振蕩單元與穩(wěn)壓電源和地分別連接，振蕩單元輸出端與 三極管Ql基極連接，用于提供低電平有效的固定頻率的觸發(fā)窄脈沖信號(hào)即定頻觸發(fā)信號(hào)。
[0105] 下面闡述具體的工作過(guò)程：
[0106] (1)當(dāng)發(fā)電機(jī)輸出電壓低于設(shè)定值時(shí)，容易理解的是，由于采樣信號(hào)與發(fā)電機(jī)輸出 電壓實(shí)時(shí)值的比值等于基準(zhǔn)閾值電壓與發(fā)電機(jī)輸出電壓設(shè)定值的比值，且本實(shí)施例的基準(zhǔn) 閾值電壓等效為穩(wěn)壓二極管D5穩(wěn)壓值與三極管Ql發(fā)射結(jié)導(dǎo)通閾值之和，所以采樣信號(hào)電壓 低于穩(wěn)壓二極管D5穩(wěn)壓值與三極管Ql發(fā)射結(jié)導(dǎo)通閾值之和，穩(wěn)壓二極管D5截止;在振蕩單 元輸出的觸發(fā)脈沖即定頻觸發(fā)信號(hào)沒(méi)有到來(lái)時(shí)，振蕩單元內(nèi)的三極管截止，在此條件下，觸 發(fā)單元的輸出狀態(tài)有兩種情況：
[0107] 設(shè)觸發(fā)單元輸出高電平1，功率管Q2漏極的高電平經(jīng)電阻R5使三極管Ql導(dǎo)通，三極 管Ql集電極拉低功率管Q2的柵極電壓功率管Q2截止，觸發(fā)單元輸出高電平為穩(wěn)定狀態(tài)；
[0108] 設(shè)觸發(fā)單元輸出低電平0,功率管Q2導(dǎo)通飽和壓降低于三極管Ql的發(fā)射結(jié)導(dǎo)通閾 值，通過(guò)電阻R5拉低三極管Ql基極電壓使三極管Ql截止，電源正極通過(guò)電阻R6為功率管Q2 提供柵極電壓使功率管Q2導(dǎo)通，觸發(fā)單元輸出低電平為穩(wěn)定狀態(tài);振蕩單元輸出的定頻觸 發(fā)信號(hào)到來(lái)時(shí)，振蕩單元內(nèi)的三極管集電極輸出負(fù)向窄脈沖信號(hào)，對(duì)觸發(fā)單元開(kāi)始觸發(fā):觸 發(fā)信號(hào)拉低三極管Ql的基極電壓，使Ql截止，功率管Q2導(dǎo)通，觸發(fā)單元發(fā)生翻轉(zhuǎn)，輸出為低 電平0且穩(wěn)定在該狀態(tài)：當(dāng)振蕩單元輸出的窄脈沖信號(hào)過(guò)后，功率管Q2漏極飽和壓降低于三 極管Ql的發(fā)射結(jié)導(dǎo)通閾值，經(jīng)電阻R5接續(xù)拉低三極管Ql的基極電壓，使三極管Ql保持截止、 功率管Q2保持導(dǎo)通，使觸發(fā)單元鎖止在第一穩(wěn)態(tài)，因此勵(lì)磁線圈的負(fù)極通過(guò)調(diào)節(jié)器的勵(lì)磁 控制端對(duì)地導(dǎo)通接通勵(lì)磁電流;若發(fā)電機(jī)持續(xù)欠壓，則勵(lì)磁電流持續(xù)。
[0109] (2)隨著發(fā)電機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)，其輸出電壓會(huì)升高，當(dāng)發(fā)電機(jī)輸出電壓大于等于設(shè)定值時(shí)， 且振蕩單元輸出的定頻觸發(fā)信號(hào)的正向窄脈沖沒(méi)有到來(lái)，采樣信號(hào)電壓高于閾值單元穩(wěn)壓 二極管D5的穩(wěn)壓值與三極管Ql發(fā)射結(jié)導(dǎo)通閾值之和時(shí)，即過(guò)壓時(shí)刻到來(lái)時(shí)：在此時(shí)間點(diǎn)開(kāi) 始:采樣信號(hào)通過(guò)穩(wěn)壓二極管D5使其輸出第一電壓，第一電壓使三極管Ql導(dǎo)通、功率管Q2截 止，觸發(fā)單元翻轉(zhuǎn)，且通過(guò)反饋電阻R5使觸發(fā)單元鎖止在輸出為高電平的狀態(tài)即第二穩(wěn)態(tài)， 功率管Q2截止切斷勵(lì)磁電流，即從過(guò)壓時(shí)刻時(shí)間點(diǎn)到功率管徹底截止的時(shí)間點(diǎn)歷經(jīng)了穩(wěn)壓 二極管D5、三極管Ql和功率管Q2的翻轉(zhuǎn)所需時(shí)間之和(一般在納秒至數(shù)十納秒級(jí)），相對(duì)于 先前技術(shù)中0.1毫秒~2毫秒的延遲時(shí)間，幾乎達(dá)到同步切斷，微量的延遲時(shí)間內(nèi)轉(zhuǎn)子所轉(zhuǎn) 過(guò)的延遲角度很?。ㄒ话阍诟咚贂r(shí)小于電角度1°)，幾乎不會(huì)產(chǎn)生過(guò)壓超時(shí)勵(lì)磁，提高了調(diào) 節(jié)器和發(fā)電機(jī)的安全可靠性和使用壽命。續(xù)流單元在功率管截止時(shí)吸收勵(lì)磁線圈產(chǎn)生的自 感電動(dòng)勢(shì)。綜上，在發(fā)電機(jī)輸出電壓大于等于設(shè)定值的狀態(tài)持續(xù)期間且振蕩單元輸出的窄 脈沖沒(méi)有到來(lái)時(shí)，觸發(fā)單元穩(wěn)定在功率管Q2截止的第二穩(wěn)態(tài)。
[0110]如果出現(xiàn)持續(xù)過(guò)壓，當(dāng)振蕩單元輸出的定頻觸發(fā)信號(hào)的正向窄脈沖到來(lái)，對(duì)觸發(fā) 單元開(kāi)始觸發(fā):觸發(fā)信號(hào)拉低觸發(fā)單元三極管Ql的基極電壓，使三極管Ql截止，功率管Q2導(dǎo) 通，但窄脈沖隨即過(guò)去，過(guò)壓信號(hào)又重新觸發(fā)觸發(fā)單元翻轉(zhuǎn)為功率管截止?fàn)顟B(tài)并鎖止，直至 下一個(gè)定頻觸發(fā)脈沖到來(lái)。在發(fā)電機(jī)輸出電壓連續(xù)過(guò)壓狀態(tài)持續(xù)期間，功率管Q2與定頻觸 發(fā)信號(hào)窄脈沖同步短暫導(dǎo)通，勵(lì)磁回路出現(xiàn)窄脈沖的勵(lì)磁電流，稱(chēng)之為殘余電流。
[0111] (3)隨著負(fù)載對(duì)電力的消耗，當(dāng)發(fā)電機(jī)輸出電壓降低到低于設(shè)定值時(shí)，在振蕩單元 輸出的窄脈沖沒(méi)有到來(lái)期間，此時(shí)觸發(fā)單元輸出高電平信號(hào)，其功率管Q2截止，此狀態(tài)鎖 止；
[0112]當(dāng)振蕩單元輸出的窄脈沖到來(lái)，窄脈沖信號(hào)使觸發(fā)單元功率管導(dǎo)通開(kāi)啟勵(lì)磁電 流;當(dāng)窄脈沖信號(hào)過(guò)后，功率管Q2仍舊處于導(dǎo)通的第一穩(wěn)態(tài)，發(fā)電機(jī)持續(xù)勵(lì)磁。
[0113] 通過(guò)上述過(guò)程得出，每次勵(lì)磁電流的切斷過(guò)程是：當(dāng)發(fā)電機(jī)輸出電壓大于等于設(shè) 定值即過(guò)壓時(shí)刻到來(lái)，采樣單元實(shí)時(shí)采樣輸出電壓值，且信號(hào)處理過(guò)程沒(méi)有電容造成時(shí)間 上的延遲，僅僅經(jīng)過(guò)觸發(fā)單元翻轉(zhuǎn)即切斷勵(lì)磁電流，因?yàn)殡娐返姆D(zhuǎn)時(shí)間遠(yuǎn)小于現(xiàn)有技術(shù) 中采樣電路RC濾波元件導(dǎo)致的延遲時(shí)間，可以忽略不計(jì)，使電壓調(diào)節(jié)精準(zhǔn)、勵(lì)磁電流波形整 齊利落、減小功率管開(kāi)關(guān)損耗、避免過(guò)壓危害、提高調(diào)節(jié)器和發(fā)電機(jī)的安全性、可靠性及使 用壽命;在振蕩單元輸出的窄脈沖沒(méi)有到來(lái)期間，此時(shí)觸發(fā)單元輸出低電平信號(hào)得以鎖止， 功率管Q2截止，即使發(fā)電機(jī)電壓已經(jīng)低于設(shè)定值，觸發(fā)單元不會(huì)自行退出鎖止。每次勵(lì)磁電 流的開(kāi)啟過(guò)程是:在振蕩單元的定頻觸發(fā)窄脈沖到來(lái)時(shí)，窄脈沖信號(hào)使觸發(fā)單元翻轉(zhuǎn)為勵(lì) 磁狀態(tài)，即每次勵(lì)磁的開(kāi)啟都是始于來(lái)自振蕩單元輸出的定頻觸發(fā)信號(hào)，因此，在發(fā)電機(jī)正 常調(diào)節(jié)期間，是以固定頻率來(lái)觸發(fā)勵(lì)磁的，即定頻觸發(fā)勵(lì)磁。
[0114] 本實(shí)施例電路還具有功率管過(guò)流和負(fù)載短路保護(hù)功能：當(dāng)發(fā)生功率管過(guò)流時(shí)，功 率管Q2導(dǎo)通內(nèi)阻上的壓降（Uds)升高，當(dāng)Uds電壓升高至高于三極管Ql發(fā)射結(jié)導(dǎo)通閾值時(shí)， 經(jīng)過(guò)反饋電阻R5的正反饋過(guò)程，觸發(fā)單元急劇翻轉(zhuǎn)，功率管Q2立即截止得到保護(hù)。功率管Q2 漏極高電位經(jīng)電阻R5繼續(xù)維持三極管Ql的基級(jí)電流，三極管Ql繼續(xù)導(dǎo)通使觸發(fā)單元自鎖于 第二穩(wěn)態(tài)，即便過(guò)流或短路故障已經(jīng)解除，只要振蕩單元輸出的定頻觸發(fā)脈沖還沒(méi)有到來(lái)， 電路就一直維持在切斷勵(lì)磁第二穩(wěn)態(tài)。在發(fā)生連續(xù)過(guò)流或短路時(shí)，振蕩單元輸出的觸發(fā)窄 脈沖到來(lái)時(shí)，會(huì)短暫拉低由反饋電阻R5提供的三極管Ql基極電壓，使三極管Ql短暫截止，功 率管Q2短暫導(dǎo)通，窄脈沖過(guò)后，過(guò)流狀態(tài)的功率管Q2漏極過(guò)高的電壓又經(jīng)反饋電阻R5繼續(xù) 使三極管Ql導(dǎo)通，觸發(fā)單元仍然回復(fù)到功率管截止的第二穩(wěn)態(tài)，功率管又得到保護(hù);勵(lì)磁回 路出現(xiàn)短暫的短路電流作為短路偵測(cè)脈沖。
[0115] 在過(guò)流或短路解除后，當(dāng)發(fā)電機(jī)處于欠壓狀態(tài)時(shí)，在下一個(gè)定頻觸發(fā)信號(hào)作用下， 觸發(fā)單元翻重新轉(zhuǎn)為第一穩(wěn)態(tài)，功率管Q2導(dǎo)通，電壓調(diào)節(jié)器自動(dòng)恢復(fù)正常勵(lì)磁。
[0116]第五方面，本實(shí)用新型實(shí)施方式提供了一種限制超時(shí)勵(lì)磁的電壓調(diào)節(jié)器，如圖9所 示，包括延時(shí)單元、采樣單元、閾值單元、觸發(fā)單元和續(xù)流單元;延時(shí)單元的輸出端與觸發(fā)單 元的輸入端連接用于為觸發(fā)單元提供延時(shí)觸發(fā)信號(hào)，使觸發(fā)單元在延時(shí)觸發(fā)信號(hào)的作用下 自鎖于第一穩(wěn)態(tài);采樣單元與電壓調(diào)節(jié)器的電源正極和地分別連接，采樣單元的輸出端通 過(guò)閾值單元與觸發(fā)單元的輸入端連接用于當(dāng)采樣信號(hào)電壓大于等于基準(zhǔn)閾值電壓提供第 一電壓，使觸發(fā)單元在第一電壓作用下自鎖于第二穩(wěn)態(tài);觸發(fā)單元輸出端與延時(shí)單元的輸 入端連接，用于為延時(shí)單元提供勵(lì)磁切斷信號(hào)及調(diào)節(jié)器上電信號(hào)，觸發(fā)單元輸出端為發(fā)電 機(jī)電壓調(diào)節(jié)器的勵(lì)磁控制端且與續(xù)流單元連接，續(xù)流單元的另一端連接電壓調(diào)節(jié)器的電源 正極，觸發(fā)單元的第三端接地地即電源負(fù)極，觸發(fā)單元處于第一穩(wěn)態(tài)時(shí)通過(guò)其功率器件接 通勵(lì)磁電流，處于第二穩(wěn)態(tài)時(shí)通過(guò)其功率器件切斷勵(lì)磁電流。
[0117] 具體地，電阻R4、穩(wěn)壓二極管D3和電容Cl構(gòu)成調(diào)節(jié)器內(nèi)的穩(wěn)壓電源，電阻R4-端連 接調(diào)節(jié)器的電源正極，電阻R4另一端與穩(wěn)壓二極管D3負(fù)極及電容Cl 一端連接，作為穩(wěn)壓電 源的輸出端，穩(wěn)壓二極管D3正極及電容Cl另一端同時(shí)接地，穩(wěn)壓電源用于為延時(shí)單元和觸 發(fā)單元提供穩(wěn)定的電壓;延時(shí)單元采用比較器A3和外圍元件構(gòu)成，比較器A3的同相輸入端 連接電阻R22、R23和電容C22,電容C22另一端及電阻R22另一端同時(shí)接地，電阻R23另一端接 調(diào)節(jié)器內(nèi)的穩(wěn)壓電源，比較器A3的反相輸入端連接電阻R21和穩(wěn)壓二極管D21的負(fù)極，電阻 R21的另一端及穩(wěn)壓二極管D21的正極同時(shí)接地，比較器A3的反相輸入端還通過(guò)電容C21連 接觸發(fā)單元輸出端用于接收勵(lì)磁切斷信號(hào)，比較器A3的輸出端接有上拉電阻R24和輸出電 容C23,上拉電阻R24另一端連接穩(wěn)壓電源，輸出電容C23另一端連接電阻R25和三極管Q21的 基極，電阻R25另一端和三極管Q21發(fā)射極同時(shí)接地，三極管Q21集電極作為延時(shí)單元輸出端 用于為觸發(fā)單元提供低電平有效的延時(shí)觸發(fā)信號(hào);采樣單元由電阻Rl和R2串聯(lián)連接于調(diào)節(jié) 器電源正負(fù)極之間，電阻Rl和R2連接節(jié)點(diǎn)為采樣電路的輸出端與觸發(fā)單元輸入端連接；閾 值單元由穩(wěn)壓二極管D5構(gòu)成;觸發(fā)單元由三極管Q22、電阻R27、功率管Q2和電阻R26構(gòu)成，電 阻R26連接在三極管Q22的基極和功率管Q2漏極之間，三極管Q22的基極作為觸發(fā)單元的輸 入端，三極管Q22的集電極和功率管Q2的柵極及電阻R27的一端連接，電阻R27的另一端連接 穩(wěn)壓電源，三極管Q22的發(fā)射極和功率管Q2的源極同時(shí)接地，功率管Q2漏極作為觸發(fā)單元輸 出端用于控制勵(lì)磁電流;續(xù)流單元由二極管D2構(gòu)成，其正極連接功率管Q2漏極，負(fù)極連接調(diào) 節(jié)器電源正極。
[0118] 下面闡述詳細(xì)的工作過(guò)程：
[0119] (1)在電壓調(diào)節(jié)器開(kāi)機(jī)上電時(shí)，且發(fā)電機(jī)輸出電壓低于設(shè)定值，容易理解的是，由 于采樣信號(hào)與發(fā)電機(jī)輸出電壓實(shí)時(shí)值的比值等于基準(zhǔn)閾值電壓與發(fā)電機(jī)輸出電壓設(shè)定值 的比值，且本實(shí)施例的基準(zhǔn)閾值電壓等效為穩(wěn)壓二極管D5穩(wěn)壓值與三極管Q22發(fā)射結(jié)導(dǎo)通 閾值之和，所以采樣單元輸出電壓低于穩(wěn)壓二極管D5穩(wěn)壓值與三極管Q22發(fā)射結(jié)導(dǎo)通閾值 之和，二極管D5截止；電源正極通過(guò)外接的勵(lì)磁繞組和電阻R21構(gòu)成電容C21的充電路徑，由 于電容兩端電位不能突變，所以開(kāi)機(jī)后上電瞬間，功率管Q2尚未導(dǎo)通，比較器A3的反相輸入 端得到較高電位的上電信號(hào)，同時(shí)比較器A3的同相輸入端在電容C22的作用下得到低電位， 此時(shí)比較器輸出為低電位，電容C23兩端電位差幾乎為0,三極管Q21截止，隨著對(duì)C21的不斷 充電其下端電位會(huì)降低直至為接近地電位，隨著電阻R23對(duì)C22的不斷充電其上端電位會(huì)升 高直至為電阻R23與R23對(duì)穩(wěn)壓電源的分壓值，在對(duì)兩個(gè)電容的充電進(jìn)程過(guò)程中，當(dāng)C21的下 端電位低于C22的上端電位時(shí)，比較器A3翻轉(zhuǎn)輸出為1，突變的電位立即通過(guò)三極管Q21發(fā)射 結(jié)對(duì)電容C23充電，對(duì)電容C23充電電流初始值為最大值，使三極管Q21立即飽和導(dǎo)通，其集 電極輸出延時(shí)觸發(fā)信號(hào)，開(kāi)始對(duì)觸發(fā)單元進(jìn)行觸發(fā):觸發(fā)信號(hào)拉低觸發(fā)單元三極管Q22基極 電壓，使三極管Q22截止，穩(wěn)壓電源通過(guò)電阻R27為功率管Q2提供柵極電壓使功率管Q2導(dǎo)通， 觸發(fā)單兀翻轉(zhuǎn)為功率官Q(mào)2導(dǎo)通狀態(tài)，接通勵(lì)磁電流；由于電谷C23谷s；很小，比$父器A3輸出 端對(duì)其充電過(guò)程很快結(jié)束，三極管Q21恢復(fù)截止，導(dǎo)通時(shí)功率管Q2漏極飽和壓降低于三極管 Ql的發(fā)射結(jié)導(dǎo)通閾值，經(jīng)電阻R5接續(xù)拉低三極管Ql的基極電壓，使三極管Ql截止、功率管Q2 導(dǎo)通，使觸發(fā)單元鎖止在功率管Q2導(dǎo)通的第一穩(wěn)態(tài)，接通勵(lì)磁電流;若發(fā)電機(jī)持續(xù)欠壓，則 勵(lì)磁電流持續(xù)。
[0120] (2)隨著發(fā)電機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)，當(dāng)輸出電壓升高至大于等于設(shè)定值的過(guò)壓時(shí)刻的時(shí)間點(diǎn)，采 樣信號(hào)的電壓高于閾值單元穩(wěn)壓二極管D5的穩(wěn)壓值與三極管Q22發(fā)射結(jié)導(dǎo)通閾值之和，采 樣信號(hào)通過(guò)穩(wěn)壓二極管D5輸出第一電壓使三極管Q22導(dǎo)通、功率管Q2截止，觸發(fā)單元翻轉(zhuǎn)， 且通過(guò)反饋電阻R5使觸發(fā)單元鎖止在輸出為高電平的第二穩(wěn)態(tài)，通過(guò)功率管Q2切斷勵(lì)磁電 流;在上述信號(hào)處理流程中，從過(guò)壓時(shí)刻時(shí)間點(diǎn)到功率管徹底截止的時(shí)間點(diǎn)歷經(jīng)了采樣信 號(hào)使穩(wěn)壓二極管D5導(dǎo)通、三極管Q22和功率管Q2兩級(jí)電路結(jié)構(gòu)的翻轉(zhuǎn)時(shí)間之和(一般在數(shù)十 納秒級(jí)）；遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于先前技術(shù)的調(diào)節(jié)器0.1毫秒~2毫秒延遲時(shí)間，幾乎是同步切斷，提高了 調(diào)節(jié)器和發(fā)電機(jī)的安全可靠性和使用壽命。續(xù)流單元在功率管截止時(shí)吸收勵(lì)磁線圈的自感 電動(dòng)勢(shì)。
[0121 ]綜上，在發(fā)電機(jī)輸出電壓大于設(shè)定值的狀態(tài)持續(xù)期間且延時(shí)單元輸出的脈沖沒(méi)有 到來(lái)時(shí)，觸發(fā)單元鎖止在功率管Q2截止的第二穩(wěn)態(tài)。
[0122] (3)隨著負(fù)載對(duì)電力的消耗，當(dāng)發(fā)電機(jī)輸出電壓降低到低于設(shè)定值時(shí)，在延時(shí)單元 輸出的窄脈沖沒(méi)有到來(lái)期間，此時(shí)觸發(fā)單元輸出高電平信號(hào)，其功率管Q2截止，此狀態(tài)鎖 止；
[0123] 延時(shí)信號(hào)產(chǎn)生過(guò)程:上述功率管Q2切斷勵(lì)磁電流的同時(shí)，調(diào)節(jié)器勵(lì)磁控制端出現(xiàn) 一個(gè)電壓上升沿，該電壓為C21充電，還耦合到比較器A3反相輸入端，使其電位高于其同相 輸入端的分壓值，比較器A3立即翻轉(zhuǎn)輸出低電平0,電容C23通過(guò)比較器輸出端內(nèi)部對(duì)地放 電。隨著對(duì)C21充電其下端電位會(huì)降低，當(dāng)降低到低于電阻R22上端的電位時(shí)，比較器A3又翻 轉(zhuǎn)輸出高電平1，與前述相同地，經(jīng)三極管Q21發(fā)射結(jié)對(duì)電容C23充電，使三極管Q21立即導(dǎo) 通，其集電極輸出的是對(duì)功率管截止的勵(lì)磁切斷信號(hào)的延時(shí)信號(hào)，用于觸發(fā)觸發(fā)單元使其 功率管導(dǎo)通，故為延時(shí)觸發(fā)信號(hào)，該信號(hào)為窄脈沖，窄脈沖信號(hào)使觸發(fā)單元翻轉(zhuǎn)開(kāi)啟勵(lì)磁電 流;當(dāng)延時(shí)單元輸出的窄脈沖信號(hào)過(guò)后，觸發(fā)單元仍鎖止在功率管導(dǎo)通的第二穩(wěn)態(tài)，勵(lì)磁線 圈的負(fù)極通過(guò)觸發(fā)單元的功率管對(duì)地導(dǎo)通，發(fā)電機(jī)恢復(fù)勵(lì)磁。
[0124] 如果出現(xiàn)由于蓄電池存儲(chǔ)電能及減輕負(fù)荷等原因?qū)е鲁掷m(xù)過(guò)壓，當(dāng)延時(shí)單元輸出 的延時(shí)觸發(fā)信號(hào)到來(lái)，對(duì)觸發(fā)單元開(kāi)始觸發(fā):觸發(fā)信號(hào)拉低觸發(fā)單元三極管Q22的基極電 壓，使三極管Q22截止，功率管Q2導(dǎo)通，由于延時(shí)觸發(fā)單元輸出的窄脈沖隨即過(guò)去，過(guò)壓信號(hào) 又重新觸發(fā)觸發(fā)單元翻轉(zhuǎn)為功率管截止?fàn)顟B(tài)并鎖止，延時(shí)單元接收來(lái)自功率管漏極的新的 勵(lì)磁切斷信號(hào)經(jīng)過(guò)延時(shí)時(shí)間又會(huì)輸出新的延時(shí)觸發(fā)信號(hào)，新的延時(shí)觸發(fā)信號(hào)到來(lái)功率管Q2 又可以重新導(dǎo)通，以上過(guò)程不斷重復(fù)，因此在發(fā)電機(jī)輸出電壓連續(xù)過(guò)壓狀態(tài)持續(xù)期間，功率 管Q2與延時(shí)觸發(fā)信號(hào)窄脈沖同步導(dǎo)通，勵(lì)磁回路出現(xiàn)窄脈沖的勵(lì)磁電流，稱(chēng)之為殘余電流。
[0125] 通過(guò)上述過(guò)程得出，每次勵(lì)磁電流的切斷過(guò)程是：當(dāng)發(fā)電機(jī)輸出電壓大于等于設(shè) 定值即過(guò)壓時(shí)刻到來(lái)，采樣單元實(shí)時(shí)采樣發(fā)電機(jī)輸出電壓值，且信號(hào)處理過(guò)程中沒(méi)有電容 造成時(shí)間延遲，僅經(jīng)過(guò)觸發(fā)單元翻轉(zhuǎn)即切斷勵(lì)磁電流，因電路的翻轉(zhuǎn)時(shí)間遠(yuǎn)小于現(xiàn)有技術(shù) 中采樣電路RC濾波元件導(dǎo)致的延遲時(shí)間，使電壓調(diào)節(jié)精準(zhǔn)、勵(lì)磁電流波形整齊利落、減小功 率管開(kāi)關(guān)損耗、避免過(guò)壓危害、提高調(diào)節(jié)器和發(fā)電機(jī)的安全性、可靠性及使用壽命;在振蕩 單元輸出的窄脈沖沒(méi)有到來(lái)期間，觸發(fā)單元輸出低電平狀態(tài)得以鎖止，功率管Q2截止，即使 發(fā)電機(jī)電壓已經(jīng)低于設(shè)定值，觸發(fā)單元不會(huì)自行退出鎖止。每次勵(lì)磁電流的開(kāi)啟過(guò)程是:延 時(shí)單元根據(jù)上電信號(hào)及每一次勵(lì)磁電流切斷信號(hào)進(jìn)行延時(shí)，等待延時(shí)單元的延時(shí)觸發(fā)窄脈 沖到來(lái)時(shí)，窄脈沖使觸發(fā)單元翻轉(zhuǎn)為勵(lì)磁狀態(tài)并在該狀態(tài)鎖止，即每次勵(lì)磁電路開(kāi)啟都是 始于延時(shí)單元輸出的延時(shí)觸發(fā)信號(hào)即延時(shí)觸發(fā)勵(lì)磁。
[0126] 本電路還具有功率管過(guò)流和負(fù)載短路保護(hù)功能：當(dāng)發(fā)生功率管過(guò)流時(shí)，功率管Q2 導(dǎo)通壓降（Uds)升高，當(dāng)Uds電壓升高至高于三極管Q22發(fā)射結(jié)導(dǎo)通閾值時(shí)，經(jīng)過(guò)反饋電阻 R26的正反饋過(guò)程，觸發(fā)單元急劇翻轉(zhuǎn)，功率管Q2立即截止得到保護(hù)，功率管Q2漏極高電位 經(jīng)電阻R26繼續(xù)維持三極管Q22的基級(jí)電流，三極管Q22繼續(xù)導(dǎo)通使觸發(fā)單元自鎖于第二穩(wěn) 態(tài);此后，因?yàn)闆](méi)有上電信號(hào)和勵(lì)磁切斷信號(hào)去觸發(fā)延時(shí)單元，延時(shí)單元不會(huì)自行輸出觸發(fā) 信號(hào)，無(wú)論過(guò)流或短路是否解除，觸發(fā)單元一直處于第二穩(wěn)態(tài)，電壓調(diào)節(jié)器一直處于功率管 截止的保護(hù)狀態(tài)，只有關(guān)閉電源重新上電才可以使調(diào)節(jié)器重新接通勵(lì)磁電流。
[0127] 第六方面，本實(shí)用新型實(shí)施方式提供了一種限制超時(shí)勵(lì)磁的電壓調(diào)節(jié)器，如圖10 所示，包括振蕩單元、采樣單元、閾值單元、觸發(fā)單元、開(kāi)關(guān)單元和續(xù)流單元;振蕩單元的輸 出端與觸發(fā)單元的第一輸入端連接用于為觸發(fā)單元提供定頻觸發(fā)信號(hào)，使觸發(fā)單元在定頻 觸發(fā)信號(hào)的作用下自鎖于第一穩(wěn)態(tài);采樣單元由電阻和/或晶體管構(gòu)成，實(shí)時(shí)采樣電源正負(fù) 極之間的電壓且無(wú)濾波電容的輸出端與觸發(fā)單元的第二輸入端連接用于提供采樣信號(hào)，閾 值單元與觸發(fā)單元的第一輸入端連接用于提供基準(zhǔn)閾值電壓，當(dāng)采樣信號(hào)電壓大于等于基 準(zhǔn)閾值電壓時(shí)，觸發(fā)單元自鎖于第二穩(wěn)態(tài);觸發(fā)單元的輸出端與開(kāi)關(guān)單元的第一端連接，開(kāi) 關(guān)單元的第二端為電壓調(diào)節(jié)器的勵(lì)磁控制端且與續(xù)流單元連接，續(xù)流單元的另一端連接電 壓調(diào)節(jié)器的電源正極，開(kāi)關(guān)單元的第三端接地;觸發(fā)單元處于第一穩(wěn)態(tài)時(shí)通過(guò)開(kāi)關(guān)單元接 通勵(lì)磁電流，處于第二穩(wěn)態(tài)時(shí)通過(guò)開(kāi)關(guān)單元切斷勵(lì)磁電流。
[0128] 如圖11所示，穩(wěn)壓二極管D3的正極接地，電阻R4連接在穩(wěn)壓二極管D3負(fù)極和調(diào)節(jié) 器電源正極之間，電容Cl與穩(wěn)壓二極管D3并聯(lián)，即電阻R4、穩(wěn)壓二極管D3和電容Cl構(gòu)成穩(wěn)壓 電源用于為振蕩單元、比較單元、觸發(fā)單元提供穩(wěn)定的電壓;采樣單元由電阻Rl和R2串聯(lián)連 接于電源正負(fù)極之間，電源正極與發(fā)電機(jī)的電源輸出相連，電源負(fù)極與發(fā)電機(jī)的負(fù)極搭鐵 相連;觸發(fā)單元由電壓比較器Al和反饋電阻R5構(gòu)成，電阻R5連接在比較器Al的同相輸入端 和輸出端之間，比較器Al和穩(wěn)壓電源及地分別連接；電阻R1、R2的連接節(jié)點(diǎn)為采樣電路的輸 出端與比較器Al的反相輸入端連接；閾值單元由穩(wěn)壓二極管Dl構(gòu)成，穩(wěn)壓二極管Dl的正極 接地，穩(wěn)壓二極管Dl的負(fù)極作為閾值單元的輸出端與比較器Al的同相輸入端連接;振蕩單 元與穩(wěn)壓電源和地分別連接，振蕩單元輸出端與比較器Al的同相輸入端連接用于為觸發(fā)單 元提供高電平有效的固定頻率的觸發(fā)窄脈沖信號(hào)即定頻觸發(fā)信號(hào);開(kāi)關(guān)單元包括功率場(chǎng)效 應(yīng)管Q2,功率管Q2的柵極作為開(kāi)關(guān)單元的第一端與觸發(fā)單元的輸出端連接用于接收觸發(fā)單 元的輸出信號(hào)，功率管源極作為開(kāi)關(guān)單元的第三端接地，功率管漏極與續(xù)流單元的二極管 D2正極連接并作為勵(lì)磁控制端用于控制發(fā)電機(jī)勵(lì)磁電流;二極管D2的負(fù)極連接電源正極。
[0129] 下面闡述詳細(xì)的工作過(guò)程：
[0130] (1)當(dāng)發(fā)電機(jī)輸出電壓低于設(shè)定值時(shí)，容易理解的是，由于采樣信號(hào)與發(fā)電機(jī)輸出 電壓實(shí)時(shí)值的比值等于基準(zhǔn)閾值電壓與發(fā)電機(jī)輸出電壓設(shè)定值的比值，所以采樣電阻Rl和 R2的分壓節(jié)點(diǎn)上的電壓低于閾值單元的基準(zhǔn)電壓。
[0131] 設(shè)比較器Al輸出高電平1，比較器Al輸出的高電平經(jīng)過(guò)電阻R5在穩(wěn)壓二極管Dl負(fù) 極得到穩(wěn)定的基準(zhǔn)閾值電壓，采樣信號(hào)電壓低于閾值單元的基準(zhǔn)閾值電壓，即比較器Al的 反相輸入端電壓低于其同相輸入端電壓，比較器Al輸出高電平1為穩(wěn)定狀態(tài)；
[0132] 設(shè)比較器Al輸出低電平0,在振蕩單元輸出的窄脈沖沒(méi)有到來(lái)時(shí)，比較器同相輸入 端經(jīng)電阻R5被其輸出端拉為低電平，其電壓低于采樣單元的信號(hào)電壓，比較器Al輸出為低 電平0且穩(wěn)定在該狀態(tài);在振蕩單元輸出的窄脈沖到來(lái)時(shí)，對(duì)觸發(fā)單元進(jìn)行觸發(fā):窄脈沖信 號(hào)抬高比較器同相輸入端電位，其電壓高于采樣單元的信號(hào)電壓，且窄脈沖的寬度大于比 較器Al翻轉(zhuǎn)所需時(shí)間（由于比較器的翻轉(zhuǎn)時(shí)間極短，一般在納秒至數(shù)十微秒級(jí)，相應(yīng)的窄脈 沖可以很窄，其所占的定頻觸發(fā)脈沖的占空比就很小，保證可靠觸發(fā)即可），比較器Al翻轉(zhuǎn)， 其輸出為高電平1，當(dāng)振蕩單元輸出的窄脈沖信號(hào)過(guò)后，由電阻R5經(jīng)穩(wěn)壓二極管Dl穩(wěn)壓的基 準(zhǔn)電壓高于欠壓狀態(tài)下采樣電路的信號(hào)電壓，使觸發(fā)單元輸出高電平信號(hào)得以鎖止，即觸 發(fā)單元穩(wěn)定在第一穩(wěn)態(tài)，并通過(guò)功率管Q2將勵(lì)磁線圈的負(fù)極對(duì)地導(dǎo)通，由于勵(lì)磁線圈的正 極與電源正極一直連接，所以勵(lì)磁電流出現(xiàn)，發(fā)電機(jī)得以勵(lì)磁;若發(fā)電機(jī)持續(xù)欠壓，則勵(lì)磁 電流持續(xù)。
[0133] (2)隨著發(fā)電機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)，其輸出電壓逐漸升高，當(dāng)發(fā)電機(jī)輸出電壓大于等于設(shè)定值 時(shí)，且振蕩單元輸出的定頻觸發(fā)信號(hào)的正向窄脈沖沒(méi)有到來(lái)，采樣單元電阻Rl和R2的分壓 節(jié)點(diǎn)上的電壓高于閾值單元的基準(zhǔn)電壓值，從過(guò)壓時(shí)刻時(shí)間點(diǎn)開(kāi)始，歷經(jīng)比較器Al的反相 輸入端電壓高于其同相輸入端的電壓，比較器Al輸出低電平0,且通過(guò)電阻R5使觸發(fā)單元鎖 止在輸出為低電平第二穩(wěn)態(tài)，通過(guò)功率管Q2截止的切斷勵(lì)磁電流;在上述信號(hào)處理流程中， 從過(guò)壓時(shí)刻時(shí)間點(diǎn)到功率管徹底截止的時(shí)間點(diǎn)，歷經(jīng)了比較器Al和功率管Q2這兩電路結(jié)構(gòu) 的翻轉(zhuǎn)時(shí)間之和(一般在納秒至微秒級(jí)），相對(duì)于先前技術(shù)〇. 1毫秒~2毫秒的延遲量，本電 路的延遲時(shí)間遠(yuǎn)小于先前技術(shù)的調(diào)節(jié)器延遲時(shí)間，幾乎不會(huì)產(chǎn)生過(guò)壓超時(shí)勵(lì)磁，提高了調(diào) 節(jié)器和發(fā)電機(jī)的安全可靠性和使用壽命。續(xù)流單元在功率管截止時(shí)吸收勵(lì)磁線圈產(chǎn)生的自 感電動(dòng)勢(shì)。
[0134] 在輸出電壓持續(xù)壓大于設(shè)定值且振蕩單元的窄脈沖沒(méi)有到來(lái)時(shí)，功率管Q2持續(xù)截 止。
[0135] 如果出現(xiàn)持續(xù)過(guò)壓，當(dāng)定頻觸發(fā)信號(hào)的正向窄脈沖到來(lái)，對(duì)觸發(fā)單元開(kāi)始觸發(fā):觸 發(fā)信號(hào)抬高比較器Al同相輸入端電壓，使比較器Al翻轉(zhuǎn)輸出高電平1，功率管Q2導(dǎo)通，但窄 脈沖隨即過(guò)去，采樣信號(hào)高于基準(zhǔn)閾值電壓，又使觸發(fā)單元翻轉(zhuǎn)為輸出低電平〇,控制功率 管Q2截止，直至下一個(gè)定頻觸發(fā)脈沖到來(lái)才可以重新導(dǎo)通，在發(fā)電機(jī)輸出電壓連續(xù)過(guò)壓期 間，功率管Q2與定頻觸發(fā)信號(hào)窄脈沖同步導(dǎo)通，勵(lì)磁回路出現(xiàn)窄脈沖勵(lì)磁電流，即殘余電 流。
[0136] (3)隨著負(fù)載對(duì)電力的消耗，當(dāng)發(fā)電機(jī)輸出電壓降低到低于設(shè)定值時(shí)，在振蕩單元 輸出的窄脈沖沒(méi)有到來(lái)期間，比較器Al輸出低電平，此時(shí)觸發(fā)單元輸出低電平信號(hào)得以鎖 止；
[0137] 當(dāng)振蕩單元輸出的窄脈沖到來(lái)，窄脈沖信號(hào)使比較器Al輸出為高電平1，功率管Q2 導(dǎo)通接通勵(lì)磁電流；當(dāng)窄脈沖信號(hào)過(guò)后，由于觸發(fā)單元輸出高電平狀態(tài)通過(guò)反饋電阻R5得 以鎖止，即穩(wěn)定在第一穩(wěn)態(tài)，所以發(fā)電機(jī)得以持續(xù)勵(lì)磁。
[0138] 通過(guò)上述過(guò)程得出，每次勵(lì)磁電流的切斷過(guò)程是：當(dāng)發(fā)電機(jī)輸出電壓大于等于設(shè) 定值即過(guò)壓時(shí)刻到來(lái)時(shí)，采樣單元實(shí)時(shí)采樣發(fā)電機(jī)輸出電壓，且信號(hào)處理過(guò)程沒(méi)有電容造 成時(shí)間上的延遲，僅經(jīng)過(guò)觸發(fā)單元翻轉(zhuǎn)即切斷勵(lì)磁電流，因電路的翻轉(zhuǎn)時(shí)間遠(yuǎn)小于現(xiàn)有技 術(shù)采樣中電路RC濾波元件導(dǎo)致的延遲時(shí)間，使勵(lì)磁切斷迅速、調(diào)節(jié)精準(zhǔn)、勵(lì)磁電流波形整齊 利落、減小功率管開(kāi)關(guān)損耗、避免過(guò)壓危害、提高調(diào)節(jié)器和發(fā)電機(jī)的安全性、可靠性和使用 壽命;在振蕩單元輸出的窄脈沖沒(méi)有到來(lái)期間，此時(shí)觸發(fā)單元輸出低電平信號(hào)得以鎖止，功 率管Q2截止，即使發(fā)電機(jī)電壓已經(jīng)低于設(shè)定值，觸發(fā)單元不會(huì)自行退出鎖止。每次勵(lì)磁電流 的開(kāi)啟過(guò)程是:振蕩單元的定頻觸發(fā)窄脈沖到來(lái)時(shí)，觸發(fā)單元翻轉(zhuǎn)為勵(lì)磁狀態(tài)，即每次勵(lì)磁 的開(kāi)啟都是始于定頻觸發(fā)信號(hào)，因此，在發(fā)電機(jī)正常調(diào)節(jié)期間，為定頻觸發(fā)勵(lì)磁。
[0139] 以上實(shí)施方式僅用于說(shuō)明本實(shí)用新型，而并非對(duì)本實(shí)用新型的限制，有關(guān)技術(shù)領(lǐng) 域的普通技術(shù)人員，在不脫離本實(shí)用新型的精神和范圍的情況下，還可以做出各種變化和 變型，因此所有等同的技術(shù)方案也屬于本實(shí)用新型的范疇，本實(shí)用新型的專(zhuān)利保護(hù)范圍應(yīng) 由權(quán)利要求限定。
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種限制超時(shí)勵(lì)磁的電壓調(diào)節(jié)器，其特征在于包括振蕩單元、采樣單元、閾值單元、 比較單元、觸發(fā)單元、開(kāi)關(guān)單元和續(xù)流單元;所述振蕩單元的輸出端與觸發(fā)單元的第一輸入 端連接用于提供定頻觸發(fā)信號(hào)，采樣單元包括電阻和/或晶體管用于提供延遲時(shí)間小于1微 秒的采樣信號(hào)，所述采樣單元與電源正負(fù)極分別連接，所述采樣單元輸出端與比較單元的 第一輸入端連接，閾值單元與所述比較單元的第二輸入端連接用于提供基準(zhǔn)閾值電壓，所 述比較單元的輸出端與觸發(fā)單元的第二輸入端連接用于當(dāng)所述采樣信號(hào)電壓大于等于所 述基準(zhǔn)閾值電壓時(shí)刻所述比較單元在延遲時(shí)間10微秒內(nèi)提供第一電壓，所述觸發(fā)單元的輸 出端與開(kāi)關(guān)單元的第一端連接，所述開(kāi)關(guān)單元的第二端為電壓調(diào)節(jié)器的勵(lì)磁控制端且與續(xù) 流單元連接；當(dāng)所述電壓調(diào)節(jié)器用于外搭鐵發(fā)電機(jī)時(shí)，所述續(xù)流單元的另一端連接發(fā)電機(jī) 電壓調(diào)節(jié)器的電源正極，所述開(kāi)關(guān)單元的第三端接地；當(dāng)所述電壓調(diào)節(jié)器用于內(nèi)搭鐵發(fā)電 機(jī)時(shí)，所述續(xù)流單元的另一端接地即電壓調(diào)節(jié)器的電源負(fù)極，所述開(kāi)關(guān)單元的第三端接電 壓調(diào)節(jié)器的電源正極;使所述觸發(fā)單元還在未接收到所述第一電壓時(shí)在所述延時(shí)觸發(fā)信號(hào) 的作用下自鎖于第一穩(wěn)態(tài)并通過(guò)所述開(kāi)關(guān)單元接通勵(lì)磁電流，所述觸發(fā)單元在所述第一電 壓作用下自鎖于第二穩(wěn)態(tài)并通過(guò)所述開(kāi)關(guān)單元切斷勵(lì)磁電流且所述觸發(fā)單元的翻轉(zhuǎn)時(shí)間 及所述功率器件關(guān)斷時(shí)間小于1微秒。2. -種限制超時(shí)勵(lì)磁的電壓調(diào)節(jié)器，其特征在于包括延時(shí)單元、采樣單元、閾值單元、 比較單元、觸發(fā)單元、開(kāi)關(guān)單元和續(xù)流單元;所述延時(shí)單元的輸出端與觸發(fā)單元的第一輸入 端連接用于為所述觸發(fā)單元提供延時(shí)觸發(fā)信號(hào)，采樣單元包括電阻和/或晶體管用于提供 延遲時(shí)間小于1微秒的采樣信號(hào)，所述采樣單元與電源正負(fù)極分別連接，所述采樣單元輸出 端與比較單元的第一輸入端連接，閾值單元與所述比較單元的第二輸入端連接用于提供基 準(zhǔn)閾值電壓，所述比較單元的輸出端與觸發(fā)單元的第二輸入端連接用于當(dāng)所述采樣信號(hào)電 壓大于等于所述基準(zhǔn)閾值電壓時(shí)刻所述比較單元在延遲時(shí)間10微秒內(nèi)提供第一電壓，所述 觸發(fā)單元的輸出端與開(kāi)關(guān)單元的第一端連接，所述開(kāi)關(guān)單元的第二端為發(fā)電機(jī)電壓調(diào)節(jié)器 的勵(lì)磁控制端且與續(xù)流單元連接；當(dāng)所述發(fā)電機(jī)電壓調(diào)節(jié)器用于外搭鐵發(fā)電機(jī)時(shí)，所述續(xù) 流單元的另一端連接發(fā)電機(jī)電壓調(diào)節(jié)器的電源正極，所述開(kāi)關(guān)單元的第三端接地；當(dāng)所述 發(fā)電機(jī)電壓調(diào)節(jié)器用于內(nèi)搭鐵發(fā)電機(jī)時(shí)，所述續(xù)流單元的另一端接地即發(fā)電機(jī)電壓調(diào)節(jié)器 的電源負(fù)極，所述開(kāi)關(guān)單元的第三端接發(fā)電機(jī)電壓調(diào)節(jié)器的電源正極;使所述觸發(fā)單元還 在未接收到所述第一電壓時(shí)在所述延時(shí)觸發(fā)信號(hào)的作用下自鎖于第一穩(wěn)態(tài)并通過(guò)所述開(kāi) 關(guān)單元接通勵(lì)磁電流，所述觸發(fā)單元在所述第一電壓作用下自鎖于第二穩(wěn)態(tài)并通過(guò)所述開(kāi) 關(guān)單元切斷勵(lì)磁電流且所述觸發(fā)單元的翻轉(zhuǎn)時(shí)間及所述功率器件關(guān)斷時(shí)間小于1微秒。3. -種限制超時(shí)勵(lì)磁的電壓調(diào)節(jié)器，其特征在于包括振蕩單元、采樣單元、閾值單元、 比較單元、觸發(fā)單元和續(xù)流單元;所述振蕩單元的輸出端與觸發(fā)單元的輸入端連接用于為 所述觸發(fā)單元提供定頻觸發(fā)信號(hào)，使所述觸發(fā)單元在所述定頻觸發(fā)信號(hào)的作用下自鎖于第 一穩(wěn)態(tài);采樣單元包括電阻和/或晶體管用于提供延遲時(shí)間小于1微秒的采樣信號(hào)，所述采 樣單元與電源正負(fù)極分別連接，所述采樣單元輸出端與比較單元的第一輸入端連接，閾值 單元與所述比較單元的第二輸入端連接用于提供基準(zhǔn)閾值電壓，所述比較單元的輸出端與 觸發(fā)單元的輸入端連接用于當(dāng)所述采樣信號(hào)電壓大于等于所述基準(zhǔn)閾值電壓時(shí)刻所述比 較單元在延遲時(shí)間10微秒內(nèi)提供第一電壓，使所述觸發(fā)單元在所述第一電壓作用下自鎖于 第二穩(wěn)態(tài);所述觸發(fā)單元的輸出端為電壓調(diào)節(jié)器的勵(lì)磁控制端且與續(xù)流單元連接；當(dāng)所述 發(fā)電機(jī)電壓調(diào)節(jié)器用于外搭鐵發(fā)電機(jī)時(shí)，所述續(xù)流單元的另一端連接發(fā)電機(jī)電壓調(diào)節(jié)器的 電源正極，所述觸發(fā)單元的第三端接地;當(dāng)所述發(fā)電機(jī)電壓調(diào)節(jié)器用于內(nèi)搭鐵發(fā)電機(jī)時(shí)，所 述續(xù)流單元的另一端接地即發(fā)電機(jī)電壓調(diào)節(jié)器的電源負(fù)極，所述觸發(fā)單元的第三端接發(fā)電 機(jī)電壓調(diào)節(jié)器的電源正極，所述觸發(fā)單元處于第一穩(wěn)態(tài)時(shí)通過(guò)其功率器件接通勵(lì)磁電流， 處于第二穩(wěn)態(tài)時(shí)通過(guò)其功率器件切斷勵(lì)磁電流且所述觸發(fā)單元的翻轉(zhuǎn)時(shí)間及所述功率器 件關(guān)斷時(shí)間小于1微秒。4. 一種限制超時(shí)勵(lì)磁的電壓調(diào)節(jié)器，其特征在于包括振蕩單元、采樣單元、閾值單元、 觸發(fā)單元和續(xù)流單元;所述振蕩單元的輸出端與觸發(fā)單元的輸入端連接用于為所述觸發(fā)單 元提供定頻觸發(fā)信號(hào)，使所述觸發(fā)單元在所述定頻觸發(fā)信號(hào)的作用下自鎖于第一穩(wěn)態(tài);采 樣單元包括電阻和/或晶體管用于提供延遲時(shí)間小于1微秒的采樣信號(hào)，所述采樣單元與電 源正負(fù)極分別連接，所述采樣單元輸出端通過(guò)閾值單元與觸發(fā)單元的輸入端連接用于當(dāng)所 述采樣信號(hào)電壓大于等于所述基準(zhǔn)閾值電壓時(shí)刻所述閾值單元在延遲時(shí)間10微秒內(nèi)輸出 第一電壓，使所述觸發(fā)單元在所述第一電壓作用下自鎖于第二穩(wěn)態(tài);所述觸發(fā)單元的輸出 端為電壓調(diào)節(jié)器的勵(lì)磁控制端且與續(xù)流單元連接；當(dāng)所述電壓調(diào)節(jié)器用于外搭鐵發(fā)電機(jī) 時(shí)，所述續(xù)流單元的另一端連接電壓調(diào)節(jié)器的電源正極，所述觸發(fā)單元的第三端接地;當(dāng)所 述電壓調(diào)節(jié)器用于內(nèi)搭鐵發(fā)電機(jī)時(shí)，所述續(xù)流單元的另一端接地即電壓調(diào)節(jié)器的電源負(fù) 極，所述觸發(fā)單元的第三端接電壓調(diào)節(jié)器的電源正極，所述觸發(fā)單元處于第一穩(wěn)態(tài)時(shí)通過(guò) 功率器件接通勵(lì)磁電流，處于第二穩(wěn)態(tài)時(shí)通過(guò)功率器件切斷勵(lì)磁電流且所述觸發(fā)單元的翻 轉(zhuǎn)時(shí)間及所述功率器件關(guān)斷時(shí)間小于1微秒。5. -種限制超時(shí)勵(lì)磁的電壓調(diào)節(jié)器，其特征在于包括延時(shí)單元、采樣單元、閾值單元、 觸發(fā)單元和續(xù)流單元;所述延時(shí)單元的輸出端與觸發(fā)單元的輸入端連接用于為所述觸發(fā)單 元提供延時(shí)觸發(fā)信號(hào)，使所述觸發(fā)單元在所述延時(shí)觸發(fā)信號(hào)的作用下自鎖于第一穩(wěn)態(tài);采 樣單元包括電阻和/或晶體管用于提供延遲時(shí)間小于1微秒的采樣信號(hào)，所述采樣單元與電 源正負(fù)極分別連接，所述采樣單元輸出端通過(guò)閾值單元與所述觸發(fā)單元的輸入端連接用于 當(dāng)所述采樣信號(hào)電壓大于等于所述基準(zhǔn)閾值電壓時(shí)刻所述閾值單元在延遲時(shí)間10微秒內(nèi) 輸出第一電壓，使所述觸發(fā)單元在所述第一電壓作用下自鎖于第二穩(wěn)態(tài);所述觸發(fā)單元輸 出端與延時(shí)單元的輸入端連接，用于為延時(shí)單元提供勵(lì)磁切斷信號(hào)及調(diào)節(jié)器上電信號(hào)，所 述觸發(fā)單元輸出端為發(fā)電機(jī)電壓調(diào)節(jié)器的勵(lì)磁控制端且與續(xù)流單元連接；當(dāng)所述電壓調(diào)節(jié) 器用于外搭鐵發(fā)電機(jī)時(shí)，所述續(xù)流單元的另一端連接電壓調(diào)節(jié)器的電源正極，所述觸發(fā)單 元的第三端接地；當(dāng)所述電壓調(diào)節(jié)器用于內(nèi)搭鐵發(fā)電機(jī)時(shí)，所述續(xù)流單元的另一端接地即 電壓調(diào)節(jié)器的電源負(fù)極，所述觸發(fā)單元的第三端接電壓調(diào)節(jié)器的電源正極，所述觸發(fā)單元 處于第一穩(wěn)態(tài)時(shí)通過(guò)功率器件接通勵(lì)磁電流，處于第二穩(wěn)態(tài)時(shí)通過(guò)功率器件切斷勵(lì)磁電流 且所述觸發(fā)單元的翻轉(zhuǎn)時(shí)間及所述功率器件關(guān)斷時(shí)間小于1微秒。6. -種限制超時(shí)勵(lì)磁的電壓調(diào)節(jié)器，其特征在于包括振蕩單元、采樣單元、閾值單元、 觸發(fā)單元、開(kāi)關(guān)單元和續(xù)流單元;所述振蕩單元的輸出端與觸發(fā)單元的第一輸入端連接用 于為所述觸發(fā)單元提供定頻觸發(fā)信號(hào)，使所述觸發(fā)單元在所述定頻觸發(fā)信號(hào)的作用下自鎖 于第一穩(wěn)態(tài);采樣單元包括電阻和/或晶體管用于提供延遲時(shí)間小于1微秒的采樣信號(hào)，所 述采樣單元與電源正負(fù)極分別連接，所述采樣單元輸出端與觸發(fā)單元的第二輸入端連接用 于提供所述采樣信號(hào)，閾值單元與所述觸發(fā)單元的第一輸入端連接用于提供所述基準(zhǔn)閾值 電壓，當(dāng)所述采樣信號(hào)電壓大于等于所述基準(zhǔn)閾值電壓時(shí)，所述觸發(fā)單元自鎖于第二穩(wěn)態(tài)； 所述觸發(fā)單元的輸出端與開(kāi)關(guān)單元的第一端連接，所述開(kāi)關(guān)單元的第二端為電壓調(diào)節(jié)器的 勵(lì)磁控制端且與續(xù)流單元連接，當(dāng)所述電壓調(diào)節(jié)器用于外搭鐵發(fā)電機(jī)時(shí)，所述續(xù)流單元的 另一端連接電壓調(diào)節(jié)器的電源正極，所述開(kāi)關(guān)單元的第三端接地；當(dāng)所述電壓調(diào)節(jié)器用于 內(nèi)搭鐵發(fā)電機(jī)時(shí)，所述續(xù)流單元的另一端接地即電壓調(diào)節(jié)器的電源負(fù)極，所述開(kāi)關(guān)單元的 第三端接電壓調(diào)節(jié)器的電源正極，所述觸發(fā)單元處于第一穩(wěn)態(tài)時(shí)通過(guò)所述開(kāi)關(guān)單元接通勵(lì) 磁電流，處于第二穩(wěn)態(tài)時(shí)通過(guò)所述開(kāi)關(guān)單元切斷勵(lì)磁電流且所述觸發(fā)單元的翻轉(zhuǎn)時(shí)間及所 述功率器件關(guān)斷時(shí)間小于1微秒。
【文檔編號(hào)】H02P9/30GK205490277SQ201620300611
【公開(kāi)日】2016年8月17日
【申請(qǐng)日】2016年4月13日
【發(fā)明人】楊明
【申請(qǐng)人】楊明