專利名稱：一種汽車發(fā)電機輸出電壓控制供電開關的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及汽車車載電子設備電源技術，特別是指一種由汽車發(fā)電機輸出電壓控 制的供電開關。
背景技術：
隨著電子技術在汽車技術領域的推廣應用，汽車車載電子設備呈現(xiàn)快速增長的趨 勢，車載電子設備的后加裝、改裝也呈現(xiàn)快速增長的趨勢。但車載電子設備在汽車上的后加 裝、改裝必然涉及到供電及供電控制問題，現(xiàn)有車載電子設備的后加裝、改裝過程幾乎無法 避免對汽車原有供電線路(線束)的破線作業(yè)，除破壞汽車內(nèi)部裝飾外，更重要的是破線作 業(yè)導致汽車原有供電、控制線路(線束)絕緣性能的下降，增加了汽車電路短路甚至自燃故 障的機率，影響汽車整車安全性能。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種汽車發(fā)電機輸出電壓控制供電開關，該供電開關以汽車 發(fā)電機輸出電壓為控制信號，實現(xiàn)發(fā)電機工作時向指定電子設備供電或切斷供電，發(fā)電機 停止工作時切斷供電或接通供電。在本發(fā)明所述供電開關的支持下，汽車后加裝電子設備 供電可直接取自于汽車電瓶，實現(xiàn)汽車發(fā)動后自動供電，避免對汽車原有供電電路、控制線 路(線束)的破線作業(yè)。本發(fā)明為一種汽車發(fā)電機輸出電壓控制供電開關，包括供電電子開關的控制方 式，其特征是該供電開關主要由與汽車電瓶(發(fā)電機輸出電壓)連接的、監(jiān)測汽車發(fā)動機 工作狀態(tài)和/或提供控制信號的穩(wěn)壓二極管，擔任供電電子開關的場效應管，與場效應管 控制極連接的穩(wěn)壓延時電路組成。所述的穩(wěn)壓二極管穩(wěn)壓值取值范圍N穩(wěn)為:(發(fā)動機輸出電壓-0. 3) V彡(電 瓶空載電壓+0. 3) V。所述的與場效應管控制極連接的穩(wěn)壓延時電路，包括RC充放電延時電路和/或其 他延時電路，延時范圍在數(shù)秒至數(shù)十秒之間。本發(fā)明所述的一種汽車發(fā)電機輸出電壓控制供電開關之穩(wěn)壓管，其穩(wěn)壓值范圍 根據(jù)汽車供電系統(tǒng)電瓶空載電壓(未充電狀態(tài))和發(fā)電機輸出電壓(充電狀態(tài)電瓶電 壓)選取，當汽車供電系統(tǒng)標稱工作電壓為12V時，電瓶充電足量后空載電壓為12. 6V左 右，發(fā)電機輸出電壓(充電狀態(tài)電瓶電壓)為14. IV左右，穩(wěn)壓管可選取穩(wěn)壓值范圍為 12. 9V-13. 8V，可以監(jiān)測發(fā)電機工作狀態(tài)并獲取控制場效應管導通、截止的控制信號。本發(fā)明所述的一種汽車發(fā)電機輸出電壓控制供電開關由場效應管擔任電子開關， 包括Pmos場效應管擔任供電回路的高端(Vcc)控制和/或Nmos場效應管擔任供電回路的 低端(地)控制。以穩(wěn)壓值大于汽車電瓶空載電壓并小于發(fā)電機輸出電壓(充電狀態(tài)電瓶 電壓)的穩(wěn)壓管監(jiān)測發(fā)電機工作狀態(tài)并獲取供電控制電壓信號，該控制電壓信號控制場效 應管的導通或截止。
汽車發(fā)電機輸出電壓與發(fā)動機轉(zhuǎn)速關聯(lián)而必然波動，當發(fā)動機低轉(zhuǎn)速運行或轉(zhuǎn)速 不穩(wěn)定時，發(fā)電機輸出電壓可能瞬間或短時間小于穩(wěn)壓管穩(wěn)壓值，造成供電開關瞬間或短 時間斷供電，為此，本發(fā)明技術方案在場效應管控制極接入穩(wěn)定控制極電壓的延時電路，當 汽車發(fā)電機輸出電壓波動時，延時電路為場效應管控制極提供短時間相對穩(wěn)定的控制電 壓，吸收或消除發(fā)電機輸出電壓波動對供電開關連續(xù)平穩(wěn)供電的影響。根據(jù)實際應用情況和車載電子設備的供電要求，與場效應管控制極連接的穩(wěn)壓延 時電路延時范圍可在數(shù)秒至數(shù)十秒之間選取。本發(fā)明有以下有益效果本發(fā)明特別設計的“發(fā)電機輸出電壓控制供電開關截止 或?qū)ā奔夹g方案，只需直接將電子設備與汽車電瓶連接，即可自動實現(xiàn)對指定電子設備的 自動供電控制，無需與汽車電門鑰匙(開關)控制電路連接，徹底避免了對汽車原有供電線 路(線束)的破線作業(yè)，使車載電子設備的后加裝、改裝業(yè)務對汽車原有性能的影響降至最 低，符合汽車安全性能要求，且供電線路簡潔，降低了電子設備后加裝、改裝的裝配工作量。


圖1為本發(fā)明以Pmos管組成的發(fā)電機輸出電壓控制供電(導通)開關電路原理 圖。圖2為本發(fā)明以Nmos管組成的發(fā)電機輸出電壓控制供電(截止)開關電路原理 圖。
具體實施例方式以下根據(jù)附圖對發(fā)電機輸出電壓控制供電開關工作原理作具體說明。本發(fā)明實施例1是由Pmos管組成的發(fā)電機輸出電壓控制供電(導通)開關電路， 如圖1所示，Pmos管5源極(S)與汽車電瓶1+極連接，漏極(D)為輸出端，與車載電子設 備8 (RLl)連接，13V穩(wěn)壓管3負極接電瓶1+極，正極串聯(lián)限流電阻2 (Rl)后與三極管6基 極連接，三極管6的C極與Pmos管5控制極(G)連接，電阻4 (R2)跨接在Pmos管5的源極 (S)和控制極(G)之間，電容7 (C)正極接Pmos管5的控制極，負極接地。當汽車發(fā)電機9未工作無輸出電壓時，電瓶1電壓在12. 6V左右，穩(wěn)壓管3截止，三 極管6的基極電壓低于0. 7V也呈現(xiàn)截止狀態(tài)，Pmos管5控制極經(jīng)電阻4 (R2)與電瓶+極連 接而呈現(xiàn)高電壓，Pmos管5截止。當汽車發(fā)電機9工作時，發(fā)電機正常輸出電壓在14. IV左 右，13V穩(wěn)壓管3導通而使三極管6基極電壓大于0. 7V，三極管6處于飽和導通狀態(tài)，Pmos 管5控制極電壓為三極管CE極之間飽和壓降，Pmos管導通，實現(xiàn)發(fā)電機輸出電壓自動供電 功能。當汽車發(fā)電機9輸出電壓波動低于13V時，穩(wěn)壓管3截止而使三極管6呈現(xiàn)截止狀 態(tài)，Pmos管5控制極應相應呈現(xiàn)高電壓，但由于連接在Pmos管5控制極(G)上的電容(C) 7 通過電阻(R2)4充電需要一定的時間，也即Pmos管5控制極由低電壓升至高電壓(> 4V) 需要一定時間，Pmos管5控制極將在一定時間內(nèi)維持原來的低電壓，Pmos管5繼續(xù)維持導 通，適當選取電容(C)7和電阻(R2)4的數(shù)值，Pmos管5的維持導通時間可在數(shù)秒至數(shù)十秒 之間選擇，吸收或消除發(fā)電機輸出電壓波動的影響，實現(xiàn)平穩(wěn)持續(xù)供電。本發(fā)明實施例2是由Nmos管組成的發(fā)電機輸出電壓控制供電(截止)開關電路，如圖2所示。由Nmos管組成的發(fā)電機輸出電壓控制供電(截止)電路，適用于發(fā)電機工作 時停止供電、而停車時向指定電子設備供電的應用(如防盜設備)，汽車電瓶10與車載電子 設備(RL2) 14正極(+)連接，車載電子設備(RL2) 14負極與極Nmos管17的漏極(D)連接， Nmos管17的源極(S)接地。停車時發(fā)電機18不工作無輸出電壓，穩(wěn)壓管12截止，三極管15也截止，Nmos管 17控制極G經(jīng)電阻(R4) 13與電瓶10正極連接而呈現(xiàn)高電壓，Nmos管17導通，電瓶10經(jīng) 車載電子設備(RL2) 14, Nmos管17再回到電瓶，形成供電回路。當發(fā)電機18工作輸出電壓時，穩(wěn)壓管12導通，三極管15也導通，Nmos管17控制 極G為低電壓(三極管C-E極飽和壓降)，Nmos管17截止，切斷汽車電瓶對指定車載電子 設備(RL2)14的供電。 Nmos管17控制極G電壓穩(wěn)定由電阻13 (R4)、三極管15和電容(C) 16的工作狀 態(tài)聯(lián)合決定，當發(fā)電機輸出電壓波動低于穩(wěn)壓管穩(wěn)壓電壓時，三極管瞬間截止，但由于電容 (C) 16需要一定的充電時間，適當選取合適的阻容元件數(shù)值，可使Nmos管17控制極短時間 維持低電壓，保持Nmos管17截止工作狀態(tài)。
權利要求
1.一種汽車發(fā)電機輸出電壓控制供電開關，包括供電電子開關的控制方式，其特征是 該供電開關主要由與汽車電瓶(發(fā)電機輸出電壓)連接的、監(jiān)測汽車發(fā)動機工作狀態(tài)和/ 或提供控制信號的穩(wěn)壓二極管，擔任供電電子開關的場效應管，與場效應管控制極連接的 穩(wěn)壓延時電路組成。
2.根據(jù)權利要求1所述的一種汽車發(fā)電機輸出電壓控制供電開關，其特征是所述的 穩(wěn)壓二極管穩(wěn)壓值取值范圍Vs* :(發(fā)動機輸出電壓-0.(電瓶空載電壓+0. 3) V。
3.根據(jù)權利要求1所述的一種汽車發(fā)電機輸出電壓控制供電開關，其特征是所述的 與場效應管控制極連接的穩(wěn)壓延時電路，包括RC充放電延時電路和/或其他延時電路，延 時范圍在數(shù)秒至數(shù)十秒之間。
全文摘要
本發(fā)明提供一種汽車發(fā)電機輸出電壓控制供電開關，由場效應管(Pmos或Nmos)擔任供電電子開關，以穩(wěn)壓值大于汽車電瓶空載電壓并小于發(fā)電機工作輸出電壓的穩(wěn)壓管監(jiān)測發(fā)電機工作狀態(tài)，以發(fā)電機輸出電壓控制場效應管的導通或截止，以與場效應管控制極連接的延時電路提供控制極電壓的短時間相對穩(wěn)定，吸收或消除汽車發(fā)電機輸出電壓波動對供電開關的影響，實現(xiàn)汽車發(fā)電機輸出電壓控制下對車載指定電子設備的平穩(wěn)連續(xù)供電。
文檔編號H02P9/48GK102055399SQ200910209849
公開日2011年5月11日 申請日期2009年11月9日 優(yōu)先權日2009年11月9日
發(fā)明者傅建中 申請人:傅建中