自复位过流保护型高反压B电路发电机电压调节器的制作方法

本发明属于汽车发电机技术领域，涉及自复位过流保护型高反压b电路发电机电压调节器。

背景技术：

汽车发电机由于其工作条件的复杂性，对发电机电压调节器的要求很高，这些要求主要在于：

1、励磁过流保护：发电机由于功率、建压转速、转化效率方面的要求，汽车发电机主要采用有刷发电机，由于碳刷粉末漏电、有刷或无刷发电机励磁绕组短路等原因导致电压调节器励磁功率管过流是常见技术问题，因此对b电路(即内打铁型)发电机调节器进行过流保护尤其重要。

2、耐温特性：汽车发电机位于发动机舱，受到发动机发热的烘烤，环境温度很高，而且发电机本身也大量发热，这对内装式调节器提出了更高的耐温特性要求。

3、励磁频率范围：励磁频率过低，如低于30赫兹，将使发动机输出电压波纹系数过大，二励磁频率过高，如高于1000赫兹，将使电压调节器工作时其内部的功率管开关损耗过大、发热过多、易于损坏，而且励磁频率过高也使低频磁芯工作于理想特性之外、增大涡流损耗、降低效率。

4、超时励磁的制约：传统调节器基本线路依赖于取样电路的节点处的滤波电容和取样电阻构成的rc时间常数来降低励磁频率，有些还改进为π型滤波，但都不能兼顾励磁频率、励磁波形、励磁延迟制约(即对过压超时励磁的制约)这三者，往往导致发电机调节滞后或过度调节。

5、电路耐压特性：国内外部分电压调节器芯片采用集成电路封装形式的，其耐压值一般低于60～70v，很多进口芯片耐压值在40v，这样的调节器安装于国产发电机，很多时候会因为发电机在抛负载时所产生的过压浪涌导致调节器内的芯片被击穿损坏，而且进口调节器芯片价格不菲。

6、电路抗干扰特性：对于电子电路来说，晶体管分立元件简单线路的抗电磁干扰特性高于普通数字芯片，像普通与/或/非门电路及其组合出的衍生电路的抗干扰性低于分立器件，而普通单片机的抗干扰特性又低于门电路，专用的抗干扰特性较好的通用芯片价格较贵且没有适合于电压调节器特性和功能需求的通用芯片，因此，业界一般的共识是：单片机调节器不如专用调节器逻辑芯片可靠性高、二分立器件的抗干扰性即可靠性又高于专用调节器逻辑芯片。

7、电路工作稳定性：一般专用或通用芯片其工作启动电压在5v左右，很多进口调节器芯片启动电压在7.5v以上，这样的芯片在蓄电池较多亏电的情况下，不能保证发电机较快进入发电调节状态，特别是各种芯片的通用型较差，用更改芯片外围设计的方法可能会使很多产品不能满足电压调节器多样性及工作工况复杂性、会使发电机工作不稳定。

8、电路复杂程度：由数字芯片或单片机设计的调节器，其ic内部硬件结构、软件等均较复杂，不仅增加成本、也由于复杂性降低了可靠性。

9、电路所需元件数目和所占面积：现有技术的用分立器件设计出的调节器电路无法满足电压调节器的过流保护、耐温特性、励磁频率、励磁延迟制约、高反压、抗干扰、高可靠性等方面的技术需求，即使设计出来，往往因电路结构过于复杂、其元件较多、占用面积过大，调节器壳体内狭小的有限空间(一般在2.5x3平方毫米以内)无法容纳较多元件，而且元件越多故障率越高。

10、发电机专用电压调节ic芯片：对于数模混合集成电路专用调节器芯片的设计来说，一是其设计成本较高；二是其芯片试验周期长且成本更高；三是在没有多系列前装发电机生产企业认可和大批量需求的情况下，小批量试验及生产显然大大超出投资预算；四是对于温度要求特别苛刻的调节器芯片及功率芯片来说，一般的集成电路封装企业的生产工艺不能达到技术要求。

通过对多车系、国内外发电机电压调节器上千种产品的二十几年的检测分析、结合汽修企业的技术汇总、进口调节器芯片特性综合检测及多年科研和教学实践的过程，总结出：现有技术的调节器不能满足上述各项技术要求，使发电机及电压调节器早期损坏率较高。

技术实现要素：

本发明的目的在于，通过能够尽可能多地满足过流保护、耐温特性、励磁频率、励磁延迟制约、高反压、抗干扰的发电机特殊工作环境条件需求，提供适应于国内外特别是我国汽车发电机市场需求的高可靠性b电路(即内搭铁型)发电机电压调节器。

依据本发明的第一方面，提供了第一种自复位过流保护型高反压b电路发电机电压调节器，其特殊之处在于包括，

采样单元1、阈值单元2、开关控制单元3、开关单元4、续流单元5、反馈单元6、状态识别单元7、阻性模块8、定时单元9、复位单元10和容性模块11，其中：

所述采样单元1具有正极端、负极端和输出端，

所述阈值单元2具有输入端和输出端，

所述开关控制单元3包括输入端、输出端、公共端和负极端，

所述开关单元4具有输入端、输出端和正极端，

所述续流单元5为续流二极管，

所述反馈单元6包括输入端和输出端，

所述状态识别单元7具有负极端、输入端和输出端，

所述阻性模块8为具有限流电阻特性的阻性电路，

所述定时单元9具有输入端、输出端和第三端，

所述复位单元10具有第一端、第二端和第三端，

所述容性模块11为具有充放电特性的容性电路，

所述采样单元1的正极端连接所述发电机电压调节器的电源正极(b+)、负极端接地(即电源负极e)、所述采样单元的输出端连接所述阈值单元2的输入端；

所述阈值单元2的输出端连接所述开关控制单元3的输入端，

所述开关控制单元3的输出端连接所述开关单元4的输入端，所述开关控制单元3的公共端连接所述复位单元10的第二端，所述开关控制单元3的负极端连接所述发电机电压调节器的电源负极e(即接地)，

所述开关单元4的正极端连接电源正极(b+)、所述开关单元4的输出端作为所述发电机电压调节器的励磁控制端f，用于控制b电路发电机励磁绕组的热端，

所述续流二极管的负极连接所述开关单元4的输出端、所述续流二极管的负极接地，

所述反馈单元6的输入端连接所述开关单元4的输出端、所述反馈单元6的输出端连接所述开关控制单元3的输入端，

所述状态识别单元7的负极端接地、所述状态识别单元7的输入端通过所述阻性模块8连接所述开关单元4的输出端、所述状态识别单元7的输出端连接所述定时单元9的输入端，

所述定时单元9的输出端连接所述复位单元10的第一端、所述定时单元9的第三端连接电源正极或接地，

所述复位单元10的第三端连接电源正极，

所述容性模块11的一端连接所述复位单元10的第一端、所述容性模块11的另一端连接所述状态识别单元7的输入端或连接所述开关单元4的输出端。

进一步优选地，还提供了属于第一种类型的自复位过流保护型高反压b电路发电机电压调节器，其特殊之处在于，

所述采样单元1包括电阻r1、r2和电容c1，所述电阻r1和r2串联连接，所述电阻r2和电容c1并联，所述电阻r2的另一端为采样单元的负极端连接发电机电压调节器的电源正极(b+)、所述电阻r1的另一端为负极端接地(即电源负极e)、电阻r1和r2串联连接节点为采样单元的输出端连接阈值单元2的输入端，

所述阈值单元2包括稳压二极管d1，所述稳压二极管d1正极即为阈值单元2的输入端，所述稳压二极管d1负极为输出端连接所述开关控制单元3的输入端，

所述开关控制单元3包括三极管q1和电阻r3，所述三极管q1的基极作为开关控制单元3的输入端，所述三极管q1的集电极和电阻r3连接，所述三极管q1集电极还作为开关控制单元3的输出端连接开关单元4的输入端，所述三极管q1的发射极为公共端连接复位单元10的第二端，所述电阻r3的另一端作为开关控制单元3的负极端接地，

所述开关单元4包括功率场效应管q2，所述功率场效应管q2的源极作为开关单元4的正极端、所述功率场效应管q2的漏极作为开关单元4的输出端即发电机电压调节器的励磁控制端f，用于控制b电路发电机励磁绕组的热端，

所述续流单元5为续流二极管d2，所述续流二极管d2的负极连接开关单元4的输出端、所述续流二极管d2的正极接地，

所述反馈单元6包括反馈电阻r4，所述反馈电阻r4的一端为反馈单元6的输入端连接开关单元4的输出端、所述反馈电阻r4另一端为反馈单元6的输出端连接开关控制单元3的输入端，

所述状态识别单元7包括三极管q3，所述三极管q3发射极为状态识别单元7的负极端接地、所述三极管q3的基极为状态识别单元7的输入端通过阻性模块8连接开关单元4的输出端、所述三极管q3的集电极为状态识别单元7的输出端连接定时单元9的输入端，

所述定时单元9包括电容c2和电阻r6，所述电容c2的一端与电阻r6连接，连接节点作为所述定时单元9的输入端，所述电阻r6的另一端作为定时单元9的输出端连接复位单元10的第一端、所述电容c2的另一端作为所述定时单元9的第三端连接电源正极或接地，

所述复位单元10包括三极管q4，所述三极管q4的基极作为复位单元10的第一端，所述三极管q4的集电极作为复位单元10的第二端，所述三极管q4的发射极作为复位单元10的第三端接地，

所述容性模块11包括电容c3，所述电容c3的一端连接复位单元10的第一端、所述电容c3另一端连接所述状态识别单元7的输入端或连接所述开关单元4的输出端。

依据本发明的第二方面，提供了第二种自复位过流保护型高反压b电路发电机电压调节器，其特殊之处在于包括，

采样单元1、阈值单元2、开关控制单元3、开关单元4、续流单元5、反馈单元6、状态识别单元7、阻性模块8、定时单元9、复位单元10和容性模块11，其中：

所述采样单元1具有正极端、负极端和输出端，

所述阈值单元2具有输入端和输出端，

所述开关控制单元3包括输入端、输出端和公共端，

所述开关单元4具有输入端、输出端和正极端，

所述续流单元5为续流二极管，

所述反馈单元6包括输入端和输出端，

所述状态识别单元7具有负极端、输入端和输出端，

所述阻性模块8为具有限流电阻特性的阻性电路，

所述定时单元9具有输入端、输出端和第三端，

所述复位单元10具有第一端、第二端和第三端，

所述容性模块11为具有充放电特性的容性电路，

所述采样单元1的正极端连接所述发电机电压调节器的电源正极(b+)、负极端接地(即电源负极e)、所述采样单元的输出端连接所述阈值单元2的输入端；

所述阈值单元2的输出端连接所述开关控制单元3的输入端，

所述开关控制单元3的输出端连接所述开关单元4的输入端，所述开关控制单元3的公共端连接所述复位单元10的第二端，

所述开关单元4的正极端连接电源正极、所述开关单元4的输出端作为所述发电机电压调节器的励磁控制端f，用于控制b电路发电机励磁绕组的热端，

所述续流二极管的负极连接所述开关单元4的输出端、所述续流二极管的正极接地，

所述反馈单元6的输入端连接所述开关单元4的输出端、所述反馈单元6的输出端连接所述开关控制单元3的输入端，

所述状态识别单元7的负极端接地、所述状态识别单元7的输入端通过所述阻性模块8连接所述开关单元4的输出端、所述状态识别单元7的输出端连接所述定时单元9的输入端，

所述定时单元9的输出端连接所述复位单元10的第一端、所述定时单元9的第三端连接所述开关控制单元的输出端，

所述复位单元10的第三端连接电源正极，

所述容性模块11的一端连接所述复位单元10的第一端、所述容性模块11的另一端连接所述状态识别单元7的输入端或连接所述开关单元4的输出端。

进一步优选地，还提供了属于第二种类型的自复位过流保护型高反压b电路发电机电压调节器，其特殊之处在于，

所述采样单元1包括电阻r1、r2和电容c1，所述电阻r1和r2串联连接，所述电阻r2和电容c1并联，所述电阻r2的另一端为采样单元的正极端连接发电机电压调节器的电源正极(b+)、所述电阻r1的另一端为负极端接地(即电源负极e)、所述电阻r1和r2串联连接节点为采样单元的输出端连接阈值单元2的输入端；

所述阈值单元2包括稳压二极管d1，所述稳压二极管d1正极即为阈值单元2的输入端，所述稳压二极管d1负极为输出端连接开关控制单元3的输入端，

所述开关控制单元3包括三极管q1，所述三极管q1的基极作为开关控制单元3的输入端，所述三极管q1的集电极作为开关控制单元3的输出端连接开关单元4的输入端，所述三极管q1的发射极为公共端连接复位单元10的第二端，

所述开关单元4包括功率场效应管q2，所述功率场效应管q2的源极作为开关单元4的正极端、所述功率场效应管q2漏极作为开关单元4的输出端即发电机电压调节器的励磁控制端f，用于控制b电路发电机励磁绕组的热端，

所述续流单元5为续流二极管d2，所述续流二极管d2负极连接开关单元4的输出端、所述续流二极管d2正极接地，

所述反馈单元6包括反馈电阻r4，所述反馈电阻r4的一端为反馈单元6的输入端连接开关单元4的输出端、所述反馈电阻r4另一端为反馈单元6的输出端连接所述开关控制单元3的输入端，

所述状态识别单元7包括三极管q3，所述三极管q3的发射极为状态识别单元7的负极端接地、所述三极管q3的基极为状态识别单元7的输入端通过阻性模块8的电阻r5连接到开关单元4的输出端、所述三极管q3集电极为状态识别单元7的输出端连接定时单元9的输入端，

所述定时单元9包括电容c2和电阻r6，所述电容c2的一端与电阻r6连接，连接节点作为定时单元9的输入端，所述电阻r6的另一端作为定时单元9的输出端连接复位单元10的第一端、所述电容c2的另一端作为所述定时单元9的第三端与所述三极管q1的集电极连接，

所述复位单元10包括三极管q4，所述三极管q4的基极作为复位单元10的第一端，所述三极管q4的集电极作为复位单元10的第二端，所述三极管q4的发射极作为所述复位单元10的第三端连接电源正极，

所述容性模块11包括电容c3，所述电容c3的一端连接所述复位单元10的第一端、所述电容c3另一端连接所述状态识别单元7的输入端或连接所述开关单元4的输出端。

依据本发明的第三方面，提供了第三种自复位过流保护型高反压b电路发电机电压调节器，其特殊之处在于包括，

采样单元1、阈值单元2、开关控制单元3、开关单元4、续流单元5、反馈单元6、状态识别单元7、阻性模块8、定时单元9、复位单元10和容性模块11，其中：

所述采样单元1具有正极端、负极端和输出端，

所述阈值单元2具有输入端和输出端，

所述开关控制单元3包括输入端、输出端、公共端和负极端，

所述开关单元4具有输入端、输出端和正极端，

所述续流单元5为续流二极管，

所述反馈单元6包括输入端和输出端，

所述状态识别单元7具有负极端、输入端和输出端，

所述阻性模块8为具有限流电阻特性的阻性电路，

所述定时单元9具有输入端、输出端和第三端，

所述复位单元10具有第一端、第二端和第三端，

所述容性模块11为具有充放电特性的容性电路，

所述采样单元1的正极端连接所述发电机电压调节器的电源正极(b+)、负极端接地(即电源负极e)、所述采样单元的输出端连接所述阈值单元2的输入端；

所述阈值单元2的输出端连接所述开关控制单元3的输入端，

所述开关控制单元3的输出端连接所述开关单元4的输入端，所述开关控制单元3的公共端电源正极，所述开关控制单元3的负极端接地，

所述开关单元4的正极端连接电源正极、所述开关单元4的输出端作为所述发电机电压调节器的励磁控制端f，用于控制b电路发电机励磁绕组的热端，

所述续流二极管的负极连接所述开关单元4的输出端、所述续流二极管的正极接地，

所述反馈单元6的输入端连接所述复位单元10的第三端、所述反馈单元6的输出端连接所述开关控制单元3的输入端，

所述状态识别单元7的负极端接地、所述状态识别单元7的输入端通过所述阻性模块8连接所述开关单元4的输出端、所述状态识别单元7的输出端连接所述定时单元9的输入端，

所述定时单元9的输出端连接所述复位单元10的第一端、所述定时单元9的第三端连接电源正极或接地，

所述复位单元10的第二端连接所述开关单元4的输出端，

所述容性模块11的一端连接所述复位单元10的第一端、所述容性模块11的另一端连接所述状态识别单元7的输入端或连接所述开关单元4的输出端。

进一步优选地，还提供了属于第三种类型的自复位过流保护型高反压b电路发电机电压调节器，其特殊之处在于，

所述采样单元1包括电阻r1、r2和电容c1，所述电阻r1和r2串联连接，所述电阻r2和电容c1并联，所述电阻r2的另一端为采样单元的正极端连接发电机电压调节器的电源正极(b+)、所述电阻r1的另一端为负极端接地(即电源负极e)、所述电阻r1和r2串联连接节点为所述采样单元的输出端连接阈值单元2的输入端；

所述阈值单元2包括稳压二极管d1，所述稳压二极管d1的正极即为阈值单元2的输入端，所述稳压二极管d1的负极为输出端连接开关控制单元3的输入端，

所述开关控制单元3包括三极管q1和电阻r3，所述三极管q1的基极作为开关控制单元3的输入端，三极管q1的集电极和电阻r3连接，所述三极管q1的集电极还作为开关控制单元3的输出端连接开关单元4的输入端，所述三极管q1的发射极为公共端连接电源正极，所述电阻r3的另一端作为开关控制单元3的负极端接地，

所述开关单元4包括功率场效应管q2，所述功率场效应管q2的源极作为开关单元4的正极端、功率场效应管q2的漏极作为开关单元4的输出端即发电机电压调节器的励磁控制端f，用于控制b电路发电机励磁绕组的热端，

所述续流单元5为续流二极管d2，所述续流二极管d2的负极连接开关单元4的输出端、所述续流二极管d2的正极接地，

所述反馈单元6包括反馈电阻r4，所述反馈电阻r4的一端为反馈单元6的输入端连接复位单元4的第三端、所述反馈电阻r4另一端为所述反馈单元6的输出端连接所述开关控制单元3的输入端，

所述状态识别单元7包括三极管q3，所述三极管q3的发射极为状态识别单元7的负极端接地、所述三极管q3的基极为状态识别单元7的输入端通过阻性模块8连接开关单元4的输出端、所述三极管q3的集电极为状态识别单元7的输出端连接定时单元9的输入端，

所述定时单元9包括电容c2和电阻r6，所述电容c2的一端与电阻r6连接，连接节点作为定时单元9的输入端，所述电阻r6的另一端作为定时单元9的输出端连接复位单元10的第一端、所述电容c2的另一端作为所述定时单元9的第三端连接电源正极或接地，

所述复位单元10包括三极管q4，所述三极管q4的基极作为复位单元10的第一端，所述三极管q4的集电极作为复位单元10的第二端与开关单元4的输出端连接，所述三极管q4的发射极作为复位单元10的第三端，

所述容性模块11包括电容c3，所述电容c3的一端连接复位单元10的第一端、所述电容c3另一端连接所述状态识别单元7的输入端或连接所述开关单元4的输出端。

依据本发明的第四方面，提供了第四种自复位过流保护型高反压b电路发电机电压调节器，其特殊之处在于包括，

采样单元1、阈值单元2、开关控制单元3、开关单元4、续流单元5、反馈单元6、状态识别单元7、阻性模块8、定时单元9、复位单元10和容性模块11，其中：

所述采样单元1具有正极端、负极端和输出端，

所述阈值单元2具有输入端和输出端，

所述开关控制单元3包括输入端、输出端和公共端，

所述开关单元4具有输入端、输出端和正极端，

所述续流单元5为续流二极管，

所述反馈单元6包括输入端和输出端，

所述状态识别单元7具有负极端、输入端和输出端，

所述阻性模块8为具有限流电阻特性的阻性电路，

所述定时单元9具有输入端、输出端和第三端，

所述复位单元10具有第一端、第二端和第三端，

所述容性模块11为具有充放电特性的容性电路，

所述采样单元1的正极端连接所述发电机电压调节器的电源正极(b+)、负极端接地(即电源负极e)、所述采样单元的输出端连接所述阈值单元2的输入端；

所述阈值单元2的输出端连接所述开关控制单元3的输入端，

所述开关控制单元3的输出端连接所述开关单元4的输入端，所述开关控制单元3的公共端连接电源正极，

所述开关单元4的正极端连接电源正极、所述开关单元4的输出端作为所述发电机电压调节器的励磁控制端f，用于控制b电路发电机励磁绕组的热端，

所述续流二极管的负极连接所述开关单元4的输出端、所述续流二极管的正极连接所述发电机电压调节器的电源正极(b+)，

所述反馈单元6的输入端连接所述复位单元10的第三端、所述反馈单元6的输出端连接所述开关控制单元3的输入端，

所述状态识别单元7的负极端接地、所述状态识别单元7的输入端通过所述阻性模块8连接所述开关单元4的输出端、所述状态识别单元7的输出端连接所述定时单元9的输入端，

所述定时单元9的输出端连接所述复位单元10的第一端、所述定时单元9的第三端连接所述开关控制单元3的输出端，

所述复位单元10的第二端连接所述开关单元4的输出端，

所述容性模块11的一端连接所述复位单元10的第一端、所述容性模块11的另一端连接所述状态识别单元7的输入端或连接所述开关单元4的输出端。

进一步优选地，还提供了属于第四种类型的自复位过流保护型高反压b电路发电机电压调节器，其特殊之处在于，

所述采样单元1包括电阻r1、r2和电容c1，所述电阻r1和r2串联连接，所述电阻r2和电容c1并联，所述电阻r2的另一端为采样单元的正极端连接发电机电压调节器的电源正极(b+)、所述电阻r1的另一端为负极端接地(即电源负极e)、所述电阻r1和r2串联连接节点为采样单元的输出端连接阈值单元2的输入端；

所述阈值单元2包括稳压二极管d1，所述稳压二极管d1的正极即为阈值单元2的输入端，所述稳压二极管d1的负极为输出端连接开关控制单元3的输入端，

所述开关控制单元3包括三极管q1，所述三极管q1的基极作为开关控制单元3的输入端，所述三极管q1的集电极作为开关控制单元3的输出端连接开关单元4的输入端，所述三极管q1的发射极为公共端连接电源正极，

所述开关单元4包括功率场效应管q2，所述功率场效应管q2的源极作为开关单元4的正极端、所述功率场效应管q2的漏极作为所述开关单元4的输出端即发电机电压调节器的励磁控制端f，用于控制b电路发电机励磁绕组的热端，

所述续流单元5为续流二极管d2，所述续流二极管d2的负极连接开关单元4的输出端、所述续流二极管d2的正极接地，

所述反馈单元6包括反馈电阻r4，所述反馈电阻r4的一端为反馈单元6的输入端连接复位单元4的第三端、所述反馈电阻r4另一端为反馈单元6的输出端连接所述开关控制单元3的输入端，

所述状态识别单元7包括三极管q3，所述三极管q3的发射极为状态识别单元7的负极端接地、所述三极管q3的基极为状态识别单元7的输入端通过阻性模块8连接所述开关单元4的输出端、所述三极管q3的集电极为状态识别单元7的输出端连接所述定时单元9的输入端，

所述定时单元9包括电容c2和电阻r6，所述电容c2的一端与电阻r6连接，连接节点作为定时单元9的输入端，所述电阻r6的另一端作为定时单元9的输出端连接复位单元10的第一端、所述电容c2的另一端作为所述定时单元9的第三端连接所述三极管q1集电极(即开关控制单元输出端)，

所述复位单元10包括三极管q4，所述三极管q4的基极作为复位单元10的第一端，所述三极管q4的集电极作为所述复位单元10的第二端与所述开关单元4的输出端连接，所述三极管q4的发射极作为所述复位单元10的第三端，

所述容性模块11包括电容c3，所述电容c3的一端连接复位单元10的第一端、所述电容c3另一端连接所述状态识别单元7的输入端或连接所述开关单元4的输出端。

依据本发明的第五方面，提供了第五种自复位过流保护型高反压b电路发电机电压调节器，其特殊之处在于包括，

采样单元1、阈值单元2、开关控制单元3、开关单元4、续流单元5、反馈单元6、状态识别单元7、阻性模块8、定时单元9、复位单元10和容性模块11，其中：

所述采样单元1具有正极端、负极端和输出端，

所述阈值单元2具有输入端和输出端，

所述开关控制单元3包括输入端、输出端、公共端和负极端，

所述开关单元4具有输入端、输出端和正极端，

所述续流单元5为续流二极管，

所述反馈单元6包括输入端和输出端，

所述状态识别单元7具有负极端、输入端和输出端，

所述阻性模块8为具有限流电阻特性的阻性电路，

所述定时单元9具有输入端、输出端和第三端，

所述复位单元100具有第一端、第二端和第三端，

所述容性模块11为具有充放电特性的容性电路，

所述采样单元1的正极端连接所述发电机电压调节器的电源正极(b+)、负极端接地(即电源负极e)、所述采样单元的输出端连接所述阈值单元2的输入端；

所述阈值单元2的输出端连接所述开关控制单元3的输入端，

所述开关控制单元3的输出端连接所述开关单元4的输入端，所述开关控制单元3的公共端连接电源正极，所述开关控制单元3的负极端接地，

所述开关单元4的正极端连接电源正极、所述开关单元4的输出端作为所述发电机电压调节器的励磁控制端f，用于控制b电路发电机励磁绕组的热端，

所述续流二极管的负极连接所述开关单元4的输出端、所述续流二极管的正极接地，

所述反馈单元6的输入端连接所述开关单元4的输出端、所述反馈单元6的输出端连接所述开关控制单元3的输入端，

所述状态识别单元7的负极端接地、所述状态识别单元7的输入端通过所述阻性模块8连接所述开关单元4的输出端、所述状态识别单元7的输出端连接所述定时单元9的输入端，

所述定时单元9的输出端连接所述复位单元100的第一端、所述定时单元9的第三端连接电源正极或接地，

所述复位单元100的第三端连接电源正极、所述复位单元100的第二端连接所述开关控制单元3的输入端，

所述容性模块11的一端连接所述复位单元100的第一端、所述容性模块11的另一端连接所述状态识别单元7的输入端或连接所述开关单元4的输出端。

依据本发明的第六方面，提供了第六种自复位过流保护型高反压b电路发电机电压调节器，其特殊之处在于包括，

采样单元1、阈值单元2、开关控制单元3、开关单元4、续流单元5、反馈单元6、状态识别单元7、阻性模块8、定时单元9、复位单元10和容性模块11，其中：

所述采样单元1具有正极端、负极端和输出端，

所述阈值单元2具有输入端和输出端，

所述开关控制单元3包括输入端、输出端和公共端，

所述开关单元4具有输入端、输出端和正极端，

所述续流单元5为续流二极管，

所述反馈单元6包括输入端和输出端，

所述状态识别单元7具有负极端、输入端和输出端，

所述阻性模块8为具有限流电阻特性的阻性电路，

所述定时单元9具有输入端、输出端和第三端，

所述复位单元200具有第一端、第二端和第三端，

所述容性模块11为具有充放电特性的容性电路，

所述采样单元1的正极端连接所述发电机电压调节器的电源正极(b+)、负极端接地(即电源负极e)、所述采样单元的输出端连接所述阈值单元2的输入端；

所述阈值单元2的输出端连接所述开关控制单元3的输入端，

所述开关控制单元3的输出端连接所述开关单元4的输入端，所述开关控制单元3的公共端连接电源正极，

所述开关单元4的正极端连接电源正极、所述开关单元4的输出端作为所述发电机电压调节器的励磁控制端f，用于控制b电路发电机励磁绕组的热端，

所述续流二极管的负极连接所述开关单元4的输出端、所述续流二极管的正极接地，

所述反馈单元6的输入端连接所述开关单元4的输出端、所述反馈单元6的输出端连接所述开关控制单元3的输入端，

所述状态识别单元7的负极端接地、所述状态识别单元7的输入端通过所述阻性模块8连接所述开关单元4的输出端、所述状态识别单元7的输出端连接所述定时单元9的输入端，

所述定时单元9的输出端连接所述复位单元200的第一端、所述定时单元9的第三端连接所述开关控制单元3的输出端，

所述复位单元200的第三端连接电源正极、所述复位单元200的第二端连接所述开关控制单元3的输入端，

所述容性模块11的一端连接所述复位单元200的第一端、所述容性模块11的另一端连接所述状态识别单元7的输入端或连接所述开关单元4的输出端。

本发明的有益效果是：采用较为简单性电路结构，巧妙利用电路系统各个要素之间的信号的时序、状态关系，将电路整合为精炼简单结构的具有较为完善功能的高可靠发电机电压调节器，实现可以尽可能地满足汽车发电机的过流保护、耐温特性、励磁频率、励磁延迟制约、高反压、抗干扰的发电机特殊工作环境条件需求。

附图说明

图1是本发明实施方式的第一种自复位过流保护型高反压b电路电压调节器的电路方框图，

图2是本发明实施方式的第一种自复位过流保护型高反压b电路电压调节器电路结构示意图，

图3是本发明实施方式的第二种自复位过流保护型高反压b电路电压调节器的电路方框图，

图4是本发明实施方式的第二种自复位过流保护型高反压b电路电压调节器电路结构示意图，

图5是本发明实施方式的第三种自复位过流保护型高反压b电路电压调节器的电路方框图，

图6是本发明实施方式的第三种自复位过流保护型高反压b电路电压调节器电路结构示意图，

图7是本发明实施方式的第四种自复位过流保护型高反压b电路电压调节器的电路方框图，

图8是本发明实施方式的第四种自复位过流保护型高反压b电路电压调节器电路结构示意图，

图9是本发明实施方式的第五种自复位过流保护型高反压b电路电压调节器的电路方框图，

图10是本发明实施方式第五种自复位过流保护型高反压b电路电压调节器电路结构示意图，

图11是本发明实施方式的第六种自复位过流保护型高反压b电路电压调节器的电路方框图，

图12是本发明实施方式第六种自复位过流保护型高反压b电路电压调节器电路结构示意图。

具体实施方式

第一方面，本发明提供了第一种自复位过流保护型高反压b电路发电机电压调节器。

实施例1、如图1所示：为第一种自复位过流保护型高反压b电路发电压调节器的方框图。

1、该电压调节器结构包括，采样单元1、阈值单元2、开关控制单元3、开关单元4、续流单元5、反馈单元6、状态识别单元7、阻性模块8、定时单元9、复位单元10和容性模块11，其中：

采样单元1具有正极端、负极端和输出端，

阈值单元2具有输入端和输出端，

开关控制单元3包括输入端、输出端、公共端和负极端，

开关单元4具有输入端、输出端和正极端，

续流单元5为续流二极管，

反馈单元6包括输入端和输出端，

状态识别单元7具有负极端、输入端和输出端，

阻性模块8为具有限流电阻特性的阻性电路，

定时单元9具有输入端、输出端和第三端，

复位单元10具有第一端、第二端和第三端，

容性模块11为具有充放电特性的容性电路，

采样单元1的正极端连接发电机电压调节器的电源正极(b+)、负极端接地(即电源负极e)、采样单元的输出端连接阈值单元2的输入端；

阈值单元2的输出端连接开关控制单元3的输入端，

开关控制单元3的输出端连接开关单元4的输入端，开关控制单元3的公共端连接复位单元10的第二端，开关控制单元3的负极端连接发电机电压调节器的电源负极e(即接地)，

开关单元4的正极端连接电源正极(b+)、开关单元4的输出端作为发电机电压调节器的励磁控制端f，用于控制b电路发电机励磁绕组的热端，

续流二极管的负极连接开关单元4的输出端、续流二极管的负极接地，

反馈单元6的输入端连接开关单元4的输出端、反馈单元6的输出端连接开关控制单元3的输入端，

状态识别单元7的负极端接地、状态识别单元7的输入端通过阻性模块8连接开关单元4的输出端、状态识别单元7的输出端连接定时单元9的输入端，

定时单元9的输出端连接复位单元10的第一端、定时单元9的第三端连接电源正极或接地(附图中仅示出定时单元9的第三端连接电源正极低接法，为避免混乱对于接地低接法未予示出，以下实施例同)，

复位单元10的第三端连接电源正极，

容性模块11的一端连接复位单元10的第一端、容性模块11的另一端连接状态识别单元7的输入端或连接开关单元4的输出端。

2、该调节器工作过程是：

①欠压励磁：当发电机输出电压(即电源正极端子b+)低于设定值时，采样单元1所获取的采样信号电压小于阈值单元2触发阈值电压，开关控制单元3输出低电位，使开关单元4饱和导通输出高电位，接通b电路发电机励磁绕组的励磁电流，同时，开关单元4输出的高电位通过阻性模块8使状态识别单元7导通，一方面通过反馈单元抬高开关控制单元输入端电位使开关控制单元输出低电位，使得该状态为稳态，第二方面为定时单元9内的储能电容充电、第三方面通过定时单元9内的限流元件为复位单元10提供直流信号，使复位单元10导通，也就是复位单元10的第三端对第二端导通，为过压时或者过流时开关控制单元与电源正极导通做好准备。

②过压后定“时长”截止：随着发电机运转，当发电机输出电压高于设定值时，采样单元1所获取的采样信号电压大于阈值单元2触发阈值电压，开关控制单元3输出高电位，使开关单元4截止，切断发电机励磁绕组的励磁电流，同时，开关单元4输出低电位，通过阻性模块8使状态识别单元7截止，一方面使定时单元9内的储能电容停止充电、另方面该储能电容通过定时单元9内的限流元件继续为复位单元10提供直流信号，使复位单元10仍然导通，其延续导通时长为储能电容放电结束的时间为其定时长，此状态为暂稳态。

③自复位导通：当定时单元9内的储能电容放电结束，复位单元恢复截止、开关控制单元与电源正极断开，使开关控制单元输出低电平，开关单元随之导通(输出高电平)，励磁电流被重新接通，同时再次通过阻性模块8使状态识别单元7导通，再次为储能电容充电、也恢复为复位单元10提供直流信号，使复位单元10导通，但此时开关单元4已通过反馈单元6抬高开关控制单元3的输入端电位使开关控制单元3输出低电位，使得该状态已为稳态，这样再次为过压时或者过流时开关控制单元与电源正极导通做好准备。

在发电机电压调节器正常调节过程中，上述过程循环往复。

④过流保护：在正常励磁时，如一般车辆发电机在14v条件下的励磁电流为3.8～4.5安培，当由于励磁绕组短路、碰线、碳刷磨料粉末在转子铜环间并联漏电等原因导致开关单元4的励磁功率管过流时，该功率管的饱和压降将会增加，漏极电位会降低，如果不进行限制，很快将会使功率管过热、进而烧毁、击穿功率管，若击穿后的功率管呈现永久导通状态，可以导致励磁绕组在恒定大电流下一直励磁，使发电机输出电压过高，可达20～30v以上，会烧坏汽车电脑板、仪表板、点火模块、车上其他控制模块、汽车线束、保险丝、蓄电池、发电机整流桥、发电机定子绕组等，甚至引发火灾，会带来财产损失乃至危及行车安全。

但，传统线路的现有技术，未能及时有效低做出过流保护，使发电机调节器功率管因过流击穿导致的损坏率较高，发电机厂家因此受到索赔时有发生，即使有过流保护，一般也是在干路中串联大电流电阻或者覆铜铜箔，取样大电流电阻或铜箔电压再经过比较放大二进行过流保护，这样的过流保护电路线路复杂、动作滞后、占用面积大、发热多、而且串联的大电流电阻或铜箔电压在批量产品中的离散性较大、批量产品的一致性不好，再有就是因其复杂成本较高。另有一些过流保护电路虽然取样使功率管的饱和压降，但保护后电路不能复位、需要重现上电才能人工复位，这样的控制电路显然不适宜电压调节器自动调节，如果复位，需要复杂的振荡电路或专门的复位电路，也使电路过于复杂，对于面积极为有限的调节器芯片来说，也不适应。对于采用cpu或者mcu的方法，这些智能芯片用作电压调节器时，要么温度特性不符合、要么抗干扰性不良(因为车上各种电磁干扰信号较多)、要么启动电压较高、要么成本较高。

a、而本实施例，在发生功率管过流时，功率管输出端的信号电压大于开关控制单元3的输入端触发阈值电压，通过反馈单元在开关控制单元3的输入端输入低电位信号，使开关控制单元3输出高电位，开关单元4输出低电位，这一过程为信号电压的正反馈过程，电路翻转极为迅速，使开关单元4迅速截止，切断发电机励磁绕组的励磁电流，同时，开关单元4输出低电位，通过阻性模块8使状态识别单元7截止，一方面使定时单元9内的储能电容停止充电、另方面该储能电容通过定时单元9内的限流元件继续为复位单元10提供直流信号，使复位单元10仍然导通，其导通时长为储能电容放电结束的时间为其定时长，此状态为暂稳态。

b、在上述暂稳态后，电路进入自复位导通状态。

c、若短路解除，电路进入前述③的状态。

d、若持续短路，在电路刚进入自复位导通状态时，再次为储能电容充电、也使复位单元10导通，由于仍然过流，同样经历上述正反馈过程使功率管迅速截止，需再次经历定时时间后才可以恢复，由于使持续短路，每一次定时截止结束后，仅仅经过极其短暂的“试探性”导通，就在功率管输出端获取过高的饱和压降电压触发过流保护动作，脉宽极窄的“试探性”脉冲间隔为定时单元内电容放电时间，因此在连续过流保护时的“试探性”脉冲频率是固定的。在功率管长期过流过程中，上述过程循环往复。当短路解除，电路自动恢复导通。

⑤限频功能：根据前述的过流保护时的“试探性”脉冲频率是固定的，因此，电路在调节器正常调节使的励磁周期的截止过程是定时长的，这一点与现有技术的滤波电容决定励磁频率是完全不同的，由于其功率管导通时长由发电机实时工况的负载率决定，故截止时间与励磁时间共为输出电压的函数因子，因此改变截止时间即会改变励磁时间，因此励磁频率便可以由定时单元内的电容放电时间决定，这样可以限制励磁频率不至于过高、也不至于过低。

电路中的容性模块11的一端连接于复位单元10的输入端、另一端连接于状态识别单元7的输入端或连接于开关单元4是输出端，其信号相位关系为正反馈，两种解法均可以起到加速电路响应、稳定电路工作状态、确保功率管以饱和状态可靠导通、提高电路抗干扰性的作用。

如图2所示，为第一种自复位过流保护型高反压b电路发电机电压调节器的电路结构示意图。

1、电路结构包括：采样单元1包括电阻r1、r2和电容c1，电阻r1和r2串联连接，电阻r2和电容c1并联，电阻r2的另一端为采样单元的负极端连接发电机电压调节器的电源正极(b+)、电阻r1的另一端为负极端接地(即电源负极e)、电阻r1和r2串联连接节点为采样单元的输出端连接阈值单元2的输入端，

阈值单元2包括稳压二极管d1，稳压二极管d1正极即为阈值单元2的输入端，稳压二极管d1负极为输出端连接开关控制单元3的输入端，

开关控制单元3包括三极管q1和电阻r3，三极管q1的基极作为开关控制单元3的输入端，三极管q1的集电极和电阻r3连接，三极管q1集电极还作为开关控制单元3的输出端连接开关单元4的输入端，三极管q1的发射极为公共端连接复位单元10的第二端，电阻r3的另一端作为开关控制单元3的负极端接地，

开关单元4包括功率场效应管q2，功率场效应管q2的源极作为开关单元4的正极端、功率场效应管q2的漏极作为开关单元4的输出端即发电机电压调节器的励磁控制端f，用于控制b电路发电机励磁绕组的热端，

续流单元5为续流二极管d2，续流二极管d2的负极连接开关单元4的输出端、续流二极管d2的正极接地，

反馈单元6包括反馈电阻r4，反馈电阻r4的一端为反馈单元6的输入端连接开关单元4的输出端、反馈电阻r4另一端为反馈单元6的输出端连接开关控制单元3的输入端，

状态识别单元7包括三极管q3，三极管q3发射极为状态识别单元7的负极端接地、三极管q3的基极为状态识别单元7的输入端通过阻性模块8连接开关单元4的输出端、三极管q3的集电极为状态识别单元7的输出端连接定时单元9的输入端，

定时单元9包括电容c2和电阻r6，电容c2的一端与电阻r6连接，连接节点作为定时单元9的输入端，电阻r6的另一端作为定时单元9的输出端连接复位单元10的第一端、电容c2的另一端作为定时单元9的第三端连接电源正极或接地，

复位单元10包括三极管q4，三极管q4的基极作为复位单元10的第一端，三极管q4的集电极作为复位单元10的第二端，三极管q4的发射极作为复位单元10的第三端接地，

容性模块11包括电容c3，电容c3的一端连接复位单元10的第一端、电容c3另一端连接状态识别单元7的输入端或连接开关单元4的输出端。

2、该调节器工作过程是：

①欠压励磁：当发电机输出电压(即端子b+)低于设定值时，电阻r1和r2连接节点的采样信号电压(指的是采样节点处对b+电压)小于稳压管d1触发阈值电压(当然还应该包括三极管q1的发射结导通阈值和三极管q4的饱和压降，由于这两者这和很低，为叙述方便，暂且忽略)，三极管q1截止使开关控制单元3输出低电位，于是功率场效应管q2饱和导通接通接通励磁控制端f和地之间的励磁绕组的励磁电流，同时q2输出高电位。q2输出的高电位通过电阻r5使三极管q3导通，q2输出的高电位通过反馈单元的电阻r4抬高开关控制单元输入端电位使开关控制单元截止输出低电位，使该状态为稳态，q3导通使定时单元9内的储能电容c2被充电、还通过定时单元9内的限流电阻r6为三极管q4基极提供直流信号，使三极管q4导通，即复位单元10的第三端对第二端导通，为过压时或者过流时q1对地导通做好准备。

②过压后定时长截止：随着发电机运转，当发电机输出电压高于设定值时，采样单元1所获取的采样信号电压大于阈值单元2触发阈值电压，开关控制单元3输出高电位，使开关单元4截止，切断发电机励磁绕组的励磁电流，同时，开关单元4输出低电位，通过阻性模块8使状态识别单元7截止，一方面使定时单元9内的储能电容c2停止充电、另方面该储能电容c2通过电阻r6继续为三极管q4提供基级电流，使其仍然导通，其导通时长为储能电容c2通过电阻r6放电结束的时间为其定时长，此状态为暂稳态。

③自复位导通：当储能电容c2放电结束，三极管q4恢复截止、三极管q1发射极与电源正极断开，使开关控制单元3输出低电平，开关单元4随之导通输出高电平，励磁电流被重新接通，同时再次通过阻性模块8使状态识别单元7导通，再次为储能电容充电、也恢复为复位单元10提供直流信号，使复位单元10导通，但此时开关单元4已通过反馈单元6拉低开关控制单元3的输入端电位使开关控制单元3输出高电位，使得该状态已为稳态，这样再次为过压时或者过流时开关控制单元对地导通做好准备。

在发电机电压调节器正常调节过程中，上述过程循环往复。

④过流保护：在正常励磁时，如一般车辆发电机在14v条件下的励磁电流为3.8～4.5安培，当由于励磁绕组短路、碰线、碳刷磨料粉末在转子铜环间并联漏电等原因导致开关单元4的励磁功率管过流时，该功率管的饱和压降将会升高，如果不进行限制，很快将会使功率管过热、进而烧毁、击穿功率管，击穿后的功率管呈现永久导通状态，可以导致励磁绕组在恒定大电流下一直励磁，使发电机输出电压过高，可达20～30v以上，会烧坏汽车电脑板、仪表板、点火模块、车上其他控制模块、汽车线束、保险丝、蓄电池、发电机整流桥、发电机定子绕组等，甚至引发火灾，会带来财产损失乃至危及行车安全。

但，传统线路的现有技术，未能及时有效低做出过流保护，使发电机调节器功率管因过流击穿导致的损坏率较高，发电机厂家因此受到索赔时有发生，即使有过流保护，一般也是在干路中串联大电流电阻或者覆铜铜箔，取样大电流电阻或铜箔电压再经过比较放大二进行过流保护，这样的过流保护电路线路复杂、动作滞后、占用面积大、发热多、而且串联的大电流电阻或铜箔电压在批量产品中的离散性较大、批量产品的一致性不好，再有就是因其复杂成本较高。另有一些过流保护电路虽然取样使功率管的饱和压降，但保护后电路不能复位、需要重现上电才能人工复位，这样的控制电路显然不适宜电压调节器自动调节，如果复位，需要复杂的振荡电路或专门的复位电路，也使电路过于复杂，对于面积极为有限的调节器芯片来说，也不适应。对于采用cpu或者mcu的方法，这些智能芯片用作电压调节器时，要么温度特性不符合、要么抗干扰性不良(因为车上各种电磁干扰信号较多)、要么启动电压较高、要么成本较高。

a、而本发明的该实施例，在发生功率管过流时，功率管输出端的信号电位对电源正极来说大于开关控制单元3的输入端触发阈值，通过反馈单元在开关控制单元3的输入端输入“低”(对地来说)电压信号，使开关控制单元3导通并输出高电位，开关单元4截止输出低电位，这一过程为信号电压的正反馈过程，电路翻转极为迅速，使开关单元4迅速截止，切断发电机的励磁电流，同时，开关单元4输出的低电位，通过阻性模块8使状态识别单元7截止，一方面使定时单元9内的储能电容停止充电、另方面该储能电容通过定时单元9内的限流元件继续为复位单元10提供直流信号，使复位单元10仍然导通，其导通时长为储能电容放电结束的时间为其定时长，此状态为暂稳态。

b、在上述暂稳态后，电路进入自复位导通状态。

c、若短路解除，电路进入前述③的状态。

d、若持续短路，在电路刚进入自复位导通状态时，再次为储能电容充电、也使复位单元10导通，由于仍然过流，同样经历上述正反馈过程使功率管迅速截止，需再次经历定时时间后才可以恢复，由于使持续短路，每一次定时截止结束后，仅仅经过极其短暂的“试探性”导通，就在功率管输出端获取过高的饱和压降电压触发过流保护动作，脉宽极窄的“试探性”脉冲间隔为定时单元内电容放电时间，因此在连续过流保护时的“试探性”脉冲频率是固定的。在功率管长期过流过程中，上述过程循环往复。当短路解除，电路自动恢复导通。

⑤限频功能：根据前述的过流保护时的“试探性”脉冲频率是固定的，因此，电路在调节器正常调节使的励磁周期的截止过程是定时长的，这一点与现有技术的滤波电容决定励磁频率是完全不同的，由于其功率管导通时长由发电机实时工况的负载率决定，故截止时间与励磁时间共为输出电压的函数因子，因此改变截止时间即会改变励磁时间，因此励磁频率便可以由定时单元内的电容放电时间决定，这样可以限制励磁频率不至于过高、也不至于过低。

对一设定点为14.50v的本发明电路方案的电压调节器实际生产实践的产品测试表明，电容和放电电阻在某一rc时间常数下的励磁频率测试结果如下：

电路中的容性模块11的一端连接于复位单元10的输入端、当另一端连接于状态识别单元7的输入端时：当接通电源时，电源正极将通过三极管q4、q3的发射结为电容c3充电，这一充电电流使q4、q3导通，q3为电容c2迅速充电，并通过电阻r6维持q4导通，这些都为三极管q1和q2及正反馈电阻r4所构成的双稳态的“功率触发器”做好准备。在“功率触发器”处于稳态即q2导通态时，q3、q4导通为触发器翻转为暂稳态做好准备，当“功率触发器”处于暂稳态时，q3截止、q4延时导通为触发器翻转为稳态做好准备，容性模块11的电容c3有利于使电路状态确定、加速翻转。当容性模块11另一端连接于功率管q2输出端时，所起作用与上述基本相同。两种接法均可以起到加速电路响应、稳定电路工作状态、确保功率管以饱和状态可靠导通、提高电路抗干扰性的作用，电容c3容量减小可以减小负载短路过流保护时功率管“导通窄脉冲”宽度，一般建议在百分之一以下(不限于此值)；在下述实施例中的容性模块11与之相同，后文不再重复阐述。

需要说明的是，本领域技术人员较容易理解，上述的定时单元9的电容c2与电源正极连接可以改为接地，同样保证电路功能的实现：这样即转化为电容c2与三极管q3并联连连接，当三极管q3截止时，原来靠电容器c2经过电阻r6放电为三极管q4提供基极延时接续电流，放电结束则延时结束使三极管q4截止、功率管q2开始恢复导通，进而使三极管q3导通又为电容c2充电；现在的情况是，当三极管q3截止时，电源正极经q4发射结、电阻r6对电容器c2的充电电流为三极管q4提供基极延时接续电流，充电结束则延时结束使三极管q4截止、功率管q2开始恢复导通，进而使三极管q3导通使电容c2放电；两种接法不同，电容c2充放电相位恰恰相反，但对电路工作结果是一样的。附图2中仅以电容器c2一端接电源正极为例，为简便起见，对于c2一端接地的附图从略(以下的实施例同)。

还需要说明的是，图2所示的电路仅仅是为了便于说明本发明的技术方案，实际应用中，为了使电路工作更加稳定可靠，可以在各晶体管的pn结间并接电阻或小容量电容、以及可以在电容模块中串联电阻以降低对相关pn结的电流冲击。在场效应管栅极和源极之间可并接稳压二极管，以限制栅源电压幅值用于保护功率管，或者还可以采取在栅极供电回路增加阻容保护电路。反馈单元内还可以串联稳压管以提高反馈触发阈值，如功率管采用达林顿时，由于达林顿的饱和压降高于普通晶体管发射结导通阈值，可在反馈单元串联稳压管；或采取反馈电阻串连普通二极管，该普通二极管的正极连接功率管输出端，反馈电阻的另一端经串联的稳压管连接开关控制单元输入端，稳压二极管的正极经另一只电阻接地，这样可以降低有效反馈信号的触发灵敏度、使电路稳定性提高；这也适应于场效应功率管。另外，电阻可以用晶体管恒流源代替、定时单元也可以采用非电容储能的定时电路，而这些均为电子电路的常规技术。

另外，由于电路采用分立器件的耐压值由晶体管参数决定，而高反压晶体管不仅非常常见、而且价格低廉，耐温性能优于集成电路，所以这样的发电机电压调节器耐压值可以容易地做到超过150v(12v系统)、也可以容易做到超过240v以上(28v系统),还由于电路结构十分简单、元器件总数较少、成本低廉，这些优点是集成电路不易做到的。

这样，以创新的技术设计得到了全新的技术解决方案：分立器件构成的简单电路集成了过流保护、耐温特性、励磁频率、励磁延迟制约、高反压、抗干扰等多方面优异特性，适应的汽车发电机特殊工作环境条件需求，特别是提供满足我国发电机市场需求的高可靠性电压调节器。

第二方面，提供了第二种自复位过流保护型高反压b电路发电机电压调节器。

实施例2、如图3所示：为第二种自复位过流保护型高反压b电路电压调节器的方框图。

1、电压调节器的结构包括，采样单元1、阈值单元2、开关控制单元3、开关单元4、续流单元5、反馈单元6、状态识别单元7、阻性模块8、定时单元9、复位单元10和容性模块11，其中：

采样单元1具有正极端、负极端和输出端，

阈值单元2具有输入端和输出端，

开关控制单元3包括输入端、输出端和公共端，

开关单元4具有输入端、输出端和正极端，

续流单元5为续流二极管，

反馈单元6包括输入端和输出端，

状态识别单元7具有负极端、输入端和输出端，

阻性模块8为具有限流电阻特性的阻性电路，

定时单元9具有输入端、输出端和第三端，

复位单元10具有第一端、第二端和第三端，

容性模块11为具有充放电特性的容性电路，

采样单元1的正极端连接发电机电压调节器的电源正极(b+)、负极端接地(即电源负极e)、采样单元的输出端连接阈值单元2的输入端；

阈值单元2的输出端连接开关控制单元3的输入端，

开关控制单元3的输出端连接开关单元4的输入端，开关控制单元3的公共端连接复位单元10的第二端，

开关单元4的正极端连接电源正极、开关单元4的输出端作为发电机电压调节器的励磁控制端f，用于控制b电路发电机励磁绕组的热端，

续流二极管的负极连接开关单元4的输出端、续流二极管的正极接地，

反馈单元6的输入端连接开关单元4的输出端、反馈单元6的输出端连接开关控制单元3的输入端，

状态识别单元7的负极端接地、状态识别单元7的输入端通过阻性模块8连接开关单元4的输出端、状态识别单元7的输出端连接定时单元9的输入端，

定时单元9的输出端连接复位单元10的第一端、定时单元9的第三端连接开关控制单元的输出端，

复位单元10的第三端连接电源正极，

容性模块11的一端连接复位单元10的第一端、容性模块11的另一端连接状态识别单元7的输入端或连接开关单元4的输出端。

2、该调节器工作过程是：

①欠压励磁：当发电机输出电压(即端子b+)低于设定值时，采样单元1所获取的采样信号电压小于阈值单元2触发阈值电压，开关控制单元3输出低电位，该低电位来自于定时单元9的第三端，使开关单元4饱和导通输出高电位，接通b电路发电机励磁绕组的励磁电流，同时，开关单元4输出的高电位通过阻性模块8使状态识别单元7导通，一方面通过反馈单元拉高开关控制单元输入端电位使开关控制单元输出低电位，使得该状态为稳态，第二方面为定时单元9内的储能电容充电、充电过程使得储能电容输出高电位被加载到开关单元的输入端，由于功率管栅源结电容(一般数十pf以下)比储能电容(一般数千pf以上)小得多，总电容极小、充电时间极短，储能电容未来得及充足，储能电容两端压降较小、故该充电回路的压降主要将在功率管栅源结之间，功率管栅源结即是因此充电压差获得栅源电压的，第三方面通过定时单元9内的限流元件为复位单元10提供直流信号，使复位单元10导通，也就是复位单元10的第二端对第三端(即地)导通，为过压时或过流时开关控制单元对地导通做准备。

②过压后定时长截止：随着发电机运转，当发电机输出电压高于设定值时，采样单元1所获取的采样信号电压大于阈值单元2触发阈值电压，开关控制单元3输出高电位，使开关单元4截止，切断发电机励磁绕组的励磁电流，同时，开关单元4输出低电位，通过阻性模块8使状态识别单元7截止，一方面使定时单元9内的储能电容停止充电、另方面该储能电容通过定时单元9内的限流元件继续为复位单元10提供直流信号，使复位单元10仍然导通，其导通时长为储能电容放电结束的时间为其定时长，此状态为暂稳态。

③自复位导通：当定时单元9内的储能电容放电结束，复位单元恢复截止、开关控制单元对电源正极断开，使开关控制单元输出低电平，开关单元随之导通输出高电平，励磁电流被重新接通，同时再次通过阻性模块8使状态识别单元7导通，再次为储能电容充电、也恢复为复位单元10提供直流信号，使复位单元10导通，但此时开关单元4已通过反馈单元6拉高开关控制单元3的输入端电位使开关控制单元3截止输出低电位，使得该状态已为稳态，这样再次为过压时或者过流时开关控制单元对地导通做好准备。

在发电机电压调节器正常调节过程中，上述过程循环往复。

④过流保护：在正常励磁时，如一般车辆发电机在14v条件下的励磁电流为3.8～4.5安培，当由于励磁绕组短路、碰线、碳刷磨料粉末在转子铜环间并联漏电等原因导致开关单元4的励磁功率管过流时，该功率管的饱和压降将会升高，如果不进行限制，很快将会使功率管过热、进而烧毁、击穿功率管。

a、在发生功率管过流时，功率管输出端的信号电压大于开关控制单元3的输入端触发阈值电压，通过反馈单元在开关控制单元3的输入端输入低电位信号，使开关控制单元3输出高电位，开关单元4输出低电位，这一过程为信号电压的正反馈过程，电路翻转极为迅速，使开关单元4迅速截止，切断励磁电流，同时，开关单元4输出低电位，通过阻性模块8使状态识别单元7截止，一方面使定时单元9内的储能电容停止充电、另方面该储能电容通过定时单元9内的限流元件继续为复位单元10提供直流信号，使复位单元10仍然导通，其导通时长为储能电容放电结束的时间为其定时长，此状态为暂稳态。

b、在上述暂稳态后，电路进入自复位导通状态。

c、若短路解除，电路进入前述③的状态。

d、若持续短路，在电路刚进入自复位导通状态时，再次为储能电容充电、也使复位单元10导通，由于仍然过流，同样经历上述正反馈过程使功率管迅速截止，需再次经历定时时间后才可以恢复，由于使持续短路，每一次定时截止结束后，仅仅经过极其短暂的“试探性”导通，就在功率管输出端获取过高的饱和压降电压触发过流保护动作，脉宽极窄的“试探性”脉冲间隔为定时单元内电容放电时间，因此在连续过流保护时的“试探性”脉冲频率是固定的。在功率管长期过流过程中，上述过程循环往复。当短路解除，电路自动恢复导通。

⑤限频功能：根据前述的过流保护时的“试探性”脉冲频率是固定的，因此，电路在调节器正常调节使的励磁周期的截止过程是定时长的，这一点与现有技术的滤波电容决定励磁频率是完全不同的，由于其功率管导通时长由发电机实时工况的负载率决定，故截止时间与励磁时间共为输出电压的函数因子，因此改变截止时间即会改变励磁时间，因此励磁频率便可以由定时单元内的电容放电时间决定，这样可以限制励磁频率不至于过高、也不至于过低。

⑥低速发电性能的提高：需要说明的是，如果在上述①欠压励磁的过程中，由于储能电容充电原因，使功率管栅极电压降低以至于功率管不能完全饱和，当功率管退出饱和进入线性区，功率管输出端过高的电压会通过反馈单元触发开关控制单元输入端，使电路翻转进入暂稳态，暂稳态过后功率管重新导通，又重复上述储能电容充电过程，因此这种调节器当仅仅采用三线形式(d、+b、+e)时，用于九管或十一管发电机上，由三个励磁二极管提供励磁电流是电路中，该调节器显示出极好的“自饱和导通”性能，即：当由于储能电容放电原因使功率管退出饱和时，电路将自动切断功率管，此时励磁电流切断、来自d+(来源于充电指示灯负极)的待机电流(对于14v系统一般此电流160ma、28v系统一般电流为80ma)在功率管截止过程中极大地减小、d+端子的电压上升至接近蓄电池电压(充电指示灯此时电路近于0)重新为储能电容充电，这种自动退出及自动储能又自复位导通的功能，使九管发电机的初始发电转速将会降低，本调节器的该性能优于进口同类产品。

如图4所示，为第二种自复位过流保护型高反压b电路电压调节器的电路结构示意图。

1、电路结构包括：采样单元1包括电阻r1、r2和电容c1，电阻r1和r2串联连接，电阻r2和电容c1并联，电阻r2的另一端为采样单元的正极端连接发电机电压调节器的电源正极(b+)、电阻r1的另一端为负极端接地(即电源负极e)、电阻r1和r2串联连接节点为采样单元的输出端连接阈值单元2的输入端；

阈值单元2包括稳压二极管d1，稳压二极管d1正极即为阈值单元2的输入端，稳压二极管d1负极为输出端连接开关控制单元3的输入端，

开关控制单元3包括三极管q1，三极管q1的基极作为开关控制单元3的输入端，三极管q1的集电极作为开关控制单元3的输出端连接开关单元4的输入端，三极管q1的发射极为公共端连接复位单元10的第二端，

开关单元4包括功率场效应管q2，功率场效应管q2的源极作为开关单元4的正极端、功率场效应管q2漏极作为开关单元4的输出端即发电机电压调节器的励磁控制端f，用于控制b电路发电机励磁绕组的热端，

续流单元5为续流二极管d2，续流二极管d2负极连接开关单元4的输出端、续流二极管d2正极接地，

反馈单元6包括反馈电阻r4，反馈电阻r4的一端为反馈单元6的输入端连接开关单元4的输出端、反馈电阻r4另一端为反馈单元6的输出端连接开关控制单元3的输入端，

状态识别单元7包括三极管q3，三极管q3的发射极为状态识别单元7的负极端接地、三极管q3的基极为状态识别单元7的输入端通过阻性模块8的电阻r5连接到开关单元4的输出端、三极管q3集电极为状态识别单元7的输出端连接定时单元9的输入端，

定时单元9包括电容c2和电阻r6，电容c2的一端与电阻r6连接，连接节点作为定时单元9的输入端，电阻r6的另一端作为定时单元9的输出端连接复位单元10的第一端、电容c2的另一端作为定时单元9的第三端与三极管q1的集电极连接，

复位单元10包括三极管q4，三极管q4的基极作为复位单元10的第一端，三极管q4的集电极作为复位单元10的第二端，三极管q4的发射极作为复位单元10的第三端连接电源正极，

容性模块11包括电容c3，电容c3的一端连接复位单元10的第一端、电容c3另一端连接状态识别单元7的输入端或连接开关单元4的输出端。

2、该调节器工作过程是：

①欠压励磁：当发电机输出电压(即端子b+)低于设定值时，电阻r1和r2连接节点的采样信号电压小于稳压管d1触发阈值电压(当然还应该包括三极管q1的发射结导通阈值和三极管q4的饱和压降，由于这两者这和很低，为叙述方便，暂且忽略)，三极管q1截止使开关控制单元3输出低电位，该低电位来自于定时单元9的第三端，于是功率场效应管q2饱和导通接通发电机励磁电流，同时输出高电位。q2输出的高电位还通过电阻r5使三极管q3导通，一方面通过反馈单元的电阻r4拉高开关控制单元输入端电位使开关控制单元输出低电位，使得该状态为稳态，第二方面为定时单元9内的储能电容c2充电、充电过程使得储能电容输出低电位被加载到开关单元4的输入端，由于功率管栅源结电容(一般数十pf以下)比储能电容(一般数千pf以上)小得多，总电容极小、充电时间极短，储能电容未来得及充足，储能电容两端压降较小、故该充电回路的压降主要将在功率管栅源结之间，功率管因此导通，第三方面通过定时单元9内的限流元件为复位单元10提供直流信号，使使三极管q4导通，为过压时或过流时q1对地导通做好准备。

②过压后定时长截止：随着发电机运转，当发电机输出电压高于设定值时，采样单元1所获取的采样信号电压大于阈值单元2触发阈值电压，开关控制单元3导通输出高电位，使开关单元4截止，切断发电机励磁电流，同时，开关单元4输出低电位，通过阻性模块8使状态识别单元7截止，一方面使定时单元9内的储能电容c2停止充电、另方面该储能电容c2通过电阻r6继续为三极管q4提供基级电流，使其仍然导通，其导通时长为储能电容c2通过电阻r6放电结束的时间为其定时长，此状态为暂稳态。

③自复位导通：当储能电容c2放电结束，三极管q4恢复截止、三极管q1对电源正极断开，使开关控制单元3输出低电平，开关单元4随之导通输出高电平，励磁电流被重新接通，同时再次通过阻性模块8使状态识别单元7导通，再次为储能电容充电、也恢复为复位单元10提供直流信号，使复位单元10导通，但此时开关单元4已通过反馈单元6拉高开关控制单元3的输入端电位使开关控制单元3输出低电位，使该状态已为稳态，这样再次为过压时或者过流时开关控制单元对地导通做好准备。

在发电机电压调节器正常调节过程中，上述过程循环往复。

④过流保护：在正常励磁时，如一般车辆发电机在14v条件下的励磁电流为3.8～4.5安培，当由于励磁绕组短路、碰线、碳刷磨料粉末在转子铜环间并联漏电等原因导致开关单元4的励磁功率管过流时，该功率管的饱和压降将会升高，如果不进行限制，很快将会使功率管过热、进而烧毁、击穿功率管。

a、在发生功率管过流时，功率管输出端的信号(对电源正极的绝对值)电压大于开关控制单元3的输入端触发阈值电压，通过反馈单元在开关控制单元3的输入端输入(对电源正极来说)低电压信号，使开关控制单元3输出高电位，开关单元4输出低电位，这一过程为信号电压的正反馈过程，电路翻转极为迅速，使开关单元4迅速截止，切断发电机励磁电流，同时，开关单元4输出低电位，通过阻性模块8使状态识别单元7截止，一方面使定时单元9内的储能电容停止充电、另方面该储能电容通过定时单元9内的限流元件继续为复位单元10提供直流信号，使复位单元10仍然导通，其导通时长为储能电容放电结束的时间为其定时长，此状态为暂稳态。

b、在上述暂稳态后，电路进入自复位导通状态。

c、若短路解除，电路进入前述③的状态。

d、若持续短路，在电路刚进入自复位导通状态时，再次为储能电容充电、也使复位单元10导通，由于仍然过流，同样经历上述正反馈过程使功率管迅速截止，需再次经历定时时间后才可以恢复，由于使持续短路，每一次定时截止结束后，仅仅经过极其短暂的“试探性”导通，就在功率管输出端获取过高的饱和压降电压触发过流保护动作，脉宽极窄的“试探性”脉冲间隔为定时单元内电容放电时间，因此在连续过流保护时的“试探性”脉冲频率是固定的。在功率管长期过流过程中，上述过程循环往复。当短路解除，电路自动恢复导通。

⑤限频功能：根据前述可知过流保护时的“试探性”脉冲频率是固定的，因此，电路在调节器正常调节使的励磁周期的截止过程是定时长的，这一点与现有技术的滤波电容决定励磁频率是完全不同的，由于其功率管导通时长由发电机实时工况的负载率决定，故截止时间与励磁时间共为输出电压的函数因子，因此改变截止时间即会改变励磁时间，因此励磁频率便可以由定时单元内的电容放电时间决定，这样可以人为设定励磁频率范围，限制励磁频率不至于过高或过低。

电路中的容性模块11可以起到加速电路响应、稳定电路工作状态、确保功率管以饱和状态可靠导通、提高电路抗干扰性的作用。

⑥低速发电性能的提高：需要说明的是，如果在上述①欠压励磁的过程中，由于储能电容充电原因，使功率管q2栅极电压降低以至于功率管不能完全饱和，当功率管退出饱和进入线性区，功率管输出端过高的电压会通过反馈单元的r4触发开关控制单元3输入端，使电路翻转进入暂稳态，暂稳态过后功率管重新导通，又重复上述储能电容充电过程，因此这种调节器当仅仅采用三线形式(d、+b、+e)时，可用于九管或十一管发电机上，由三个励磁二极管提供励磁电流是电路中，该调节器显示出极好的“自饱和导通”性能，即：当由于储能电容放电原因使功率管退出饱和时，电路将自动切断功率管，此时励磁电流切断、来自d+(来源于充电指示灯负极)的待机电流(对于14v系统一般此电流160ma、28v系统一般电流为80ma)在功率管截止过程中极大地减小、d+端子的电压上升至接近蓄电池电压(充电指示灯此时电路近于0)重新为储能电容充电，这种自动退出及自动储能又自复位导通的功能，使九管发电机的初始发电转速将会降低，本调节器的该性能优于进口同类产品，但目前一般九管机多以a电路调节器为主。

第三方面，提供了第三种自复位过流保护型高反压b电路发电机电压调节器。

实施例3、如图5所示，为第三种自复位过流保护型高反压b电路发电机电压调节器。

1、电压调节器的结构包括，采样单元1、阈值单元2、开关控制单元3、开关单元4、续流单元5、反馈单元6、状态识别单元7、阻性模块8、定时单元9、复位单元10和容性模块11，其中：

采样单元1具有正极端、负极端和输出端，

阈值单元2具有输入端和输出端，

开关控制单元3包括输入端、输出端、公共端和负极端，

开关单元4具有输入端、输出端和正极端，

续流单元5为续流二极管，

反馈单元6包括输入端和输出端，

状态识别单元7具有负极端、输入端和输出端，

阻性模块8为具有限流电阻特性的阻性电路，

定时单元9具有输入端、输出端和第三端，

复位单元10具有第一端、第二端和第三端，

容性模块11为具有充放电特性的容性电路，

采样单元1的正极端连接发电机电压调节器的电源正极(b+)、负极端接地(即电源负极e)、采样单元的输出端连接阈值单元2的输入端；

阈值单元2的输出端连接开关控制单元3的输入端，

开关控制单元3的输出端连接开关单元4的输入端，开关控制单元3的公共端电源正极，开关控制单元3的负极端接地，

开关单元4的正极端连接电源正极、开关单元4的输出端作为发电机电压调节器的励磁控制端f，用于控制b电路发电机励磁绕组的热端，

续流二极管的负极连接开关单元4的输出端、续流二极管的正极接地，

反馈单元6的输入端连接复位单元10的第三端、反馈单元6的输出端连接开关控制单元3的输入端，

状态识别单元7的负极端接地、状态识别单元7的输入端通过阻性模块8连接开关单元4的输出端、状态识别单元7的输出端连接定时单元9的输入端，

定时单元9的输出端连接复位单元10的第一端、定时单元9的第三端连接电源正极或接地，

复位单元10的第二端连接开关单元4的输出端，

容性模块11的一端连接复位单元10的第一端、容性模块11的另一端连接状态识别单元7的输入端或连接开关单元4的输出端。

2、该调节器工作过程是：

①欠压励磁：当发电机输出电压(即端子b+)低于设定值时，采样单元1所获取的采样信号电压小于阈值单元2触发阈值电压，开关控制单元3输出低电位，使开关单元4饱和导通输出高电位，接通发电机励磁电流，同时，开关单元4输出的高电位通过阻性模块8使状态识别单元7导通，一方面通过复位单元和反馈单元拉高开关控制单元输入端电位使开关控制单元输出低电位，使得该状态为稳态，第二方面为定时单元9内的储能电容充电、第三方面通过定时单元9内的限流元件为复位单元10提供直流信号，使复位单元10的第三端电位受第二端电位牵制，同时复位单元10的输入端信号也为复位单元10也具有第三端对第二端导通准备好条件，为过压时或者过流时开关控制单元对地导通做好准备。

②过压后定时长截止：随着发电机运转，当发电机输出电压高于设定值时，采样单元1所获取的采样信号电压大于阈值单元2触发阈值电压，开关控制单元3输出高电位，使开关单元4截止，切断发电机励磁绕组的励磁电流，同时，开关单元4输出低电位，通过阻性模块8使状态识别单元7截止，一方面使定时单元9内的储能电容停止充电、另方面该储能电容通过定时单元9内的限流元件继续为复位单元10提供直流信号，使复位单元10的第三端对第二端导通，其导通时长为储能电容放电结束的时间为其定时长，此状态为暂稳态。

③自复位导通：当定时单元9内的储能电容放电结束，复位单元恢复截止、开关控制单元对电源正极断开，使开关控制单元输出低电平，开关单元随之导通输出高电平，励磁电流被重新接通，同时再次通过阻性模块8使状态识别单元7导通，再次为储能电容充电、也恢复为复位单元10提供直流信号，使复位单元10的第三端电位受第二端所牵制，此时开关控制单元3的输入端低电位使开关控制单元3输出高电位，使得该状态已为稳态。

在发电机电压调节器正常调节过程中，上述过程循环往复。

④过流保护：在正常励磁时，如一般车辆发电机在14v条件下的励磁电流为3.8～4.5安培，当由于励磁绕组短路、碰线、碳刷磨料粉末在转子铜环间并联漏电等原因导致开关单元4的励磁功率管过流时，该功率管的饱和压降将会升高，如果不进行限制，很快将会使功率管过热、进而烧毁、击穿功率管。

a、为了避免过流损坏，在发生功率管过流时，功率管输出端的信号电压大于开关控制单元3的输入端触发阈值电压，通过复位单元(的第三端对第二端导通)和反馈单元在开关控制单元3的输入端输入低电压信号，使开关控制单元3输出高电位，开关单元4输出低电位，这一过程为信号电压的正反馈过程，电路翻转极为迅速，使开关单元4迅速截止，切断发电机励磁电流，同时，开关单元4输出的低电位，通过阻性模块8使状态识别单元7截止，一方面使定时单元9内的储能电容停止充电、另方面该储能电容通过定时单元9内的限流元件继续为复位单元10提供直流信号，使复位单元10的第三端对第二端仍然导通，其导通时长为储能电容放电结束的时间为其定时长，此状态为暂稳态。

b、在上述暂稳态后，电路进入自复位导通状态。

c、若短路解除，电路进入前述③的状态。

d、若持续短路，在电路刚进入自复位导通状态时，再次为储能电容充电、也使复位单元10导通，由于仍然过流，同样经历上述正反馈过程使功率管迅速截止，需再次经历定时时间后才可以恢复，由于使持续短路，每一次定时截止结束后，仅仅经过极其短暂的“试探性”导通，就在功率管输出端获取过高的饱和压降电压触发过流保护动作，脉宽极窄的“试探性”脉冲间隔为定时单元内电容放电时间，因此在连续过流保护时的“试探性”脉冲频率是固定的。在功率管长期过流过程中，上述过程循环往复。当短路解除，电路自动恢复导通。

⑤限频功能：根据前述的过流保护时的“试探性”脉冲频率是固定的，因此，电路在调节器正常调节使的励磁周期的截止过程是定时长的，这一点与现有技术的滤波电容决定励磁频率是完全不同的，由于其功率管导通时长由发电机实时工况的负载率决定，故截止时间与励磁时间共为输出电压的函数因子，因此改变截止时间即会改变励磁时间，因此励磁频率便可以由定时单元内的电容放电时间决定，这样可以限制励磁频率不至于过高、也不至于过低。

电路中的容性模块11的作用与前述相同。

如图6所示，为第三种自复位过流保护型高反压b电路发电机电压调节器的电路结构示意图。

1、电路结构包括：采样单元1包括电阻r1、r2和电容c1，电阻r1和r2串联连接，电阻r2和电容c1并联，电阻r2的另一端为采样单元的正极端连接发电机电压调节器的电源正极(b+)、电阻r1的另一端为负极端接地(即电源负极e)、电阻r1和r2串联连接节点为采样单元的输出端连接阈值单元2的输入端；

阈值单元2包括稳压二极管d1，稳压二极管d1的正极即为阈值单元2的输入端，稳压二极管d1的负极为输出端连接开关控制单元3的输入端，

开关控制单元3包括三极管q1和电阻r3，三极管q1的基极作为开关控制单元3的输入端，三极管q1的集电极和电阻r3连接，三极管q1的集电极还作为开关控制单元3的输出端连接开关单元4的输入端，三极管q1的发射极为公共端连接电源正极，电阻r3的另一端作为开关控制单元3的负极端接地，

开关单元4包括功率场效应管q2，功率场效应管q2的源极作为开关单元4的正极端、功率场效应管q2的漏极作为开关单元4的输出端即发电机电压调节器的励磁控制端f，用于控制b电路发电机励磁绕组的热端，

续流单元5为续流二极管d2，续流二极管d2的负极连接开关单元4的输出端、续流二极管d2的正极接地，

反馈单元6包括反馈电阻r4，反馈电阻r4的一端为反馈单元6的输入端连接复位单元4的第三端、反馈电阻r4另一端为反馈单元6的输出端连接开关控制单元3的输入端，

状态识别单元7包括三极管q3，三极管q3的发射极为状态识别单元7的负极端接地、三极管q3的基极为状态识别单元7的输入端通过阻性模块8连接开关单元4的输出端、三极管q3的集电极为状态识别单元7的输出端连接定时单元9的输入端，

定时单元9包括电容c2和电阻r6，电容c2的一端与电阻r6连接，连接节点作为定时单元9的输入端，电阻r6的另一端作为定时单元9的输出端连接复位单元10的第一端、电容c2的另一端作为定时单元9的第三端连接电源正极或接地，

复位单元10包括三极管q4，三极管q4的基极作为复位单元10的第一端，三极管q4的集电极作为复位单元10的第二端与开关单元4的输出端连接，三极管q4的发射极作为复位单元10的第三端，

容性模块11包括电容c3，电容c3的一端连接复位单元10的第一端、电容c3另一端连接状态识别单元7的输入端或连接开关单元4的输出端。

2、该调节器工作过程是：

①欠压励磁：当发电机输出电压(即端子b+)低于设定值时，电阻r1和r2连接节点的采样信号电压小于稳压管d1触发阈值电压(当然还应该包括三极管q1的发射结导通阈值，为叙述方便，暂且忽略)，三极管q1截止使开关控制单元3输出低电位，于是功率场效应管q2饱和导通接通发电机励磁绕组的励磁电流，同时输出高电位。与此同时，q2输出的高电位通过电阻r5使三极管q3导通，一方面通过反馈单元的电阻r4拉高开关控制单元输入端电位使开关控制单元输出低电位，使得该状态为稳态，第二方面为定时单元9内的储能电容c2充电、第三方面通过定时单元9内的限流电阻r6为三极管q4基极提供直流信号，使三极管q4集电结正偏而通过电阻r6导通，在此条件下为过压时或者过流时q4的第三端对第二端导通做好准备。

②过压后定时长截止：随着发电机运转，当发电机输出电压高于设定值时，采样单元1所获取的采样信号电压大于阈值单元2触发阈值电压，开关控制单元3输出高电位，使开关单元4截止，切断发电机励磁绕组的励磁电流，同时，开关单元4输出低电位，通过阻性模块8使状态识别单元7截止，一方面使定时单元9内的储能电容c2停止充电、另方面该储能电容c2通过电阻r6继续为三极管q4提供基级电流，使三极管q4发射极正偏、集电结反偏，从而使三极管q4导通，其导通时长为储能电容c2通过电阻r6放电结束的时间为其定时长，此状态为暂稳态。

③自复位导通：当储能电容c2放电结束，三极管q4恢复截止、来自功率管漏极的反馈电流被切断、三极管q1基级电流消失，使开关控制单元3输出低电平，开关单元4随之导通输出高电平，励磁电流被重新接通，同时再次通过阻性模块8使状态识别单元7导通，再次为储能电容充电、也恢复为复位单元10提供直流信号，使复位单元10的三极管q4恢复集电结反偏状态，即开关单元4已通过反馈单元6拉高开关控制单元3的输入端电位使开关控制单元3输出低电位，使得该状态已为稳态，这样再次为过压时或者过流时开关控制单元对地导通做好准备。

在发电机电压调节器正常调节过程中，上述过程循环往复。

④过流保护：

a、在发生功率管过流时，功率管输出端的信号电压超过开关控制单元3的输入端触发阈值电压，通过复位单元和反馈单元在开关控制单元3的输入端输入低电压信号，使开关控制单元3输出高电位，开关单元4输出低电位，这一过程为信号电压的正反馈过程，电路翻转极为迅速，使开关单元4迅速截止，切断发电机励磁绕组的励磁电流，同时，开关单元4输出低电位，通过阻性模块8使状态识别单元7截止，一方面使定时单元9内的储能电容停止充电、另方面该储能电容通过定时单元9内的限流元件继续为复位单元10提供直流信号，使复位单元10仍然导通，其导通时长为储能电容放电结束的时间为其定时长，此状态为暂稳态。

b、在上述暂稳态后，电路进入自复位导通状态。

c、若短路解除，电路进入前述③的状态。

d、若持续短路，在电路刚进入自复位导通状态时，再次为储能电容充电、也使复位单元10导通，由于仍然过流，同样经历上述正反馈过程使功率管迅速截止，需再次经历定时时间后才可以恢复，由于使持续短路，每一次定时截止结束后，仅仅经过极其短暂的“试探性”导通，就在功率管输出端获取过高的饱和压降电压触发过流保护动作，脉宽极窄的“试探性”脉冲间隔为定时单元内电容放电时间，因此在连续过流保护时的“试探性”脉冲频率是固定的。在功率管长期过流过程中，上述过程循环往复。当短路解除，电路自动恢复导通。

⑤限频功能：根据前述的过流保护时的“试探性”脉冲频率是固定的，因此，电路在调节器正常调节使的励磁周期的截止过程是定时长的，这一点与现有技术的滤波电容决定励磁频率是完全不同的，由于其功率管导通时长由发电机实时工况的负载率决定，故截止时间与励磁时间共为输出电压的函数因子，因此改变截止时间即会改变励磁时间，因此励磁频率便可以由定时单元内的电容放电时间决定，这样可以限制励磁频率不至于过高、也不至于过低。

电路中的容性模块11可以起到加速电路响应、稳定电路工作状态、确保功率管以饱和状态可靠导通、提高电路抗干扰性的作用。

第四方面，提供了第四种自复位过流保护型高反压b电路发电机电压调节器。

实施例4、如图7所示：

1、电压调节器的结构包括，采样单元1、阈值单元2、开关控制单元3、开关单元4、续流单元5、反馈单元6、状态识别单元7、阻性模块8、定时单元9、复位单元10和容性模块11，其中：

采样单元1具有正极端、负极端和输出端，

阈值单元2具有输入端和输出端，

开关控制单元3包括输入端、输出端和公共端，

开关单元4具有输入端、输出端和正极端，

续流单元5为续流二极管，

反馈单元6包括输入端和输出端，

状态识别单元7具有负极端、输入端和输出端，

阻性模块8为具有限流电阻特性的阻性电路，

定时单元9具有输入端、输出端和第三端，

复位单元10具有第一端、第二端和第三端，

容性模块11为具有充放电特性的容性电路，

采样单元1的正极端连接发电机电压调节器的电源正极(b+)、负极端接地(即电源负极e)、采样单元的输出端连接阈值单元2的输入端；

阈值单元2的输出端连接开关控制单元3的输入端，

开关控制单元3的输出端连接开关单元4的输入端，开关控制单元3的公共端连接电源正极，

开关单元4的正极端连接电源正极、开关单元4的输出端作为发电机电压调节器的励磁控制端f，用于控制b电路发电机励磁绕组的热端，

续流二极管的负极连接开关单元4的输出端、续流二极管的正极连接发电机电压调节器的电源正极(b+)，

反馈单元6的输入端连接复位单元10的第三端、反馈单元6的输出端连接开关控制单元3的输入端，

状态识别单元7的负极端接地、状态识别单元7的输入端通过阻性模块8连接开关单元4的输出端、状态识别单元7的输出端连接定时单元9的输入端，

定时单元9的输出端连接复位单元10的第一端、定时单元9的第三端连接开关控制单元3的输出端，

复位单元10的第二端连接开关单元4的输出端，

容性模块11的一端连接复位单元10的第一端、容性模块11的另一端连接状态识别单元7的输入端或连接开关单元4的输出端。

2、该调节器工作过程：

电子技术领域的一般技术人员易于理解，这样的结构特征，是将前述图5的定时单元9的内部储能电容的接地端改接到开关控制单元3的输出端，而这种改接后的部分与前述图3的对应部分一致，因此其原理及工作过程可参阅图3的对应文段，其余部分与图5一致，这里不再赘述。

如图8所示，为第四种自复位过流保护型高反压b电路电压调节器电路结构示意图。

1、该电压调节器的结构包括，

采样单元1包括电阻r1、r2和电容c1，电阻r1和r2串联连接，电阻r2和电容c1并联，电阻r2的另一端为采样单元的正极端连接发电机电压调节器的电源正极(b+)、电阻r1的另一端为负极端接地(即电源负极e)、电阻r1和r2串联连接节点为采样单元的输出端连接阈值单元2的输入端；

阈值单元2包括稳压二极管d1，稳压二极管d1的正极即为阈值单元2的输入端，稳压二极管d1的负极为输出端连接开关控制单元3的输入端，

开关控制单元3包括三极管q1，三极管q1的基极作为开关控制单元3的输入端，三极管q1的集电极作为开关控制单元3的输出端连接开关单元4的输入端，三极管q1的发射极为公共端连接电源正极，

开关单元4包括功率场效应管q2，功率场效应管q2的源极作为开关单元4的正极端、功率场效应管q2的漏极作为开关单元4的输出端即发电机电压调节器的励磁控制端f，用于控制b电路发电机励磁绕组的热端，

续流单元5为续流二极管d2，续流二极管d2的负极连接开关单元4的输出端、续流二极管d2的正极接地，

反馈单元6包括反馈电阻r4，反馈电阻r4的一端为反馈单元6的输入端连接复位单元4的第三端、反馈电阻r4另一端为反馈单元6的输出端连接开关控制单元3的输入端，

状态识别单元7包括三极管q3，三极管q3的发射极为状态识别单元7的负极端接地、三极管q3的基极为状态识别单元7的输入端通过阻性模块8连接开关单元4的输出端、三极管q3的集电极为状态识别单元7的输出端连接定时单元9的输入端，

定时单元9包括电容c2和电阻r6，电容c2的一端与电阻r6连接，连接节点作为定时单元9的输入端，电阻r6的另一端作为定时单元9的输出端连接复位单元10的第一端、电容c2的另一端作为定时单元9的第三端连接三极管q1集电极(即开关控制单元输出端)，

复位单元10包括三极管q4，三极管q4的基极作为复位单元10的第一端，三极管q4的集电极作为复位单元10的第二端与开关单元4的输出端连接，三极管q4的发射极作为复位单元10的第三端，

容性模块11包括电容c3，电容c3的一端连接复位单元10的第一端、电容c3另一端连接状态识别单元7的输入端或连接开关单元4的输出端。

2、该调节器工作过程的复位单元10的三极管q4工作情况与图6的相同，定时单元9的工作情况与图4的相同，其余部分均与图6相同，为简便起见这里从略。

第五方面，提供了第五种自复位过流保护型高反压b电路发电机电压调节器。

实施例5、如图9所示，为第五种自复位过流保护型高反压b电路电压调节器方框图。

1、电压调节器的结构包括，采样单元1、阈值单元2、开关控制单元3、开关单元4、续流单元5、反馈单元6、状态识别单元7、阻性模块8、定时单元9、复位单元10和容性模块11，其中：

采样单元1具有正极端、负极端和输出端，

阈值单元2具有输入端和输出端，

开关控制单元3包括输入端、输出端、公共端和负极端，

开关单元4具有输入端、输出端和正极端，

续流单元5为续流二极管，

反馈单元6包括输入端和输出端，

状态识别单元7具有负极端、输入端和输出端，

阻性模块8为具有限流电阻特性的阻性电路，

定时单元9具有输入端、输出端和第三端，

复位单元100具有第一端、第二端和第三端，

容性模块11为具有充放电特性的容性电路，

采样单元1的正极端连接发电机电压调节器的电源正极(b+)、负极端接地(即电源负极e)、采样单元的输出端连接阈值单元2的输入端；

阈值单元2的输出端连接开关控制单元3的输入端，

开关控制单元3的输出端连接开关单元4的输入端，开关控制单元3的公共端连接电源正极，开关控制单元3的负极端接地，

开关单元4的正极端连接电源正极、开关单元4的输出端作为发电机电压调节器的励磁控制端f，用于控制b电路发电机励磁绕组的热端，

续流二极管的负极连接开关单元4的输出端、续流二极管的正极接地，

反馈单元6的输入端连接开关单元4的输出端、反馈单元6的输出端连接开关控制单元3的输入端，

状态识别单元7的负极端接地、状态识别单元7的输入端通过阻性模块8连接开关单元4的输出端、状态识别单元7的输出端连接定时单元9的输入端，

定时单元9的输出端连接复位单元100的第一端、定时单元9的第三端连接电源正极或接地，

复位单元100的第三端连接电源正极、复位单元100的第二端连接开关控制单元3的输入端，

容性模块11的一端连接复位单元100的第一端、容性模块11的另一端连接状态识别单元7的输入端或连接开关单元4的输出端。

2、该调节器工作过程：

该电路是在开关控制单元3的输入端和地之间并联接入复位单元的第二端和第三端，复位单元的第一端仍与定时单元9的输出端连接，该电路与前述图2所示电路的区别是：图2电路的复位单元的第二端和第三端串联接在开关控制单元3的公共端和电源正极之间，复位过程是通过对开关控制单元3的公共端与电源正极之间切断使开关单元3截止来实现复位；而附图9的本电路复位过程是通过对开关控制单元3的输入端和电源正极之间的导通(即将反馈信号电压对正极短路)来使开关单元3截止来实现复位；两者途径不同，目的相同。

其余部分结构及原理均与前述图2所示电路相同，此处从略。

如图10所示，为第五种自复位过流保护型高反压b电路调节器电路结构示意图。

1、电路结构包括：采样单元1包括电阻r1、r2和电容c1，电阻r1和r2串联连接，r2和电容c1并联，电阻r1的另一端为采样单元的正极端连接发电机电压调节器的电源正极(b+)、电阻r2的另一端为负极端接地(即电源负极e)、电阻r1和r2串联连接节点为采样单元的输出端连接阈值单元2的输入端；

阈值单元2包括稳压二极管d1，其正极即为阈值单元2的输入端，其负极为输出端连接开关控制单元3的输入端，

开关控制单元3包括三极管q1和电阻r1，三极管q1的基极作为开关控制单元3的输入端，三极管q1的集电极和电阻r1连接，集电极还作为开关控制单元3的输出端连接开关单元4的输入端，三极管q1的发射极为公共端接地，电阻r1的另一端作为开关控制单元3的正极端连接发电机电压调节器的电源正极(b+)，

开关单元4包括功率场效应管q2，其源极作为开关单元4的接地端、漏极作为开关单元4的输出端即发电机电压调节器的励磁控制端f，用于控制b电路发电机励磁绕组的热端，

续流单元5为续流二极管d2，其正极连接开关单元4的输出端、负极连接发电机电压调节器的电源正极(b+)，

反馈单元6包括反馈电阻r4，其一端为反馈单元6的输入端连接开关单元4的输出端、另一端为反馈单元6的输出端连接开关控制单元3的输入端，

状态识别单元7包括三极管q3，其发射极为状态识别单元7的正极端连接发电机电压调节器的电源正极(b+)、基极为状态识别单元7的输入端通过阻性模块8连接开关单元4的输出端、集电极为状态识别单元7的输出端连接定时单元9的输入端，

定时单元9包括电容c2和电阻r6，电容c2的一端与电阻r6连接，连接节点作为定时单元9的输入端，电阻r6的另一端作为定时单元9的输出端连接复位单元100的第一端、电容c2的另一端作为定时单元9的第三端连接电源正极或接地，

复位单元100包括三极管q4、q5和电阻r9，三极管q4的基极为复位单元第一端、三极管q4、q5的发射极相连接作为复位单元第三端并接地、三极管q4的集电极连接三极管q5的基极并通过电阻r9连接电源正极，三极管q5的集电极作为复位单元第二端连接开关控制单元输入端，

容性模块11包括电容c3，其一端连接复位单元100的第一端、另一端连接状态识别单元7的输入端或连接开关单元4的输出端。

2、该调节器工作过程：

该电路是在三极管q1的基极和发射极之间并联接入复位单元的第二端和第三端，复位单元的第一端仍与定时单元9的输出端连接，该电路与前述图2所示电路的区别是：图2电路的复位单元的第二端和第三端串联接在开关控制单元3的公共端和电源正极之间，复位过程是通过对开关控制单元3的公共端与电源正极之间切断使开关单元3截止来实现复位；而附图9的本电路复位过程是通过对开关控制单元3的输入端和电源正极之间导通(即将反馈信号电压对正极短路)使开关单元3截止来实现复位：即当储能电容c2放电结束，三极管q4截止、q5导通，拉低三极管q1基极电位使q1截止，q1集电极输出高电位使功率管翻转导通进入稳态；两者途径不同，目的相同。

需要说明的是，电阻r9的下端可以接在三极管q5集电极，同时在三极管q1的基极串联二极管或稳压管，抬高开关控制单元输入端触发阈值，同样可以确保电路顺利复位，这样的复位电路仍只有第一、第二、第三端这三个端子，或者选用发射结导通阈值更低的管子作为q5。

其余部分结构及原理均与前述图2所示电路相同，此处从简。

第六方面，提供了第六种自复位过流保护型高反压b电路发电机电压调节器。

实施例6、如图11所示，为第六种自复位过流保护型高反压b电路电压调节器方框图。

1、电压调节器的结构包括，采样单元1、阈值单元2、开关控制单元3、开关单元4、续流单元5、反馈单元6、状态识别单元7、阻性模块8、定时单元9、复位单元10和容性模块11，其中：

采样单元1具有正极端、负极端和输出端，

阈值单元2具有输入端和输出端，

开关控制单元3包括输入端、输出端和公共端，

开关单元4具有输入端、输出端和正极端，

续流单元5为续流二极管，

反馈单元6包括输入端和输出端，

状态识别单元7具有负极端、输入端和输出端，

阻性模块8为具有限流电阻特性的阻性电路，

定时单元9具有输入端、输出端和第三端，

复位单元200具有第一端、第二端和第三端，

容性模块11为具有充放电特性的容性电路，

采样单元1的正极端连接发电机电压调节器的电源正极(b+)、负极端接地(即电源负极e)、采样单元的输出端连接阈值单元2的输入端；

阈值单元2的输出端连接开关控制单元3的输入端，

开关控制单元3的输出端连接开关单元4的输入端，开关控制单元3的公共端连接电源正极，

开关单元4的正极端连接电源正极、开关单元4的输出端作为发电机电压调节器的励磁控制端f，用于控制b电路发电机励磁绕组的热端，

续流二极管的负极连接开关单元4的输出端、续流二极管的正极接地，

反馈单元6的输入端连接开关单元4的输出端、反馈单元6的输出端连接开关控制单元3的输入端，

状态识别单元7的负极端接地、状态识别单元7的输入端通过阻性模块8连接开关单元4的输出端、状态识别单元7的输出端连接定时单元9的输入端，

定时单元9的输出端连接复位单元200的第一端、定时单元9的第三端连接开关控制单元3的输出端，

复位单元200的第三端连接电源正极、复位单元200的第二端连接开关控制单元3的输入端，

容性模块11的一端连接复位单元200的第一端、容性模块11的另一端连接状态识别单元7的输入端或连接开关单元4的输出端。

2、该调节器工作过程：

电子技术领域的一般技术人员易于理解，这样的结构特征，是将前述图9的定时单元9的内部储能电容的接地端改接到开关控制单元3的输出端，而这种改接后的部分与前述图3的对应部分一致，因此其原理及工作过程可参阅图3的对应文段，其余部分与图9一致，不再赘述。

如图12所示，为第六种自复位过流保护型高反压b电路调节器电路结构示意图。

1、电路结构包括：

采样单元1包括电阻r1、r2和电容c1，电阻r1和r2串联连接，r2和电容c1并联，电阻r1的另一端为采样单元的正极端连接发电机电压调节器的电源正极(b+)、电阻r2的另一端为负极端接地(即电源负极e)、电阻r1和r2串联连接节点为采样单元的输出端连接阈值单元2的输入端；

阈值单元2包括稳压二极管d1，其正极即为阈值单元2的输入端，其负极为输出端连接开关控制单元3的输入端，

开关控制单元3包括三极管q1和电阻r1，三极管q1的基极作为开关控制单元3的输入端，三极管q1的集电极和电阻r1连接，集电极还作为开关控制单元3的输出端连接开关单元4的输入端，三极管q1的发射极为公共端接地，电阻r1的另一端作为开关控制单元3的正极端连接发电机电压调节器的电源正极(b+)，

开关单元4包括功率场效应管q2，其源极作为开关单元4的接地端、漏极作为开关单元4的输出端即发电机电压调节器的励磁控制端f，用于控制b电路发电机励磁绕组的热端，

续流单元5为续流二极管d2，其正极连接开关单元4的输出端、负极连接发电机电压调节器的电源正极(b+)，

反馈单元6包括反馈电阻r4，其一端为反馈单元6的输入端连接开关单元4的输出端、另一端为反馈单元6的输出端连接开关控制单元3的输入端，

状态识别单元7包括三极管q3，其发射极为状态识别单元7的正极端连接发电机电压调节器的电源正极(b+)、基极为状态识别单元7的输入端通过阻性模块8连接开关单元4的输出端、集电极为状态识别单元7的输出端连接定时单元9的输入端，

定时单元9包括电容c2和电阻r6，电容c2的一端与电阻r6连接，连接节点作为定时单元9的输入端，电阻r6的另一端作为定时单元9的输出端连接复位单元200的第一端、电容c2的另一端作为定时单元9的第三端连接开关控制单元3的输出端，

复位单元200包括三极管q4、q5和电阻r9，三极管q4的基极为复位单元第一端、三极管q4、q5的发射极相连接作为复位单元第三端并接地、三极管q4的集电极连接三极管q5的基极并通过电阻r9连接电源正极，三极管q5的集电极作为复位单元第二端连接开关控制单元输入端，

容性模块11包括电容c3，其一端连接复位单元200的第一端、另一端连接状态识别单元7的输入端或连接开关单元4的输出端。

2、该调节器工作过程：

同样易于理解的是，这样的结构特征，是将前述图10的定时单元9的内部储能电容的接地端改接到开关控制单元3的输出端，而这种改接后的部分与前述图4的对应部分一致，因此其原理及工作过程可参阅图4的对应文段，其余部分与图10一致，为简便起见不再赘述。

本发明的上述实施方式仅是为了说明本发明，不是对本发明技术方案的实施方式的限制，本领域一般技术人员根据本发明的技术方案的发明思路通过各种变形、组合、极性变换等所得到的各种实施例均落在本发明技术保护范围之内，本发明的技术保护范围由权利要求书限定。