引言
在當(dāng)前汽車電子化程度已成為國際上衡量汽車先進(jìn)水平的重要標(biāo)準(zhǔn)的前提下，各國都竟相發(fā)展這一行業(yè)，不斷應(yīng)用高新技術(shù)，提高汽車電氣化性能，以求獲得更大的市場。正是在這樣的環(huán)境下刺激和推動了汽車電子這一行業(yè)不斷向前發(fā)展。
眾所周知，穩(wěn)定性差和壽命短是目前汽車電壓調(diào)節(jié)器的通病，調(diào)節(jié)器的不穩(wěn)定會導(dǎo)致發(fā)電機(jī)輸出電壓的不穩(wěn)定，從而使整車用電設(shè)備的電源電壓存在很大的波動，這對整車電路的正常工作是不利的，同時也會降低用電沒備的壽命。調(diào)節(jié)器的壽命短不僅會帶來經(jīng)濟(jì)負(fù)擔(dān)，對發(fā)電機(jī)輸出電壓的穩(wěn)定也是不利的。
將電壓調(diào)節(jié)器設(shè)計成單片CMOS集成電路，從而減小了調(diào)節(jié)器的體積，使其可以和交流發(fā)電機(jī)制作在一起。這樣既提升了調(diào)節(jié)器的穩(wěn)定性，提高了整車供電質(zhì)量，有效延長了汽車電子設(shè)備的使用壽命，又適應(yīng)了當(dāng)前汽車交流發(fā)電機(jī)體積小而輸出功率大的發(fā)展趨勢。同時該設(shè)計還適應(yīng)了當(dāng)前調(diào)節(jié)器“高性能、多功能、大功率、長壽命”的追求目標(biāo)。

1 電路原理與結(jié)構(gòu)
汽車電子調(diào)節(jié)器的原理框圖如圖1所示。

當(dāng)汽車啟動加入輸入電壓后，基準(zhǔn)電壓源產(chǎn)生基準(zhǔn)電壓提供給內(nèi)部電路使用；誤差放大器接收輸出電壓信號；過流保護(hù)電路取樣功率管的輸出電流；熱保護(hù)電路檢查電路的溫度；誤差放大、過流安全區(qū)保護(hù)和過熱保護(hù)電路共同送入功率管，當(dāng)其中只要有一種異?，F(xiàn)象出現(xiàn)，調(diào)整管將關(guān)斷，起到調(diào)整電壓和保護(hù)作用。

2 電路設(shè)計
2．1 前端基準(zhǔn)源
該設(shè)計的芯片電路中的前端基準(zhǔn)電壓源是為了提供一個對電源電壓和溫度而言都很穩(wěn)定的基準(zhǔn)電壓給后續(xù)的差分比較電路，再由差分比較電路將其與取樣自發(fā)電機(jī)輸出的電壓進(jìn)行比較來控制發(fā)電機(jī)的輸出，其電路如圖2所示。圖2中M1，M2，M5組成鏡像電流源，使流過三管的電流相等，均為I；M3，M4組成電壓鉗制電路，使A，B兩點(diǎn)的電壓保持一致。鏡像電流源和電壓鉗制電路一起組成一個PTAT源，用它的正溫度系數(shù)去補(bǔ)償P-N結(jié)的負(fù)溫度系數(shù)，從而得到基本上不隨溫度變化的基準(zhǔn)電壓。

2．2 差分比較電路
差分比較級電路的功能是將來自前端基準(zhǔn)電壓源的基準(zhǔn)電壓和發(fā)電機(jī)的取樣電壓進(jìn)行比較。當(dāng)發(fā)電機(jī)輸出電壓低于14 V時，勵磁電流調(diào)整管正常工作，流過發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子繞組的勵磁電流迅速上升，發(fā)電機(jī)輸出電壓也迅速升高。當(dāng)發(fā)電機(jī)輸出電壓達(dá)到14 V時，使差分輸出電壓足以驅(qū)動后續(xù)控制電路控制勵磁電流調(diào)整管柵極接地，將其柵極電流分走，降低了發(fā)電機(jī)動子繞組的勵磁電流，從而降低了發(fā)電機(jī)輸出電壓，達(dá)到電壓調(diào)節(jié)功能。其電路如圖3所示。