電壓調(diào)節(jié)器工作電路工作原理

1、一.發(fā)電機的功用       汽車使用的電源有蓄電池和發(fā)電機兩種。采用交流發(fā)電機作為主要電源，蓄電池作為輔助電源。在汽車行駛過程中，由發(fā)電機向用電設備提供電源，并向蓄電池充電。蓄電池在汽車啟動時提供啟動電流，當大電機發(fā)出電量不足時，可以協(xié)同發(fā)電機供電。 二.發(fā)電機的分類 1.按磁場繞組搭鐵形式分兩類    a.外搭鐵型（A線路）      磁場繞組的一端（負極）接入調(diào)節(jié)器，通過調(diào)節(jié)器后再搭鐵。    b.內(nèi)搭鐵型（B線路）   

2、0;  磁場繞組的一段（負極）直接搭鐵（和殼體相連）。如下圖2-13所示：                          2.按整流器結(jié)構(gòu)分四類    a.六管交流發(fā)電機（例豐田系列）    b.八管交流發(fā)電機（例天津夏利轎車所用）    c.九管交流發(fā)電機（例三菱系列）  

3、  d.十一管交流發(fā)電機（例奧迪、大眾汽車用） 三.交流發(fā)電機結(jié)構(gòu)       交流發(fā)電機一般由轉(zhuǎn)子、定子、整流器、調(diào)節(jié)器、端蓋組成，JF132型交流發(fā)電機組件圖見圖                        1.轉(zhuǎn)子      轉(zhuǎn)子的功用是產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)的磁場。它由爪極

4、、磁軛、磁場繞組、集電環(huán)、轉(zhuǎn)子軸組成，結(jié)構(gòu)圖見圖                              轉(zhuǎn)子軸上壓裝著兩塊爪極，兩塊爪極各有六個鳥嘴形磁極，爪極空腔內(nèi)裝有磁場繞組（轉(zhuǎn)子線圈）和磁軛。       集電環(huán)由兩個彼此絕緣的銅環(huán)組成，集電環(huán)壓裝在

5、轉(zhuǎn)子軸上并與軸絕緣，兩個集電環(huán)分別與磁場繞組的兩端相連。 2.定子       定子的功用是產(chǎn)生交流電。它由定子鐵心和定子繞組組成。見圖                              定子鐵心由內(nèi)圈帶槽的硅鋼片疊成，定子繞組的導線就嵌放在鐵心的槽中

6、。定子繞組由三相，三相繞組采用星型接法或三角形（大功率）接法。三相繞組必須按一定要求繞制，才能使之獲得頻率相同、幅值相等、相位互差120°的三相電動勢。 3.整流器、端蓋       整流器的作用是將定子繞組的三相交流電變?yōu)橹绷麟姟?      端蓋一般用鋁合金鑄造，一是可有效的防止漏磁，二是鋁合金散熱性能好。 四.交流發(fā)電機的電壓調(diào)節(jié)器       交流發(fā)電機的轉(zhuǎn)子由發(fā)動機通過皮帶驅(qū)動旋轉(zhuǎn)的，且發(fā)動機和交

7、流發(fā)電機的速比為1.73左右，因此交流發(fā)電機轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)速變化范圍非常大，這樣將引起發(fā)電機的輸出電壓發(fā)生較大變化，無法滿足汽車用電設備的工作要求。       為了滿足用電設備恒定電壓的要求，交流發(fā)電機必須配用電壓調(diào)節(jié)器，使其輸出電壓在發(fā)動機所有工況下幾本保持恒定。 1.交流發(fā)電機電壓調(diào)節(jié)器按工作原理可分為：     a.觸點式電壓調(diào)節(jié)器     b.晶體管調(diào)節(jié)器     c.集成電路調(diào)節(jié)器   &#

8、160; d.電腦控制調(diào)節(jié)器 2.電壓調(diào)節(jié)器按所匹配的交流發(fā)電機搭鐵形式可分為：     a.內(nèi)搭鐵型調(diào)節(jié)器     b.外搭鐵型調(diào)節(jié)器 五.電壓調(diào)節(jié)器基本電路        電子電壓調(diào)節(jié)器分為普通三端（9管、11管）的和多功能的（6管、8管）。        11管交流發(fā)電機就是具有十一個硅二極管的發(fā)電機，其中由八只硅二極管組成整流器，利用二極管的單向?qū)щ娦詫⒔涣靼l(fā)電機產(chǎn)生的交流電壓轉(zhuǎn)

9、變成直流電壓；另外三個二極管提供通過發(fā)電機中的勵磁繞阻的電流，稱為勵磁二極管。十一管交流發(fā)電機可以控制充電指示燈指示蓄電池的充電情況，指示充電系統(tǒng)是否發(fā)生故障。        其中11管的外搭鐵型交流發(fā)電機最為典型，其基本電路如下圖。                           &

10、#160;三端調(diào)節(jié)器，其腳位分別為D+、F、E。由信號監(jiān)測電路、信號放大與控制電路、功率放大電路和保護電路四部分組成。    1.信號監(jiān)測電路       信號監(jiān)測電路由電阻R1、R2和穩(wěn)壓管VS構(gòu)成。電阻R1、R2串聯(lián)在交流發(fā)電機輸出端子“B”和搭鐵端子“E”之間,構(gòu)成分壓電路，直接監(jiān)測發(fā)電機輸出電壓U的變化。當發(fā)電機電壓U升高時，分壓電阻R1上的分壓值UR1升高，反之，當發(fā)電機電壓U下降時，分壓值UR1下降。       穩(wěn)壓管VS正極連接三極管VT1

11、的基極，負極接在分壓電阻R1、R2之間，穩(wěn)壓管VS與三極管VT1的發(fā)射極串聯(lián)后再與分壓電阻R1并聯(lián)，從而監(jiān)測發(fā)電機電壓的變化，并控制三極管VT1的導通與截止。    2.信號放大與控制電路       由三極管VT1和電阻R3構(gòu)成，其作用是將電壓監(jiān)測電路輸入的信號進行放大處理后，控制功率三極管VT2導通與截止。電阻R3既是三極管VT1的負載電阻，又是功率三極管VT2的偏流電阻。三極管VT1為小功率三極管，接在大功率三極管VT2的前一級，也稱為前級放大電路。    3.功率放大電路  &

12、#160;    由功率三極管VT2構(gòu)成。VT2通常采用達林頓管，串聯(lián)在勵磁繞組與搭鐵端之間，這是外搭鐵型調(diào)節(jié)器的顯著特點。勵磁繞組的電阻是VT2的負載電阻。VT2導通時，勵磁電路接通，有勵磁電流；VT2截止時，勵磁電流被切斷。因此，通過控制三極管VT2的導通與截止，就可以改變勵磁電流使發(fā)電機輸出電壓穩(wěn)定。    4.保護電路       由續(xù)流二極管VD構(gòu)成。當由功率管VT2導通轉(zhuǎn)為截止的瞬間，勵磁繞組產(chǎn)生的自感電動勢經(jīng)二極管VD構(gòu)成放電回路，防止調(diào)節(jié)器因三極管VT2擊穿而

13、損壞。由于放電電流流經(jīng)二極管VD, 所以VD稱為續(xù)流二極管。 六.11管交流發(fā)電機工作原理     1.當開關SW閉合后，首先由蓄電池提供電流。電路為：       蓄電池正極充電指示燈L（D+）端勵磁繞阻F端功率管VT2搭鐵（E端）蓄電池負極。       此時，充電指示燈由于有電流通過，所以L燈會點亮。     2.發(fā)動機起動后，發(fā)電機的D+端電壓也不斷升高。當發(fā)電機的輸出電壓（D+端）與蓄電

14、池電壓（B端）相等時，充電指示燈由于兩端電位差為零而熄滅。指示發(fā)電機已經(jīng)正常工作，勵磁電流由發(fā)電機自己供給。發(fā)電機中三相繞阻所產(chǎn)生的三相交流電動勢經(jīng)八只二極管整流后，輸出       直流電，向負載供電，并向蓄電池充電。     3.當發(fā)電機高速運轉(zhuǎn)、充電系統(tǒng)發(fā)生故障而導致發(fā)電機不發(fā)電時，+端無電壓輸出，所以充電指示燈由于兩端電位差增大而發(fā)亮，警告駕駛員及時排除故障。 七.電壓調(diào)節(jié)器工作原理        電壓調(diào)節(jié)器利用三極管的開關特性

15、，將大功率三極管VT2作為一只開關串聯(lián)在發(fā)電機的勵磁電路中，根據(jù)發(fā)電機輸出電壓的高低，控制VT2導通與截止來調(diào)節(jié)發(fā)電機的勵磁電流，使發(fā)電機輸出電壓穩(wěn)定在一定范圍內(nèi)。       發(fā)電機電子電壓調(diào)節(jié)器工作過程如下：       1接通點火開關SW ，發(fā)電機電壓U低于蓄電池電壓時，蓄電池電壓經(jīng)過點火開關SW加在分壓電阻R1、R2兩端。由于發(fā)電機電壓低于調(diào)節(jié)電壓上限值，穩(wěn)壓管VS處于截止狀態(tài)，VT1基極無電流流過，也處于截止狀態(tài)。此時，蓄電池經(jīng)點火開關、電阻R3向三極管VT2提供基

16、極電流，VT2導通并接通勵磁電流。此過程由蓄電池供給電流，稱為他勵。其電路為：       蓄電池正極點火開關SW充電指示燈L（D+）端勵磁繞阻F端功率管VT2搭鐵（E端）蓄電池負極。       2.當發(fā)電機電壓上升到高于蓄電池電壓但還低于調(diào)節(jié)電壓上限U2時，穩(wěn)壓管VS與三極管VT1仍截止，功率管VT2保持導通。此時勵磁電流由發(fā)電機自己提供，發(fā)電機處于自勵狀態(tài)。其電路為：       定子繞組正極管B端點火開關SW 充電指示燈 L（D+）端勵磁繞阻F端功率管VT2搭鐵（E端）負極管定子繞組。       3.當發(fā)電機電壓隨轉(zhuǎn)速升高到調(diào)節(jié)電壓上限時U2，穩(wěn)壓管VS反向擊穿，三極管VT1導通，它的發(fā)射極幾乎被短路，流過電阻R3的電流經(jīng)三極管VT1集電極和發(fā)射極構(gòu)成回路，功率管VT2因無基極電流而截止，