电压调节器工作电路工作原理

1、一.发电机的功用       汽车使用的电源有蓄电池和发电机两种。采用交流发电机作为主要电源，蓄电池作为辅助电源。在汽车行驶过程中，由发电机向用电设备提供电源，并向蓄电池充电。蓄电池在汽车启动时提供启动电流，当大电机发出电量不足时，可以协同发电机供电。 二.发电机的分类 1.按磁场绕组搭铁形式分两类    a.外搭铁型（A线路）      磁场绕组的一端（负极）接入调节器，通过调节器后再搭铁。    b.内搭铁型（B线路）   

2、0;  磁场绕组的一段（负极）直接搭铁（和壳体相连）。如下图2-13所示：                          2.按整流器结构分四类    a.六管交流发电机（例丰田系列）    b.八管交流发电机（例天津夏利轿车所用）    c.九管交流发电机（例三菱系列）  

3、  d.十一管交流发电机（例奥迪、大众汽车用） 三.交流发电机结构       交流发电机一般由转子、定子、整流器、调节器、端盖组成，JF132型交流发电机组件图见图                        1.转子      转子的功用是产生旋转的磁场。它由爪极

4、、磁轭、磁场绕组、集电环、转子轴组成，结构图见图                              转子轴上压装着两块爪极，两块爪极各有六个鸟嘴形磁极，爪极空腔内装有磁场绕组（转子线圈）和磁轭。       集电环由两个彼此绝缘的铜环组成，集电环压装在

5、转子轴上并与轴绝缘，两个集电环分别与磁场绕组的两端相连。 2.定子       定子的功用是产生交流电。它由定子铁心和定子绕组组成。见图                              定子铁心由内圈带槽的硅钢片叠成，定子绕组的导线就嵌放在铁心的槽中

6、。定子绕组由三相，三相绕组采用星型接法或三角形（大功率）接法。三相绕组必须按一定要求绕制，才能使之获得频率相同、幅值相等、相位互差120°的三相电动势。 3.整流器、端盖       整流器的作用是将定子绕组的三相交流电变为直流电。       端盖一般用铝合金铸造，一是可有效的防止漏磁，二是铝合金散热性能好。 四.交流发电机的电压调节器       交流发电机的转子由发动机通过皮带驱动旋转的，且发动机和交

7、流发电机的速比为1.73左右，因此交流发电机转子的转速变化范围非常大，这样将引起发电机的输出电压发生较大变化，无法满足汽车用电设备的工作要求。       为了满足用电设备恒定电压的要求，交流发电机必须配用电压调节器，使其输出电压在发动机所有工况下几本保持恒定。 1.交流发电机电压调节器按工作原理可分为：     a.触点式电压调节器     b.晶体管调节器     c.集成电路调节器   &#

8、160; d.电脑控制调节器 2.电压调节器按所匹配的交流发电机搭铁形式可分为：     a.内搭铁型调节器     b.外搭铁型调节器 五.电压调节器基本电路        电子电压调节器分为普通三端（9管、11管）的和多功能的（6管、8管）。        11管交流发电机就是具有十一个硅二极管的发电机，其中由八只硅二极管组成整流器，利用二极管的单向导电性将交流发电机产生的交流电压转

9、变成直流电压；另外三个二极管提供通过发电机中的励磁绕阻的电流，称为励磁二极管。十一管交流发电机可以控制充电指示灯指示蓄电池的充电情况，指示充电系统是否发生故障。        其中11管的外搭铁型交流发电机最为典型，其基本电路如下图。                           &

10、#160;三端调节器，其脚位分别为D+、F、E。由信号监测电路、信号放大与控制电路、功率放大电路和保护电路四部分组成。    1.信号监测电路       信号监测电路由电阻R1、R2和稳压管VS构成。电阻R1、R2串联在交流发电机输出端子“B”和搭铁端子“E”之间,构成分压电路，直接监测发电机输出电压U的变化。当发电机电压U升高时，分压电阻R1上的分压值UR1升高，反之，当发电机电压U下降时，分压值UR1下降。       稳压管VS正极连接三极管VT1

11、的基极，负极接在分压电阻R1、R2之间，稳压管VS与三极管VT1的发射极串联后再与分压电阻R1并联，从而监测发电机电压的变化，并控制三极管VT1的导通与截止。    2.信号放大与控制电路       由三极管VT1和电阻R3构成，其作用是将电压监测电路输入的信号进行放大处理后，控制功率三极管VT2导通与截止。电阻R3既是三极管VT1的负载电阻，又是功率三极管VT2的偏流电阻。三极管VT1为小功率三极管，接在大功率三极管VT2的前一级，也称为前级放大电路。    3.功率放大电路  &

12、#160;    由功率三极管VT2构成。VT2通常采用达林顿管，串联在励磁绕组与搭铁端之间，这是外搭铁型调节器的显著特点。励磁绕组的电阻是VT2的负载电阻。VT2导通时，励磁电路接通，有励磁电流；VT2截止时，励磁电流被切断。因此，通过控制三极管VT2的导通与截止，就可以改变励磁电流使发电机输出电压稳定。    4.保护电路       由续流二极管VD构成。当由功率管VT2导通转为截止的瞬间，励磁绕组产生的自感电动势经二极管VD构成放电回路，防止调节器因三极管VT2击穿而

13、损坏。由于放电电流流经二极管VD, 所以VD称为续流二极管。 六.11管交流发电机工作原理     1.当开关SW闭合后，首先由蓄电池提供电流。电路为：       蓄电池正极充电指示灯L（D+）端励磁绕阻F端功率管VT2搭铁（E端）蓄电池负极。       此时，充电指示灯由于有电流通过，所以L灯会点亮。     2.发动机起动后，发电机的D+端电压也不断升高。当发电机的输出电压（D+端）与蓄电

14、池电压（B端）相等时，充电指示灯由于两端电位差为零而熄灭。指示发电机已经正常工作，励磁电流由发电机自己供给。发电机中三相绕阻所产生的三相交流电动势经八只二极管整流后，输出       直流电，向负载供电，并向蓄电池充电。     3.当发电机高速运转、充电系统发生故障而导致发电机不发电时，+端无电压输出，所以充电指示灯由于两端电位差增大而发亮，警告驾驶员及时排除故障。 七.电压调节器工作原理        电压调节器利用三极管的开关特性

15、，将大功率三极管VT2作为一只开关串联在发电机的励磁电路中，根据发电机输出电压的高低，控制VT2导通与截止来调节发电机的励磁电流，使发电机输出电压稳定在一定范围内。       发电机电子电压调节器工作过程如下：       1接通点火开关SW ，发电机电压U低于蓄电池电压时，蓄电池电压经过点火开关SW加在分压电阻R1、R2两端。由于发电机电压低于调节电压上限值，稳压管VS处于截止状态，VT1基极无电流流过，也处于截止状态。此时，蓄电池经点火开关、电阻R3向三极管VT2提供基

16、极电流，VT2导通并接通励磁电流。此过程由蓄电池供给电流，称为他励。其电路为：       蓄电池正极点火开关SW充电指示灯L（D+）端励磁绕阻F端功率管VT2搭铁（E端）蓄电池负极。       2.当发电机电压上升到高于蓄电池电压但还低于调节电压上限U2时，稳压管VS与三极管VT1仍截止，功率管VT2保持导通。此时励磁电流由发电机自己提供，发电机处于自励状态。其电路为：       定子绕组正极管B端点火开关SW 充电指示灯 L（D+）端励磁绕阻F端功率管VT2搭铁（E端）负极管定子绕组。       3.当发电机电压随转速升高到调节电压上限时U2，稳压管VS反向击穿，三极管VT1导通，它的发射极几乎被短路，流过电阻R3的电流经三极管VT1集电极和发射极构成回路，功率管VT2因无基极电流而截止，