解析汽车发电机电压调节器_发电机_中国百科网
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解析汽车发电机电压调节器
    发电机为什么需要电压调节器？
典型的汽车外置电压调节器
　　由于交流发电机的转子是由通过皮带驱动旋转的，的转速从最低约800转/分的转到最高约6000转/分钟，因而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，无法满足汽车用电的工作要求。为了满足用电恒定电压的要求，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基本保持恒定。
对于12V的汽车电器系统，调节器调节发电机的输出电压范围在13.8－14.4伏之间。
电压调节器的基本调节原理：
　　发电机的输出电压取决于发电机定子线圈的匝数、发电机的转速和转子线圈产生磁场的强度，而我们只能调节的是转子线圈产生磁场的强度。电压调节器通过控制转子线圈的通电电流来控制磁场的强度。
汽车发电机电压调节器原理图
汽车发电机电压调节器的原理图
电压调节器种类：
　　从发电机调节器发展来看，经历了触点式、电子式的微机控制式三种。触点式利用机械触点控制转子线圈的接通和切断；电子式电压调节器利用三极管或集成电路控制转子线圈的接通和切断；而微机控制式由发动机控制单元或单独的电源管理系统控制转子线圈的接通和切断。
　　提到电压调节器，必提外搭铁型电压调节器和内搭铁型电压调节器。我无从考证这一定义来自什么地方，它的原意是：内搭铁型电压调节器控制转子线圈的搭铁点在发电机内部；外搭铁型电压调节器控制转子线圈的搭铁点在发电机外部。在这一定义时期，发电机电压调节器采用外置式设计，如此一来的实质是：内搭铁型电压调节器控制转子线圈供电；而外搭铁型电压调节器控制转子线圈搭铁。
汽车发电机外搭铁电压调节器的原理图
汽车发电机外搭铁电压调节器的原理图
电子式电压调节器的调压原理 ：
　　外搭铁型电子调节器的基本电路：基本电路是由三只电阻R1、R2、R3，两只三极管VT1、VT3，一只稳压二极管VS组成。
　　电阻R1和R2组成一个分压器，分压器R1、R2两端的电压为发电机电压。
　　VT3是大功率三极管（NPN型），和发电机的磁场绕组串联，起开关作用，用来接通与切断发电机的励磁电路；
　　VT1是小功率三极管（NPN型），用来放大控制信号；
　　稳压管VS是感受元件，串联在VT1的基极电路中，电阻R1和R2选择与VS匹配：当发电机输出电压UB达到规定的调整值时（如桑塔纳为14V时），R2上电压正好等于稳压管VS的反向击穿电压。
　　（1）　当发电机电压低于设定值时，VS不能被反向击穿，三极管VT1没有基极电流，所以VT1截止；电阻R3为三极管VT3提供基极电流，三极管VT3导通，控制转子线圈的搭铁端接通，接通转子线圈电流。
发电机电压调节器结构原理图
　　（2）　当发电机电压达到设定值时，VS能被反向击穿，为三极管VT1提供基极电流，所以VT1导通；VT1导通导致电阻R3直接搭铁，因为三极管VT3没有了基极电流，三极管VT3截止，控制转子线圈的搭铁端切断，切断转子线圈电流。使发电机输出电压下降。
典型应用的内置式电压调节器：
夏利电压调节器图
　　现在说电压调节器，很多地方提夏利汽车的电压调节器，并且很多时候将此电压调节器称为IC调节器，相对于传统的分散部件，此电压调节器内部应有一个集成控制芯片，即实现了对转子线圈接通和切断的控制，还实现对仪表的充电指示灯的控制。夏利来自由日本，这一控制思路为很多汽车的设计思路。
电压调节器结构原理图
夏利电压调节器电路图
　　发电机电压检测电路的优点：发电机到检测电路距离近，可不用导线连接，直接接在发电机输出端，连接可靠，不致使检测电路检测不到信号。
　　发电机电压检测电路的缺点：当发电机到之间连接电阻大时，充电电压会偏低，使蓄电池充电不足。
　　该调节器有6个接线端子F、P、E三个端子用螺钉直接和发电机连接，B端用螺母固定在发电机的输出端子&B&上，IG、L两个端子佣金属线引到调节器的外部接线插座上。
　　磁场电流控制：VT2是大功率三极管，和磁场串联，由集成片IC控制VT2的导通和截止，从而控制磁场电路通断，使发电机电压得到控制。
夏利充电指示灯电路图
　　充电指示灯：充电指示灯串接在VT1集电极上，VT1导通充电指示灯亮，VT1截止充电指示灯熄灭。在集成片IC中有控制VT1导通和截止的电路，控制信号由p点提供，p点提供的是发电机单相电压的交流信号，其信号幅值大小可反映发电机输出电压高低。
夏利充电指示灯电路图
　　当发电机输出电压低于蓄电池电压时，IC中控制电路使VT1导通，充电指示灯亮，当发电机输出电压高于蓄电池电压时，IC中控制电路使VT1截止，充电指示熄灭。
带有励磁二极管的电压调节器控制电路：
桑塔纳充电指示灯电路图
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