电压调节器

　　由于交流发电机的转子是由发动机通过皮带驱动旋转的，且发动机和交流发电机的速比为1.7～3，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基本保持恒定。

　　1．交流发电机电压调节器按工作原理可分为：

　　（1）触点式电压调节器

　　触点式电压调节器应用较早，这种调节器触点振动频率慢，存在机械惯性和电磁惯性，电压调节精度低，触点易产生火花，对无线电干扰大，可靠性差，寿命短，现已被淘汰。

　　（2）晶体管调节器

　　随着半导体技术的发展，采用了晶体管调节器。其优点是：三极管的开关频率高，且不产生火花，调节精度高，还具有重量轻、体积小、寿命长、可靠性高、电波干扰小等优点，现广泛应用于东风、解放及多种中低档车型。

　　（3） 集成电路调节器

　　集成电路调节器除具有晶体管调节器的优点外，还具有超小型，安装于发电机的内部（又称内装式调节器），减少了外接线，并且冷却效果得到了改善，现广泛应用于桑塔纳。奥迪等多种轿车车型上。

　　（4） 电脑控制调节器

　　电脑控制调节器是现在轿车采用的一种新型调节器，由电负载检测仪测量系统总负载后，向发电机电脑发送信号，然后由发动机电脑控制发电机电压调节器，适时地接通和断开磁场电路，即能可靠地保证电器系统正常工作，使蓄电池充电充足，又能减轻发动机负荷，提高燃料经济性。如上海别克、广州本田等轿车发电机上使用了这种调节器。

　　2．电子调节器按所匹配的交流发电机搭铁型式可分为：

　　（1）内搭铁型调节器：适合于与内搭铁型交流发电机所匹配的电子调节器称为内搭铁型调节器；

　　（2）外搭铁型调节器：适合于与外搭铁型交流发电机所匹配的电子调节器称为外搭铁型调节器。

　　在使用过程中，对于晶体管调节器，最好使用汽车说明书中指定的调节器，如果采用其他型号替代，除标称电压等规定参数与原调节器相同外，代用调节器必须与原调节器的搭铁形式相同，否则，发电机可能由于励磁电路不通而不能正常工作。对于集成电路调节器，必须是专用的，是不能替代的。

　　由交流发电机的工作原理我们知道，交流发电机的三相绕组产生的相电动势的有效值

　　Eφ==CeФn（V）

　　这里Ce为发电机的结构常数，n为转子转速，Ф为转子的磁极磁通，也就是说交流发电机所产生的感应电动势与转子转速和磁极磁通成正比。

　　当转速升高时，Eφ增大，输出端电压UB升高，当转速升高到一定值时（空载转速以上），输出端电压达到极限，要想使发电机的输出电压UB不再随转速的升高而上升，只能通过减小磁通Ф来实现。又磁极磁通Ф与励磁电流If成正比，减小磁通Ф也就是减小励磁电流If。

　　所以，交流发电机调节器的工作原理是：当交流发电机的转速升高时，调节器通过减小发电机的励磁电流If来减小磁通Ф，使发电机的输出电压UB保持不变。

　　触点式电压调节器通过触点开闭，接通和断开磁场电路，来改变磁场电流If大小；晶体管调节器、集成电路调节器等利用大功率三极管的导通和截止，接通和断开磁场电路，来改变磁场电流If大小。

　　汽车的电压调节器损坏后，在购不到配件的情况下，可以制作触发调压电路来应急代替。本例介绍的汽车电压调节器，可用于代替无励磁线圈发电机 (例如TFYJ2102型28V/36A交流永磁发电机)上使用的电压调节器。

　　电路工作原理

　　该电压调节器电路由取样检测控制电路和弛张振荡器电路组成，如图7-141所示。

　　取样检测控制电路由电阻器R3-R7、电容器C5、稳压二极管VSI、VS2、二极管VDl2和晶体管V组成。

　　弛张振荡器电路由电阻器Rl、R2、电容器C4、二极管VDlO、单结晶体管VU和隔离变压器T组成。

　　三相交流发电机输出的脉动直流电源+V一路经R4、R5分压后，加至VS2的负极;另一路经R6限流及VSl稳压后，为弛张振荡器和检测控制电路提供工作电压。C4通过R2充电，当其两端电压达到VU的峰值电压时，VU导通，C4经VU向T的绕组Wl放电;当C4两端电压降至一定值时，VU截止，C4又开始第2次充电、放电。

　　以上过程周而复始地进行，弛张振荡器进人了振荡状态。T2的绕组W2输出的脉冲电压通过VD7-VD9分别加至晶体管VTl-VT3的门极上，使VTl-VT3受触发导通，整流器输出电流向外供电。

　　在+V电压低于28V时，VS2处于截止状态，V因基极为低电位而截止，其集电极变为高电位，使VDll截止，对弛张振荡器工作无影响;在+V电压达到或超过28V时，VS2击穿导通，使V和VDll导通，弛张振荡器停振，VTl-VT3截止，从而控制发电机的整流输出电压，便其稳定为28V。

　　若将该电压调节器用于I4V的交流发电机，则应改变RO和R6的阻值 (RO的阻值应根据实际应用来确定，R6的阻值由500Ω减小至100-120Ω)和VSl、VS2的稳压值 (VSl和VS2由17-2OV改为9-lOV)，便VSl在+V电压为14V时导通。

　　元器件选择

　　Rl-R5均选用1/2W的金属膜电阻器;RO和R6选用lW的金属膜电阻器。

　　C4和C5选用独石电容器或涤纶电容器。

　　VDl-VDl2均选用1N4007型硅整流二极管。

　　VSl和VS2选用2CW21或2CWll2型硅稳压二极管 (用于14V发电机时应选用2CW2lF或ZCW108型硅稳压二极管)。

　　V选用2N5551或3DG84型硅晶体管。

　　VU选用BT33或BT35型单结晶体管。

　　VTl-VT3均选用2OA、lOOV的晶闸管。

　　T使用φ5mm的磁罐和φO·25mm的高强度漆包线制作:Wl绕组绕110匝，W2绕组绕220匝。