丰田轿车典型电压调节器工作原理

由于发电机具有空载特性，即随着发电机转速的提高，端电压上升较快，很快便由他励变为自励，因此为了保护其他电气设备正常工作，并防止蓄电池过充电，交流发电机必须配备电压调节器，以保持稳定地输出电压。

根据发电机工作原理可知，要实现对其输出电压的调节，只能改变发电机的转速和磁通量，因此发电机输出电压的调节一般是通过控制转子线圈（彩色方框中）励磁电流的大小来实现的，而该电流的调节是由电压调节器（彩色圆框）完成的。

电压调节器按其结构的不同可分为机械式、晶体管式和集成电路式，其中机械式已经淘汰，晶体管式也很少采用，现代轿车中应用最为广泛的是集成式电压调节器；按其安装位置的不同可以分为外置式和发电机内置式，内置式也被称为整体式交流发电机；按其检测电压方式的不同可以分为发电机电压检测、蓄电池电压检测，蓄电池电压检测需要额外给电压调节器一根电压信号线。

▲电压调节器的工作原理

接下来以丰田轿车采用的典型电压调节器为例，分析集成式电压调节器的控制过程。

▲集成式电压调节器的控制过程

上图中的交流发电机为8管整体式交流发电机，6只二极管为整流二极管，另外2只为中性点二极管，作用是当发电机转速超过2000r/min时，可将发电机功率提高11%～15%。该发电机外部共四根接线，分别是B（发电机电源输出接线）、IG（点火开关供电）、L（充电指示灯控制）和E（发电机电压调节器搭铁）。

电压调节器的外部接线端子共6个，分别是L（充电指示灯控制）、IG（点火开关供电）、B（调节器供电和VT₂保护）、F（励磁绕组）、P（电压监测）、E（电压调节器搭铁）。(www.xing528.com)

如果蓄电池与发电机连接线路B出现断路，调节器通过IG检测到电压低于13V，会控制VT₁导通，点亮充电指示灯以示异常。

集成式电压调节器的工作过程如下：

1）打开点火开关SW，当发电机没有转动时，蓄电池端电压经过接线柱IG信号输入集成电路，集成电路使VT₁和VT₂导通。VT₂导通，接通励磁电流F点搭铁，励磁电流通过蓄电池接线桩B进入发电机给励磁绕组供电；VT₁导通，电流由蓄电池经过点火开关SW，充电指示灯通过VT₁搭铁，充电指示灯点亮，表明发电机未发电。

2）起动发动机后，发电机低速运转，此时发电机输出电压高于蓄电池电压，但是小于调节器调节电压，VT₂仍然导通，此时P点电

压信号输入调节器，调节器接受此信号后，控制VT₁截止，充电指示灯熄灭，表明发电机已经发电。

3）发电机转速继续升高，发电机输出电压也继续升高，当输出电压达到调节器调节电压时，调节器检测到该电压，使VT₂截止，励磁电流中断，发电机电压下降，当电压下降到略低于调节电压时，调节器使VT₂导通。如此反复，保持输出电压始终稳定在调节电压范围内。