汽车电气设备调节器实例

1.蓝鸟轿车集成电路调节器

日本日产（NISSAN）公司生产的蓝鸟（BLUEBIRD）牌高级轿车，装用日本日立（HITA-CHI）公司生产的LR160-708型整体式外搭铁九管交流发电机，其额定电压为14V，额定电流为60A，充电系统的原理如图2-53所示。

该车用电装置耗电量很大，配用的调节器采用蓄电池电压检测法，保证蓄电池及时充足电。调节器共有6个接线端子，其中4个端子与发电机连接，“F”端子控制励磁绕组搭铁，“D+”端子为励磁绕组提供他励电流及为调节器提供工作电压，“E”端子与发电机壳体连接，保证调节器可靠搭铁，固定在发电机输出接线柱“B”上的端子起保险作用；另外两个端子是发电机的“S”、“L”接线柱，“S”接线柱与蓄电池正极连接，控制调节器工作，导线的线径较粗且为常火线，保证蓄电池电压检测精确；“L”接线柱和充电指示灯连接，由点火开关进行控制，提供他励电流，控制充电指示灯。

图2-53中的晶体管VT₂、VT₃为达林顿晶体管，有较高的电流放大倍数，饱和导通和截止迅速可靠。充电指示灯6两端并联电阻是为了在充电指示灯断路后提供他励电流，保证发电机正常工作。发电机调节器通过“S”接线柱直接检测蓄电池电压。点火开关3通过主继电器4控制充电指示灯和他励电路。

图2-53 蓝鸟轿车充电系统原理

1—蓄电池 2—整体式九管交流发电机 3—点火开关 4—点火继电器 5—熔断器 6—充电指示灯及其并联电阻

工作过程如下：

点火开关3尚未接通时，虽然充电指示灯和他励电路不能接通，但是蓄电池电压经调节器“S”直接加在电阻R₁、R₂组成的电压检测电路上，此时电阻R₁上的分压值U_R1低于稳压管VS击穿电压与晶体管VT₁的发射结压降之和，故VS、VT₁均截止，因为此时接线柱“L”上无电压，所以达林顿晶体管VT₂、VT₃也处于截止状态，无励磁电流。

点火开关3接通后，主继电器4的线圈电路接通，产生电磁吸力将其触点吸闭。主继电器触点闭合后，因接线柱“L”上有电压，达林顿晶体管VT₂、VT₃接通发电机励磁电路，励磁电流流经充电指示灯6，指示灯亮，表示蓄电池放电。其电路为：蓄电池正极→主继电器4的触点→熔断器5→充电指示灯6及电阻→调节器接线柱“L”→励磁绕组→晶体管VT₂、VT₃→搭铁→蓄电池负极。此时若发电机旋转，则其电压随转速的升高而升高。当发电机电压升高到高于蓄电池充电电压时，充电指示灯6因两端电位相等而熄灭，表示发电机已正常工作，开始自励并向蓄电池充电，蓄电池电压随发电机端电压升高而升高。

当调节器“S”端检测到蓄电池端电压升高到调节电压上限值U_B2时，电阻R₁上的分压值U_R1升高到稳压管VS的击穿电压与晶体管VT₁的发射结压降之和，故VS、VT₁均导通，VT₂、VT₃发射结几乎短路而截止，励磁电路被切断，发电机端电压下降，蓄电池电压随之下降。当蓄电池端电压降到调节电压下限值U_B1时，R₁上的分压值U_R1低于稳压管VS的击穿电压与晶体管VT₁的发射结压降之和，VS、VT₁截止，达林顿晶体管VT₂、VT₃重又导通而接通励磁电路，发电机端电压又升高，蓄电池端电压也升高。当蓄电池端电压又升高到调节电压上限值时，重复上述过程，维持蓄电池端电压（即充电电压）不超过调节器调节电压。

为了防止由于接于检测点S和蓄电池正极间的电压检测导线断路，不能检测蓄电池端电压而造成的发电机电压失控现象的发生，在发电机内部三个正极二极管的输出端B与检测点S之间又接入一只电阻R₄，这样，当电压检测导线断路时，由于R₄的存在，仍能检测出发电机的端电压，使调节器正常工作，避免了由于发电机失控而造成的电压过高现象。

2.天津夏利系列轿车的充电系统

天津一汽夏利汽车股份有限公司引进日本丰田技术生产的夏利TJ7100、TJ7100U微型轿车采用JFT1542型整体式外搭铁八管交流发电机，其额定电压为14V，额定电流为45A。

配用的调节器采用发电机电压检测法，如图2-54所示。调节器有一单片集成电路和6个接线端子，如图2-55所示，其中F、P、E三个端子有螺钉直接与发电机连接，F端子控制励磁绕组搭铁；P端子接至发电机定子绕组某一相上，该点电压为交流发电机直流输出电压的一半，用以检测交流发电机定子绕组的电压，作为充电指示灯的控制信号；E端子与发电机壳体连接，保证调节器可靠搭铁；B端子用螺母固定在发电机的输出接线柱“B”上，为调节器提供检测电压；IG、L两个端子是发电机的接线柱，“IG”经点火开关接至蓄电池，用于检测蓄电池和发电机电压，从而控制晶体管VT₂的导通与截止，L端子接充电指示灯，控制充电指示灯。调节器的工作过程如下：

1）接通点火开关，发电机未转动时，蓄电池电压经点火开关加到整体式交流发电机的“IG”端和调节器的“IG”端，单片集成电路检测出这个电压使VT₂导通，于是磁场电路接通，磁场电流的电路为：蓄电池正极→发电机“B”端→电刷→磁场绕组→电刷→调节器“F”端→VT₂（c→e极）→E端→搭铁→蓄电池负极。(www.xing528.com)

此时，交流发电机因未运转不发电，故P端电压为零，单片集成电路检测出该电压，使VT₁导通，于是充电指示灯亮，表示蓄电池放电。

图2-54 夏利轿车充电系统电路

图2-55 夏利轿车用集成电路调节器外形

充电指示灯电路为：蓄电池正极→点火开关→充电指示灯→“L”端子→VT₁（c→e极）→E端→搭铁→蓄电池负极。

2）当发电机转速升高，电压超过蓄电池电压时，P端电压信号（电枢B输出电压的一半）使集成电路控制调节器晶体管VT₁截止，于是充电指示灯熄灭，表示发电机开始向蓄电池充电，并向用电设备供电。

3）当发电机电压升高，超过调节电压值上限时（如调压范围：13.5～14.5V时，上限为14.5V，下限为13.5V），“B”端电压信号使集成电路控制VT₂截止，切断了磁场电流，发电机输出电压下降。当发电机电压下降到低于调节电压下限值时，集成电路控制VT₂导通，磁场电流又接通，发电机输出电压又升高，该过程反复进行，使“B”端输出电压稳定于调节电压值。

4）当磁场电路断路使发电机不发电时，P端电压为零，单片集成电路检测出该电压信号后便控制VT₁导通，使充电指示灯发亮，从而告知驾驶员充电系统出现故障。

5）发电机运行中，如发电机输出端“B”与蓄电池正极的连线断开，单片集成电路仍能检测出发电机“B”端电压，使调节器正常工作，即可防止发电机电压过高现象。

3.桑塔纳轿车电源系统电路

桑塔纳轿车采用的是内装集成电路调节器（发电机电压取样法）的整体式交流发电机，其电源系统电路如图2-56所示。交流发电机的3个正极二极管与3个负极二极管组成一个三相桥式整流电路作为发电机输出，3个磁场二极管与3个负极二极管也组成一个三相桥式整流电路，给励磁绕组提供励磁电流，其输出端“D+”用蓝色导线经蓄电池旁边的单端子插接器T₁后，与中央配电盒（也称为中央线路板）D插座的4#端子连接，再经中央配电盒内部线路与A插座的16#端子相连。点火开关30#端子用红色导线经中央配电盒上的单端子插座P与蓄电池正极连接，点火开关15#端子用黑色导线与仪表板下方黑色插座的14#端子连接（图中未画出，而是用T₂端子代替），经仪表板印制电路上的电阻R₁、R₂和充电指示灯LED接回到黑色插座10#端子（图中未画出），再用蓝色导线与中央配电盒A插座的16#端子连接。

图2-56 桑塔纳汽车电源系统电路简图