交流发电机电压调节器及维修指南

电压调节器的功用是当发电机转速变化时，自动对发电机的电压进行调节，使发电机的电压稳定，以满足汽车用电设备的要求。

电压调节器按工作原理可分为触点式电压调节器、晶体管调节器、集成电路调节器、电脑控制调节器。

1.晶体管式电压调节器的工作原理

晶体管调节器利用大功率晶体管的导通和截止，接通和断开磁场电路，来改变磁场电流I_f大小。

根据发电机和调节器的接线形式分为内搭铁式和外搭铁式两种。

外搭铁式晶体管调节器基本电路如图6-14所示。

图6-14　外搭铁式晶体管调节器基本电路

内搭铁式晶体管调节器基本电路如图6-15所示。

图6-15　内搭铁式晶体管调节器基本电路

电磁振动式调节器由于有触点、弹簧、铁心、线圈等机械部分，不仅结构复杂，而且体积、质量大，触点易烧蚀、氧化，使得调节器可靠性差、使用寿命短；同时由于触点振动时存在机械惯性和磁惯性，使触点振动频率较低，因而调节精度差，振动时产生的火花还会造成无线电干扰；另外，在使用中还需作较复杂的维修、调整工作。因此，传统的电磁振动式调节器已不能满足现代汽车发展的需要，而新型晶体管调节器由于采用电子元器件和无触点电子开关代替了触点振动式调节器中的线圈、弹簧和触点等机械部件，因而与传统触点式调节器相比有如下优点：

1）结构简单、体积小、工作可靠、故障少。晶体管调节器中无触点、无线圈、无振动元件，因而不但结构简单，而且不会产生触点烧蚀、熔焊、绕组损坏、振动部件失灵等现象，所以，工作中故障少、性能稳定可靠。

2）调压质量高。由于不存在机械惯性和电磁惯性，而且晶体管开关速度高、响应快，所以调节精度高。

3）使用中无需维修。因晶体管调节器大都用环氧树脂封装，以提高其耐振和防尘性能，因此无须维修。

4）能适应大功率发电机的要求。大功率发电机由于其磁场电流相应也较大，如用触点式调节器会因触点切断功率过大使触点极易损坏，而晶体管调节器只要开关晶体管功率足够大，便可满足大功率发电机磁场电流大的要求。

5）工作中无触点火花，因而对无线电干扰减小。

6）寿命长，一般为触点式调节器的2～3倍。

7）更适合现代高速多缸发动机的需要。

由于具有上述优点，晶体管调节器已被大量用于汽车的交流发电机上，以取代传统的触点式调节器。

2.集成电路式电压调节器

集成电路式电压调节器是根据使用要求，将电路中的若干元件集成在同一基片上，制成一个独立的电子芯片。集成电路调节器装于发电机内部。

集成电路式电压调节器也叫IC电压调节器，可分为全集成电路调节器和混合集成电路调节器两类。前者是将二极管、晶体管、电阻、电容等电子元件同时制在一块硅基片上；后者是指由厚膜或薄膜电阻与集成的单片芯片或分立元件组装而成。对于电感元件和大功率元件这样一些不便于集成的器件，以外接方式形成混合电路。

（1）集成电路调节器的特点(www.xing528.com)

1）体积小、质量轻。

2）耐高温性能好，可在130℃高温下正常工作。

3）更加耐振，使用寿命长。

（2）优点　集成电路调节器与分立元件的晶体管调节器相比，具有下列优点：

1）模块一般采用树脂或硅橡胶封装，使电路具有防潮、防尘、抗振等性能。

2）电路结构紧凑，体积、质量更小，抗电磁干扰能力强，故可直接装在发电机内部或壳体上成为整体式交流发电机的一个零件，这样可省去调节器与发电机的连接导线，减少了线路损失，使调节精度更高（可达±0.3V）。

3）由于取消了外接线路，发生故障的可能性变得更小，功耗小，且无须进行任何保养，性能十分可靠。

4）耐高温性能好，可在130℃的高温下正常工作，使用寿命长。

（3）集成电路电压调节器实例　天津夏利轿车使用的发电机为整体式交流发电机，调节器为内装式外搭铁型。该调节器有六个接线端子，F、P、E三个端子用螺钉直接和发电机连接，B端子用螺母固定在发电机的输出端子B上，IG、L两个端子用金属线引到调节器的外部接线插座上。夏利轿车调节器电路的连接如图6-16所示。

图6-16　夏利轿车调节器电路连接图

①磁场电流控制：VT₂是大功率晶体管，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。

②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。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。

电压调节器的正确使用如下：

1）调节器与发电机的电压等级必须一致。否则充电系不能正常工作。

2）调节器与发电机的搭铁形式必须一致。当调节器与发电机的搭铁形式不匹配而又急于使用时，可通过改变发电机励磁绕组的搭铁形式及线路来临时替代。

3）调节器与发电机的连线必须正确，否则会烧坏发电机或调节器。

4）调节器的调节功率必须满足要求，否则会烧坏调节器或造成浪费。

5）为交流发电机配用调节器时，交流发电机的电压等级必须与调节器电压等级相同，交流发电机的搭铁类型必须与调节器搭铁类型相同，调节器的功率不得小于发电机的功率，否则系统不能正常工作。

6）线路连接必须正确，目前各种车型调节器的安装位置及接线方式各不相同，故接线时要特别注意。

7）调节器必须受点火开关控制。发电机停止转动时，应将点火开关断开，否则会使发电机的磁场电路一直处于接通状态，不但会烧坏磁场线圈，而且会引起蓄电池亏电。

练习题