模块五汽车电压调节电路
一、教学目标
1．了解稳压电路的结构、特点以及工作过程；
2．能正确使用万用表检测晶体管调节器的性能。
二、课时分配
本项目共3个课题，安排2课时。
三、教学重点
通过本模块的学习，让学生了解稳压二极管的结构及伏安特性；了解稳压电路的结构及特点；了解电子调节器的结构及作用；会检测电压调节器的性能好坏。
四、教学难点
1．能区分两种类型的稳压电路；
2. 会检测电压调节器的性能好坏。
五、教学内容
课题一稳压二极管
1．伏安特性
稳压二极管（简称稳压管）是用一种特殊工艺制成的面接触型的硅二极管，它工作在反向击穿区，也称为齐纳二极管，其电路符号如图（b）所示。稳压二极管的特性曲线如图（a）所示。
(a) (b)
稳压二极管的电路符号及伏安特性曲线
2．主要参数
。
①稳定电压U
Z
②稳定电流I
。
Z
。
③最大耗散功率P
M
。
④动态电阻r
z
3．在汽车上的应用
在汽车电路中，由于有的电器元件的工作电流比较大，使汽车电源系统的电压会出现波动。在汽车仪表电路、充电系统和一部分电子控制电路中，一些需要精确电压值的地方经常利用稳压管来获取所需电压。稳压管与电阻和需要稳压的仪表并联。
简化汽车仪表稳压电路
课题二稳压电路
整流滤波后所得的直流电压虽然脉动较小，但电网电压的波动或负载的变动均会引起输出电压的不稳定。
并联稳压电路
1．稳压管并联电路
（1）电路原理图
稳压管D
Z 与R组成稳压电路，负载RL与稳压管并联，输出电压U
O
就是稳压
管的稳定电压。
（2）工作原理
①负载电阻R
L
不变，电网电压波动时：
②电源电压不变，负载电阻RL发生变化时：
（3）参数的选取
①稳压二极管的选取
U Z ＝Uo I
Zmx
＝（2～3）I
omax
②输入电压U
I
的确定
U
I
＝（2～3）Uo
③限流电阻的确定：
R的选择应为
2．串联稳压电路
调整管与负载串联的电路为串联型稳压电路。
串联型稳压电路原理图
（1）电路图，如上图所示为串联型稳压电路原理图。
（2）组成
串联型稳压电路由取样电路、稳压电路、比较放大电路和调整电路四部分构成。
①取样电路
取样电路由R
1、R
P
、R
2
组成，其作用是将输出电压U
o
分出一部分电压送到比
较放大电路VT
2
的基极。
②基准电压
稳压二极管VDZ和电阻R
3
构成的稳压电路，它为比较电路提供一个稳定的
基准电压U
Z
作为调整、比较的标准。
③比较放大电路
三极管VT
2和R
4
构成的直流放大器，其作用是将取样电压U
B2
与基准电压U
Z
之差放大后去控制调整管VT
1
。
④调整电路
由工作在线性放大区的功率管VT
1组成，VT
1
的基极电流I
B1
受比较放大电路
输出的控制，它的改变又可使集电极电流I
C1和集电极、发射极的间的电压U
CEl
改变，从而达到自动调整稳定输出电压的目的。
（3）稳压原理
（4）电路的输出电压
设VT
2发射结电压U
BE2
可忽略，则
故
3．集成稳压器
集成稳压器是将调整环节、比较放大环节、保护环节等做在一块硅片上，它使用简便，性能良好，可靠性高。
三端式串联型集成稳压器是指稳压器仅有输入端、输出端和公共端三个接线端子。
W7800和W7900系列管脚排列图
W7800系列和W7900系列三端式串联型集成稳压器基本单元电路接线图如下图所示。
W7800系列和W7900系列基本单元电路接线图
课题三汽车电压调节电路
一、电压调节器的分类及型号
1．功用
当发电机转速改变时，自动调节发电机的输出电压，使之保持恒定，使其不因发电机转速高时电压过高烧坏用电器和导致蓄电池过充电；也不会因发电机转速低而电压不足，导致用电器工作失常。
2．种类
电压调节器的类型较多，按元器件的性质来分，可分为触点式（也称电磁振动式）和电子式两大类。
3．型号
电压调节器的型号编制如下：
实验室常用电子调节器外形图
二、电子电压调节器
实验室常用电子调节器外形图
1．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、解放及多种中低挡车型。
（1）组成
目前，国内外生产的晶体管调节器一般都是由2～4个三极管，l～2个稳压管和一些电阻、电容、二极管等组成，再由印刷电路板连接成电路，然后用轻而薄的铝合金外壳将其封闭。
（2）工作原理
当发电机电压高于规定的供电电压时，电子开关立即切断励磁电流，使发电机输出电压迅速下降，当其降至规定电压之后，电子开关又接通励磁电流，如此反复，控制发电机的输出电压，使之稳定不变。
（3）电路实例——JFT126、JFT246型调节器
JFT126、JFT246型调节器的原理电路如图所示。
JFT126、JFT246型晶体管调节器
工作过程如下：
①合上点火开关（S）。
②当发电机电压随转速升高而超过规定值时，分压器加在稳压管VDZ上的反向电压达到击穿电压，稳压管导通。
③当发电机电压下降到低于规定值时，由于加在稳压管VDZ上的反向电压
低于其击穿电压，于是稳压管VDZ又重新截止，VT
1截止，VT
2
导通，励磁电路被
接通，发电机电压上升。如此反复，把发电机的电压稳定在规定值。
2．集成电路（IC）调节器
（1）外形图
实验室常用集成电路调节器外形图（2）应用实例——夏利轿车发电机内装集成电路式电压调节器
夏利轿车单片IC调节器外形图
夏利轿车电压调节电路原理图
①磁场电流控制
②充电指示灯
三、电压调节器的检测
1．晶体管式电压调节器搭铁形式的检测
方法：对12V系统的电压调节器，用一个12V的蓄电池和一个12V、2W的小灯泡按如图所示连接好电路，2V蓄电池接在“＋”与“—”接线柱上。
灯泡接在“F”与“—”接线柱之间发亮，则该调节器为内搭铁型，如图（a）所示；灯泡接在“F”与“＋”接线柱之间发亮，则该调节器为外搭铁型，如图（b）所示。
晶体管式调节器的识别接线图
内搭铁型调节电路图
外搭铁型调节电路图
2．晶体管电压调节器的性能检测
方法：将可调直流电源与调节器按照图所示的电路接好。
晶体管式调节器性能测试接线图
调节直流稳压电源，使其输出电压从零逐渐增高时，电压达6V左右时，灯泡点亮。
3．集成电路电压调节器的性能检测
方法：将可调直流电源与调节器、试灯、开关与蓄电池按照图所示的电路接好。图（a）为3接线柱集成电路调节器接线图，图（b）为4接线柱集成电路调节器接线图。
集成电路调节器接线图
六、课后作业
完成所有课题的学后测评。