晶体管电压调节器和集成电路电压调节器
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一、清点人数,记考勤二、复习蓄电池相关知识三、引入新课一、电压调节器的分类•交流发电机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•电脑控制调节器二、电压调节器的调压原理•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。
•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。
一、触点式电压调节器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。
单级触点式调节器的构造及工作原理如图1-90所示,当发电机电压低时,线圈电流小,铁心吸力小,克服不了拉簧拉力,触点闭合,励磁电流通过触点,电流较大,使电压上升。
当发电机电压升高到一定值时,线圈电流增大,铁心吸力增大,克服了拉簧拉力,使触点打开,励磁电流通过电阻,电流减小,磁场减弱,电压降低。
发电机电压下降后,电磁铁吸力减弱,触点又在拉簧的作用下闭合,励磁电流又增大,使电压上升,如此反复,使发电机的电压维持在一个稳定值。
由于电磁振动式调节器的性能较差,可靠性不高,目前已基本淘汰。
如下图为FT111型单级式电压调节器电路图。
电路中主要增加了轭流线圈L-1、二极管和电容器组成的灭弧系统。
其工作原理如下:K打开,励磁绕组中产生很高的自感电动势,该自感电流经VD、L-1、励磁绕组构成回路,起到了续流作用,保护了触点。
晶体管电压调节器和集成电路电压调节器一、概述晶体管电压调节器是利用晶体管的开关作用,控制发电机励磁电路的通、断,在发电机转速发生变化时,调节励磁电路的电流,使发电机电压保持稳定。
这种调节器没有触点,使用过程中无需保养和维护,结构简单,体积小,重量轻,目前已经逐步取代触点式调节器。
由1~2个稳压管、1~3个二极管、2~3个晶体管、若干个电阻、电容等元件组成。
由印制电路板连成电路,外壳由薄而轻的铝合金制成,表面有散热片,外有三个接线柱,分别为“+“(或火线、电枢)接线柱,“-”(或搭铁)接线柱,“F”(或磁场)接线柱,分别与发电机的三个接线柱对应连接。
二、JFTl06型晶体管电压调节器这种调节器为14V负极外搭铁,可以配用14V、750W的9管交流发电机,也适用于14V、功率小于1000W的6管发电机。
调节电压为13.8~14.6V,图示为这种调节器的原理图:1.结构电阻R1、R2、R3构成分压器,R4和稳压管VS2构成电压敏感电路,晶体管VTl与复合连接的晶体管VT2、VT3构成两个开关电路,开关控制由VTl承担。
R4、R5、R6、R7是晶体管的偏置电阻,保证晶体管正常工作。
二极管VD3构成的自感电流闭合回路,保护了VT3管。
VD2为温度补偿二极管,用来减少温度对调节器调压值的影响。
二极管VD1接在稳压管VS2之前,当交流发电机端电压过高时,能限制稳压管电流不致过大而被烧坏。
当发电机端电压降低时,二极管VD1能迅速截止,保证稳压管可靠截止。
R6是正反馈电阻,用来提高VT3的导通和截止的速度,使调节电压稳定。
电容器C1和C2用来降低的开关频率,减少功率损耗。
稳压管VS1接在发电机的输出端,当负载发生变化时,使调节电压保持稳定。
2.工作原理flash动画接通点火开关,发动机起动点火前及点火后发电机电压低于调压值时,蓄电池电压经点火开关作用在分压器两端,稳压管VS2承受反向电压。
由于蓄电池电压低于调压值,反向电压低于VS2的反向击穿电压,因此,此时VS2截止,晶体管VT1也截止,“b”点电位近似于电源电位,二极管VD2承受正向电压而导通,于是晶体管VT2、VT3也导通,接通了发电机励磁绕组的电路。
汽车行驶过程中充电指示灯点亮故障维修摘要:在这个飞速发展的现代社会,我们追求更舒适、快捷、安全的生活,所以我们致力于把与我们相关的一切做到更好。
自然与人们生活密切相关的汽车就是一个典型的例子,近年来,我国汽车生产规模不断扩大汽车的配置越来越人性化、科技化、智能化,这些都离不开汽车电子方面的发展。
在汽车大量使用电器设备的同时就要求汽车有一个更加可靠稳定安全的电源充电系统。
如今的汽车充电系统经历多年的发展已经达到了自动调节,自动检测。
本文详尽的讲述了汽车充电系统的原理构造、故障分析、和实际操作经验,让我们能从根本上了解汽车充电指示灯点亮的故障和维修方法。
关键词:整流;励磁方式;电压调节;充电指示灯目录引言 (1)1 充电系统的结构与原理 (2)1.1发电机的结构和各部分的作用 (2)1.2 三相同步交流发电机 (3)1.3整流器 (3)1.4电压调节器的作用和类型 (4)2 充电指示灯在什么情况下常亮 (4)3 充电指示灯常亮的检测工艺流程 (5)3.1检查交流发电机 (6)3.1.1 检查定子 (6)3.1.2 检查转子 (8)3.1.3 检查电刷 (9)3.1.4 检查电压调节器 (9)4 检查充电系统线路 (9)5 充电系统常见故障 (9)6 总结 (11)致谢 (12)引言汽车充电系统的原理都大致相同,只是新型交流发电机按照整流二极管的数目不同有八管、九管、十一管的交流发电机,按照电压调节器的种类有触点式电压调节器,电子式电压调节器,其中电子式电压调节器又分为晶体管调节器和集成电路调节器目前国内生产的晶体管电压调节器的基本结构大致相同有3个接线头分别是“+”(电枢或火线),“-”(搭铁)和“F”(磁场)的符号和标记。
集成电路(IC)调节器其优点是:⑴体积小可以把它组装到发电机内部,简化了接线,减少了线路损失,从而使发电机的实际输出功率提高5%-10%。
⑵电压调节精度高。
⑶可增大发动机的励磁电流。
晶体管电压调节器的工作原理
晶体管电压调节器是一种常用的电路元件,主要用于调节电路中
的直流电压。
其工作原理可以简述如下:
晶体管电压调节器由一个电路电源组成,其直流电压为Vin,然
后通过一个变阻器进行调节,得到一个可变的电压Vout。
调节器中的
晶体管的作用是将电压稳定在预定值。
当电路中的负载发生变化时,
晶体管将调节器与负载之间的电压保持不变。
这是通过控制晶体管的
电流来实现的。
晶体管具有高电流放大和控制能力,因此可以在调整
电路中的直流电压方面发挥重要作用。
总之,晶体管电压调节器的工作原理是通过晶体管对电压进行调节,实现稳定的直流电压输出。
它可以提供可靠的电源和稳定的电压,适用于各种电子设备和电路。
汽车上交流发电机的转子是由发动机通过皮带驱动旋转的,一般发动机和交流发电机的速度比为1.7~3,这样一来交流发电机的转子的转速变化范围非常大,根据发电机的空载特性可知,发电机的输出电压是随着发电机转速的升高而增高的,因此发电机发出的电压变化范围也很大,而汽车上的用电设备则需要恒定的电压,为了满足用电设备恒定电压的要求,发电机必须配用电压调节器才能正常工作。
否则用电设备会在发电机不稳定的电压范围内很快损坏。
影响汽车的安全运行。
1电压调节器的分类及功用电压调节器按其工作原理分为触点式电压调节器、电子式(无触点)调节器,电子式调节器包括晶体管调节器、集成电路调节器、电脑控制调节器;按所匹配的发电机搭铁形式分为内搭铁式调节器、外搭铁式调节器;按安装方式分为内装式调节器和外装式调节器;按功能分为单功能调节器和多功能调节器。
随着科学电子技术的发展,目前交流发电机几乎全部采用电子式调节器,其优点是电压调节器精度高,可达±0.3v,而且不产生火花,还具有质量轻,体积小,寿命长(能达16万km以上),可靠性高,电磁干扰小,能通过较大的励磁电流(可达6A以上),耐高温(130℃正常工作)、耐振等特点电压调节器的功用是把发电机的输出电压控制在规定的范围内,在发电机转速和发电机上的负载发生变化时自动控制发电机输出电压,使其输出电压保持恒定。
2集成电路(IC)电压调节器的工作原理2.1电路介绍下图是集成电路电压调节器电路,它是内装式四接头电压调节器,电路图左边为发电机的定子、转子线圈和桥式整流电路,中间为IC电压调节器电路,右边为蓄电池及用电设备、开关和充电警告灯等。
在此电路中,端子B为发电机输出电压端子;端子P为定子线圈某一相线,用于控制三极管T2的导通和截止,使充电警告灯点亮和熄灭;F为转子磁场线圈端子,调节器由此端子控制磁场绕组的通断;端子S为检测蓄电池电压的端子,IG表示通过线束连接至点火开关的端子,用于检测蓄电池和发电机电压,给电压调节器提供工作电压,从而控制三极管T1的导通和截止(即控制转子磁场的通断);L为充电警告灯的连接端子;E为发电机和调节器的搭铁端子;D1为续流二极管,用于吸收励磁绕组中产生的自感电动势。
判断题1蓄电池与发电机为串联供电的。
X2发电机调节器的作用是三相交流电整流成直流电。
√3空调制冷系统中,膨胀阀前制冷剂为高温气体。
X4空调制冷系统中,干燥器起到干燥,储液和过滤的作用。
√5拆卸蓄电池时,应最先拆下负极电缆,装上蓄电池时应最后连接负极电缆。
√6拆下或装上蓄电池电缆时应确保点火开关或其他开关都已断开,确保半导体元器件不被损坏。
√7电压调节器调压作用的时机是发电机输出电压超过16伏。
X8制冷剂为R12和R134a的空调系统,其冷冻机油可以互用。
X9汽油机用电子转速表原理是:将来自点火系统的电压脉冲信号转换成电压,加至发动机转速指示器的电压上,以对应电压的转速值来刻度。
√10空调的蒸发制循环可分为四个过程,即:蒸发、压缩、冷凝、减压。
√不定项选择题1 三极管的主要作用是( AB )A开关作用B放大作用C单向导通D稳压作用2 汽车电气故障特点主要有( ABCD )A元件击穿B元件老化C线路故障D元件性能退化3 蓄电池的作用有( ACD )A发动机起动时,向起动机和点火系供电。
B充电蓄电C发电机超载时,协助发电机供电D在发电机不发电和电压较低时,向用电设备供电4 电压调节器的作用是( A )A稳压,防止电压过高B变交流为直流C调节蓄电池输出电压5起动机空转的可能故障原因有( AC )A单向离合器打滑B起动机开关接合过早C飞轮齿圈缺齿D电源电压过低6 灯系中的某一个或数个灯不亮可能的故障原因有:( ABCD )A保险丝烧断B灯丝烧断C线路短路或断路D灯光开关损坏7常用的起动机单向离合器主要有以下三种:( ABC )A滚柱式B摩擦片式C弹簧式D棘轮式8刮水器不工作的可能故障原因有:( AC )A电机损坏 B保险丝烧断C开关接触不良 D联动机构脱落或锈死9仪表板上的转速表是用来指示( B )A车速 B发动机转速 C轮速 D发电机转速10动机按磁场和电枢绕组联接方式不同,有(ABC)三种。
A串励 B并励 C复励 D反励填空1、铅酸蓄电池由极板、隔板、电解液、外壳组成,其正极板的活性物质为PbO2 ,负极板的活性物质为Pb。
晶体管电压调节器和集成电路电压调节器
一、概述
晶体管电压调节器是利用晶体管的开关作用,控制发电机励磁电路的通、断,在发电机转速发生变化时,调节励磁电路的电流,使发电机电压保持稳定。
这种调节器没有触点,使用过程中无需保养和维护,结构简单,体积小,重量轻,目前已经逐步取代触点式调节器。
由1~2个稳压管、1~3个二极管、2~3个晶体管、若干个电阻、电容等元件组成。
由印制电路板连成电路,外壳由薄而轻的铝合金制成,表面有散热片,外有三个接线柱,分别为“+“(或火线、电枢)接线柱,“-”(或搭铁)接线柱,“F”(或磁场)接线柱,分别与发电机的三个接线柱对应连接。
二、JFTl06型晶体管电压调节器
这种调节器为14V负极外搭铁,可以配用14V、750W的9管交流发电机,也适用于14V、功率小于1000W的6管发电机。
调节电压为13.8~14.6V,图示为这种调节器的原理图:
1.结构
电阻R1、R2、R3构成分压器,R4和稳压管VS2构成电压敏感电路,晶体管VTl与复合连接的晶体管VT2、VT3构成两个开关电路,开关控制由VTl承担。
R4、R5、R6、R7是晶体管的偏置电阻,保证晶体管正常工作。
二极管VD3构成的自感电流闭合回路,保护了VT3管。
VD2为温度补偿二极管,用来减少温度对调节器调压值的影响。
二极管VD1接在稳压管VS2之前,当交流发电机端电压过高时,能限制稳压管电流不致过大而被烧坏。
当发电机端电压降低时,二极管VD1能迅速截止,保证稳压管可靠截止。
R6是正反馈电阻,用来提高VT3的导通和截止的速度,使调节电压稳定。
电容器C1和C2用来降低的开关频率,减少功率损耗。
稳压管VS1接在发电机的输出端,当负载发生变化时,使调节电压保持稳定。
2.工作原理flash动画
接通点火开关,发动机起动点火前及点火后发电机电压低于调压值时,蓄电池电压经点火开关作用在分压器两端,稳压管VS2承受反向电压。
由于蓄电池电压低于调压值,反向电压低于VS2的反向击穿电压,因此,此时VS2截止,晶体管VT1也截止,“b”点电位近似于电源电位,二极管VD2承受正向电压而导通,于是晶体管VT2、VT3也导通,接通了发电机励磁绕组的电路。
其电路为:蓄电池“+”→点火开关→“F1”→励磁绕组→“F2”→调节器“F”接线柱→VT3的集电极→VT3的发射极一搭铁→蓄电池“-”极。
发动机转速逐步上升,发电机转速也随之上升。
当发电机电压升高到规定值时,作用在分压器“a”点的电压,即稳压管VS2承受的反向电压,超过其反向击穿电压而被反向击穿导通,晶体管VT1也导通。
VTl的导通使“b”电位降低,二极管VD2承受反向电压而褂止,使VT2、VT3也截止,切断了发电机的励磁电路,励磁电流中断,发电机磁场消失,发电机电压下降。
当电压下降到调压值以下时,稳压管VS2又截止,于是VTl也截止,VT2、VT3又导通,发电机电压重新升高。
这样反复循环,控制励磁电路的通断,使发电机在转速变化时,能保证发电机电压保持恒定。
三、JFTl26A型晶体管调节器
JFTl26A型晶体管调节器与天津大发微型汽车的交流发电机相配套,为内搭铁式。
调节器中所有电子元件均焊接在印制电路板上,印制电路总成则固定在钢板冲制的盒内,装配后,盒内注满107硅橡胶。
硅橡胶固化后,可起固定元件和散热作用。
调节器的引线采用接线板结构,在其盒盖上有与接线板对应的“正极”,“磁场”,“负极”字样,其电路如图所示。
该调节器由两只小功率PNP型晶体管V1,V2和一只大功率NPN型晶体管V3以及有关的一些阻容元件、二极管等组成。
其中晶体管V2和V3接成复合管形式,相当于一只大功率NPN型晶体管以提高其放大倍数。
四、集成电路电压调节器
按检测电源电压的方式不同,集成电路调节器可分为硅整流发电机电压检测式和铅蓄电池检测式两种:
(一)集成电路电压调节器的特点
集成电路调节器有如下优点:
1)由于它是用树脂封装的,能防潮及泥土,油污等,并在130℃的高温环境正常工作。
2)由于内部无可移动件,能承受较大的振动和冲击。
3)体积小、重量轻,可以作为一个标准件装到发电机上,简化了接线,同时省去了从点火开关到调节器及从调节器到交流发电机的导线,减少了线路损失,从而使发电机的实际输出功率提高5%~10%。
4)电压调节精度高,在调节转速范围内电压变化不大于0.1V,这对于汽车上其他电子设备很重要。
5)能通过较大的激磁电流(可达6A以上)。
6)使用寿命长,一般能达16万km以上。
(二)集成电路电压调节器电压检测方法
1.发电机电压检测法
发电机电压检测法的线路如图所示:
2.蓄电池电压检测法的线路
蓄电池电压检测法的线路如图所示:
加在分压器R1、R2上的电压为蓄电池电压,由于通过检测点P加到稳压管VD,上的反向电压与蓄电池的电压成正比,所以该线路称为蓄电池电压检测法。
上述两种基本电路中,如果采用发电机电压检测法线路,发电机的引出线可以少一根。
不足之处在于,当发电机电压检测法的线路图中B点到蓄电池正极之间的电压降较大时,蓄电池的充电电压将会偏低,使蓄电池充电不足。
因此,一般大功率发电机要采用蓄电池电压检测法线路的电压调节器。
(三)典型的集成电路电压调节器
集成电路电压调节器是通过对汽车电源电压变化的检测,利用晶体管的开关特性控制硅整流交流发电机励磁电流的相应变化,达到保持电压恒定的目的。
国产JFTl51型调节器为薄膜混合集成电路调节器,安装在JFl32E型和JFl5型交流发电机的外壳上,其线路如图所示:
在该调节器电路中,由分立元件R1、R2组成分压器,稳压管VSl从分压器上获得比较电压。
当发电机电压低于规定值时,稳压管VS和晶体管VTl截止,在R4偏置下集成电路VT2导通,此时发电机磁场绕组中有励磁电流通过,VTl 导通,VT2截止,切断了发电机的磁场电路,使发电机端电压下降。
当发电机端电压下降到低于规定值时,VS1和VTl又截止,VT2和磁场电路又接通,发电机端电压又升高。
如此循环下去,使发电机端电压保持稳定。
汽车上采用的与9管交流发电机配套的内装式集成电路调节器线路图如图所示。
该线路属蓄电池电压检测法线路,可以改善因蓄电池受温度影响而造成的充电电压不稳定状况。