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第六节晶体管电压调节器和集成电路电压调节器

(详细内容参见电子教材)（ppt课件）

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。