魏先涛毕业设计 汽车发电机结构及原理

四川交通职业技术学院毕业论文 I 摘 要 随着当今社会科技的发展 人们汽车发电机的各项指标 如质量 造价 性 能 耐久 成本 以及制造原理等越来越关注 现在对发电机装配质量及技术性 能综合评价的重要环节就有发电机性能测试 以及对其发电及调压器的研究发展 它已经成为了发电机的制造和生产的重要工序 随着电机电磁设计和电力电子技 术的不断发展 专家学者们开始广泛研究电机的发电技术 并将其应用于航空 汽车 电力等各个领域 发电机的发电原理是基于电磁感应原理 电生磁 磁 生电 发动机起动时发电机工作在启动模式 发动机切换为原动机后 电机作 为负载工作在发电 随着人们对汽车使用性能的要求日益提高 车载电子控制装置和用电设备不 断的增加 提高发电机的输出功率和输出性能成为汽车发电机的一个重要发展方 向 汽车发电机是汽车供电系统主要组成部分 汽车发电机过高的建压转速值 不仅使发电机的使用范围减小 而且在汽车怠速时不能充分利用发动机的能量 不利于节能减排的趋势 要提高用电系统的工作范围 要求汽车发电机既能满足 高速时的电压输出 又能在较低的转速下给整个系统供电 发电机组成以及现在行业所用的发电机种类 在本文中会得到一定的体现 另外发电机的工作原理 结构原理 检测与诊断以及自激磁式车用交流发电机电 压调节器的设计 汽车用发电机随着时间的发展已经发展了很多代 让发电机性能更加的优越 结构更简单 使用效率将大大的提高 为汽车行业的发展带来了更大的便捷 关键词 交流发电机 转子 定子 整流器 电压调节器 自励 汽车发电机结构及原理 II Abstract With the development of science and technology in modern society people car the generator s various indicators such as quality cost performance durability cost and manufacturing principles etc Now an important part of the generator assembly quality and technical performance evaluation as the research development of generator performance test and the power and the pressure regulator it has become an important manufacturing process and production of the generator With the continuous development of electromagnetic design and power electronic technology experts and scholars began to study the power generation technology and apply it to various fields such as aviation automobile electric power and so on The generation principle of the generator is based on electromagnetic induction principle electro magnetic engine starting generator operates in startup mode switching engine as the prime mover motor as load in power generation With the increasing of vehicle performance requirements vehicle electronic control device and increasing the electrical equipment Automobile generator is the main component of automobile power supply system The high speed value of the motor generator can not only reduce the use range of the generator but also can not make full use of the energy of the engine when the vehicle is idle which is not conducive to the trend of energy saving and emission reduction In order to improve the working range of the power system the automobile generator can not only meet the high speed output voltage but also supply the whole system at a lower speed 四川交通职业技术学院毕业论文 III Generator and now industry generator types that are used in this paper will be reflected in addition the generator working principle structure principle design of voltage adjuster of AC generator for detection and diagnosis as well as the self excitation type vehicle Automotive generator with the development of time has been developed for many generations so that the performance of the generator is more superior the structure is more simple the use efficiency will be greatly improved For the development of the automotive industry has brought greater convenience Keywords alternator rotor stator rectifier voltage regulator self excitation 目 录 摘要 1 汽车发电机简介 4 1 1 型号代码 4 1 2 分类 5 2 工作原理 6 2 1 各交流发电机的工作原理 6 2 2 常见交流发电机 7 2 3 结构 8 3 交流发电机的工作特性 11 3 1 空载特性 11 汽车发电机结构及原理 4 3 2 外特性 11 3 3 输出特性 负载特性 12 3 4 电压调节器的作用 12 4 自激磁式车用交流发电机电压调节器的设计 13 4 1 自激磁交流发电机介绍 13 4 2 自激磁式电压调节器技术指标 13 4 3 自激磁式电压调节器基本工作原理 13 4 4 自激磁控制电路的设计 14 4 5 采样比较电路 14 4 6 过载保护电路 15 4 7 过热保护电路 15 5 故障测试及检测 16 5 1 输出直流电压的测试 16 5 2 输出电压的交流成份测试 16 5 3 充电系统电压降的测试 16 5 4 充电系统的常见故障 17 参考文献 18 总结 19 四川交通职业技术学院毕业论文 5 1 汽车发电机的简介 汽车发电机是汽车的主要供电装置 是汽车上用电设备的主要电源 发电机 在汽车工作中 怠速以上 负责为用电设备供电 除起动机外 和向蓄电池充 电 发电机的结构 转子 定子 整流器 端盖组成 主要适用于 工农业生产 汽车 国防 科技 日常生活 1 1 型号代码 根据中华人民共和国汽车行业标准 QC T73 93 汽车电器设备产品型号编制 方法 1 的规定 汽车交流发电机型号组成如下 1 1 1 产品代号 产品代号用英文字母表示 例 JF 普通交流发电机 JFZ 整体式 调 节器内置 交流发电机 JFB 带泵的交流发电机 JFW 无刷交流发电机 1 1 2 电压等级代号 电压等级代号用一位阿拉伯数字表示 例 1 表示 12V 系统 2 表示 24V 系 统 6 表示 6V 系统 1 1 3 电流等级代号 表 1 1 1 1 4 设 电流等 级代号 123456789 电流 A 19 20 2930 3940 4950 5960 6970 7980 89 90 汽车发电机结构及原理 6 计序号 设计序号按产品的先后顺序 用阿拉伯数字表示 1 1 5 变形代号 交流发电机以调整臂位置作为变形代号 从驱动端看 调整臂在左边用 Z 表 示 调整臂在右端用 Y 表示 调整臂在中间不加标记 注 进口发电机不符合上述标准 1 2 分类 固定磁场 无刷式 按工作原理分 常用磁场 常用式 按结构分为 普通式 整体式 真空泵式 a b c 图 1 1 汽车用发电机可分为直流发电机和交流发电机 由于交流发电机在许多方面 四川交通职业技术学院毕业论文 7 优于直流发电机 直流发电机已逐渐被淘汰 交流发电机按照不同的分类方法分 为以下几类 1 2 1 按总体结构分五类 1 普通交流发电机 又称为 硅整流发电机 使用时需要配装电压调节 器的发电机 例 JF132 EQ140 用 2 整体式交流发电机 发电机和调节器制成一个整体的发电机 例 别 克轿车的发动机上装配的是 CS 型发电机 包括 CS 121 CS 130 和 CS 144 三 种不同的型号 3 带泵交流发电机 带泵交流发电机安的泵是真空泵不是真空助力泵 真空助力泵是汽车制动系统上的 4 无刷交流发电机 不需要电刷的发电机 例 JFW1913 5 永磁交流发电机 磁极为永磁铁制成的发电机 1 2 2 按整流器结构分四类 1 六管交流发电机 例 JF1522 东风汽车用 2 八管交流发电机 例 JFZ1542 天津夏利汽车用 3 九管交流发电机 例 LR160 708 日本日立 三凌 马自达汽车用 4 十一管交流发电机 例 JFZ1913Z 奥迪 桑塔纳汽车用 1 2 3 按磁场绕组搭铁形式分两类 1 内搭铁型交流发电机 磁场绕组的一端 负极 直接搭铁 和壳体相联 2 外搭铁型交流发电机 磁场绕组的一端 负极 接入调节器 通过调节 器后再搭铁 汽车发电机结构及原理 8 2 工作原理及结构 在普通交流发电机三相定于绕组基础上 增加绕组匝数并引出接线头 增加 一套三相桥式整流器 低速时由原绕组和增绕组串联输出 而在较高转速时 仅 由原三相绕组输出 工作中高低速供电电路的变换是自动的 没有增设任何机电 控制装置 其工作原理分析如下 在低速范围内 由于发电机转速低 三相绕组的串联输出 提高了发电机的输出 电压 使发电机低速充电性能大大提高 在高速范围内 随着发电机转速的增大 串接的三相绕组的感抗增大 内压降增大 再加上电枢反应加强 使输出电压下 降 这时原三相绕组 A B C 因内压降较小 产生的感应电流相对较大 确保高 速下的功率输出 2 1 各交流发电机的工作原理 当外电路通过电刷使励磁绕组通电时 便产生磁场 使爪极被磁化为 N 极和 S 极 当转子旋转时 磁通量交替地在定子绕组中变化 根据电磁感应原理可知 定子的三相绕组中便产生交变的感应电动势 这就是交流发电机的发电原理 由原动机 即发动机 拖动直流励磁的同步发电机转子 以转速 n rpm 旋转 三相定子绕阻便产生感应交流电势 定子绕阻若接入用电负载 电机就有交流电 能输出 经过发电机内部的整流桥将交流电转换成直流电从输出端输出 1 2 3 4 5 6 7 8 四川交通职业技术学院毕业论文 9 图 2 1 1 皮带轮 2 前盖总成 3 定子总成 4 转子总成 5 整流桥调节总成 6 密封圈 7 后盖 8 端盖紧固螺丝 交流发电机分为定子绕组和转子绕组两部分 三相定子绕组按照彼此相差 120 度电角度分布在壳体上 转子绕组由两块极爪组成 转子绕组接通直流电时 即被励磁 两块极爪形成 N 极和 S 极 磁力线由 N 极出发 透过空气介质进入定 子铁心再回到相邻的 S 极 转子一旦旋转 转子绕组就会切割磁力线 在定子绕 组中产生互差 120 度电度角的正弦电动势 即三相交流电 经由二极管组成的整 流元件变为直流电输出 当开关闭合后 首先由蓄电池提供电流 电路为 蓄电池正极 充电指示灯 调 节器触点 励磁绕阻 搭铁 蓄电池负极 此时 充电指示灯由于有电流通过 所以亮灯 但发动机起动后 随着发电机转速提高 发电机的端电压也不断升高 当发 电机的输出电压与蓄电池电压相等时 此时 充电指示灯由于两端电位差为零而 熄灭 指示发电机已经正常工作 励磁电流由发电机自己供给 发电机中三相绕 阻所产生的三相交流电动势经二极管整流后 输出直流电 向负载供电 并向蓄 电池充电 定子 3 相绕组感生电动势的大小见公式 2 1 Em 每相电动势的最大值 汽车发电机结构及原理 10 电角速度 f 交流电动势的频率 为转速的函数 p 磁极对数 n 发电机转速 r min E 每相电动势的有效值 公式 2 1 2 2 常见交流发电机 发电机根据不同的分类可以分为很多种类 2 2 1 无刷交流发电机 由于没有电刷和集电环 所以不会因为电刷和集电环的磨损和接触不良造成激磁 不稳定或发电机不发电等故障 同时工作时无火花 也减小了无线电干扰 无刷交流发电机分为爪极式 激磁机式和永磁式三种 一 爪极式无刷交流发电机 1 爪极式无刷交流发电机的结构及工作原理 爪极式无刷交流发电机磁场绕组是静止的 它通过一个磁轭托架固定在后端盖上 所 以 不再需要电刷 两个爪极中只有一个爪极直接固定在电机转子轴上 另一爪极则用非导磁联接环 固定在前一爪极上 当转子旋转时 一个爪极就带动另一爪极一起在定子内转动 当磁场绕组中有直流电通过时 爪极被磁化 就形成了旋转磁场 2 优点 1 结构简单 维护方便 工作可靠 2 不存在电刷与集电环接触不良导致的发电不稳或不发电故障 四川交通职业技术学院毕业论文 11 3 缺点 1 爪极间连接工艺困难 2 由于磁路中间隙加大 发电机相同输出功率下需加大励磁电流 2 2 2 永磁式无刷交流发电机 该种发电机与普通发电机不同的是转子部分 以永久磁铁作为转子磁极而产生 旋转磁场 不仅去掉了电刷和滑环 而且不需要磁场绕组和爪极 结构简单可靠 使用寿命长 转子常用的永磁材料有铁氧体 铬镍钴 稀土钴 钕铁硼等 由于转子为永磁结构 所以产生的旋转磁场强度是不变的 不可调的 因此 不 能采用普通交流发电机通过调节器控制磁场电流的办法来调节发电机的输出电压 为解决调压问题可采用电压调节器与三相半控桥式整流相配合的办法 使发电机 输出电压不随转速大幅度变化而变化 下图是永磁发电机电压控制原理图 3 只共阳极硅二极管 VD1 VD2 VD3 与 3 只共阴极晶闸管 VT1 VT2 VT3 组成三相半控桥式整流电路 另外由硅整流二 极管 VD1 VD6 组成三相全波整流电路 为晶闸管控制极提供触发电压 与电压 调节器的一个触点相接 另一个触点则与晶闸管的控制极相连 电压调节器的线 圈并接在三相半控桥的输出端 电压控制原理如下 汽车发电机结构及原理 12 图 2 2 永磁发电机电压控制原理图 低速时触点 K 闭合 晶闸管控制极获得正向触发电压而导通 当转速达到一 定值时 整流桥可向蓄电池和负载提供全波整流电压 当整流输出电压随转速升 高而升高到超过额定电压时 触点 K 断开 因线圈吸力增大 晶闸管因失去正 向触发电压而截止 因而整流输出电压下降 当整流电压降到一定值时 电压调 节器线圈中电流减小吸力减小而使 K 闭合 3 只晶闸管重新被触发导通 又使整 流输出电压回升 如此反复 便可使输出电压控制在规定范围内 触点式调节 器目前已经由电子式或电脑控制的调节器所代替 2 3 结构 23 1 端盖 端盖一般分两部分 前端盖和后端盖 起固定转子 定子 整流器和电刷 组件的作用 端盖一般用铝合金铸造 一是可有效的防止漏磁 二是铝合金散热 性能好 后端盖上装有电刷组件 有电刷 电刷架和电刷弹簧组成 电刷的作用是将电源 通过集电环引入磁场绕组 磁场绕组 两只电刷 和发电机的联接不同 使发电机分为内搭铁型和外搭铁型 四川交通职业技术学院毕业论文 13 两种 1 内搭铁型发电机 磁场绕组负电刷直接搭铁的发电机 和壳体直接相连 2 外搭铁型发电机 磁场绕组的两只电刷都和壳体绝缘的发电机 外搭铁型发 电机的磁场绕组负极 负电刷 接调节器 通过后再搭铁 2 3 2 转子 转子的功用是产生旋转磁场 转子由爪极 每个爪极有 个鸟嘴形磁极 转子绕组 滑环和转轴等组成 转子轴上压装着两块爪极 两块爪极各有六个鸟嘴形磁极 爪极空腔内装有 磁场绕组 转子线圈 和磁轭 集电环由两个彼此绝缘的铜环组成 集电环压装在转子轴上并与轴绝缘 两 个集电环分别与磁场绕组的两端相连 当两集电环通入直流电时 通过电刷 磁场绕组中就有电流通过 并产生 轴向磁通 使爪极一块被磁化为 N 极 另一块被磁化为 S 极 从而形成六对相互 交错的磁极 当转子转动时 就形成了旋转的磁场 交流发电机的磁路为 磁轭 N 极 转子与定子之间的气隙 定子 定子与转子 间的气隙 S 极 磁轭 汽车发电机结构及原理 14 图 2 3 转子结构图 图 2 4 2 3 3 定子 定子铁心 三 相 定 子 绕 组 四川交通职业技术学院毕业论文 15 定子的功用是产生交流电 定子由定子铁心和定子绕组成 固定在前后端盖之间 定子铁心由内圈带槽的硅钢片叠成 定子绕组的导线就嵌放在铁心的槽中 定子绕组有三相 三相绕组采用星形接法或三角形 大功率 接法 都能产生三 相交流电 三相绕组的必须按一定要求绕制 才能使之获得频率相同 幅值相等 相位互差 120 的三相电动势 1 每个线圈的两个有效边之间的距离应和一个磁极占据的空间距离相等 2 每相绕组相邻线圈始边之间的距离应和一对磁极占据的距离相等或成倍数 3 三相绕组的始边应相互间隔 2 120o电角度 一对磁极占有的空间为 360o电角 度 在国产 JF13 系列交流发电机中 一对磁极占 6 个槽的空间位置 每槽 60o电角度 一个磁极占 3 个槽的空间位置 所以每个线圈两条有效边的位置间隔是 3 个槽 每相绕组相邻线圈始边之间的距离 6 个槽 三相绕组的始边的相互间隔可以是 2 个槽 8 个槽 14 个槽等 定子三相绕组的接法有两种 1 星形接法 IL I IL 线电流 I 相电流 l 图 2 5 汽车发电机结构及原理 16 2 三角形接法中 0UL U 图 2 6 2 3 4 整流器 交流发电机整流器的作用是将定子绕组的三相交流电变为直流电 6 管交流 发电机的整流器是由 6 只硅整流二极管组成三相全波桥式整流电路 6 只整流管 分别压装 或焊装 在两块电路板上 1 汽车用硅整流二极管特点 1 工作电流大 正向平均电流 50A 浪涌电流 600A 2 反向电压高 反向重复峰值电压 270V 反向不重复峰值电压 300V 3 只有一根引线 并且有的二极管引线是正极 有的二极管引线是负极 引 出线为正极的管子叫正极管 引出线为负极的管子叫负极管 所以说整流二极管 有正二极管和负二极管之分 四川交通职业技术学院毕业论文 17 a 整流器 b 电压函数变化 图 2 7 3 交流发电机的工作特性 3 1 空载特性 当发动机空载运行时 发电机端电压 U 和转速 n 之间的关系 即负载电流 I 0 时 U f n 的函数关系 随着转速的升高 端电压上升较快 由他励转入自励时 既能向蓄电池进行补充充电 这进一步证实了低速充电性能良好的优点 空载特 性是判断硅整流发电机性能是否良好的重要依据 2 汽车发电机结构及原理 18 图 3 1 3 2 外特性 图 3 2 当发电机转速一定时 输出电压 随输出电流 的变化规律即为 n 常数时 U f I 的函数关系 成为发电机的外特性 在一定的转速下 随着负载电流的 增加啊 发电机的端电压会很快下降 且转速越高 下降斜率越大 当电流增加 到一定值时 如果增加负载 其输出端电流不尽不会增加 反而会减小即在外特 性曲线上的一个转折点 U 与 n 成线性关 系 当发电机在高速旋转时 如果 突然失去负载 端电压将瞬时 增大 整流器及调节器中的电 子元件造成损坏 在转速一定时 端电压随输出电流 的增加而下降 当输出电流超过一 定值后 电压和电流同时下降 拐 点处 由此可知 发电机的输出电 压 U 与转速 和磁通 成正 比 开始充电 四川交通职业技术学院毕业论文 19 交流发电机的端电压受转速影响很大 因此 要是输出电压稳定必须配备电 压调节器 2 3 3 输出特性 负载特性 1 输出特性 在发电机输出电压 U 一定时 通常 12V 发电机保持在 14V 发电机负载电流 与转速 之间的关系 I 的函数关系 图 3 3 当发电机的转速很低时 其端电压低于额定电压 此时发电机不能向外供电 1 当转速达到空载转速 n1时电压达到额定电压 当转速高于空载转速 n1时 发电 机才能有能力在额定电压下向外供电 所以空载转速 n1常作为选择发动机与发电 机之间传动比的重要依据 当转速超过 n1时 发电机输出电流将随着转速的升高而增大 当转速等于 n2 2 输出电流 将随转速 升高而增 大 当转速超过一定值时 电流 增加的速率减慢 并趋于稳定 此时的电流为最大输出电流 汽车发电机结构及原理 20 时 发电机输出额定功率 故将转速 n2称为 满载转速 空载转速和满载转速时交 流发电机的主要性能指标 在使用中 只要测量这两个数据 与规定值相比较 就可以判断发电机性能是否良好 2 3 4 电压调节器的作用 由于交流发电机的转子由发动机通过皮带驱动旋转的 且发动机和发电机的 速比为 1 7 3 因此就发电机的转速变化非常大 将引起发电机的输出电压发生 较大的变化无法满足汽车用电设备的需求 故必须使用电压调节器才能正常工作 4 自激磁式车用交流发电机电压调节器的设计 4 1 自激磁交流发电机介绍 汽车发电机电压调节器用于调节汽车发电机的输出电压 使其不受发动机转 速变化和发电机负载变化的影响 保证汽车在行驶过程中发电机的输出电压稳定 其性能的好坏 直接影响汽车及其用电设备的工作 目前国内生产的车用交流发 电机电压调节器多采用晶体管控制交流发电机励磁电流的方法来调节发电机输出 电压 3 其缺点是 现有的集成电路式或晶体式调节器已经不适应大功率交流发电机的匹配要求 1 工作频率较低 导致交流发电机磁场建立较慢 发电机输出电压的稳定性变 2 差 给 汽车电器造成电冲击 容易引起汽车电器的损坏 当发电机工作在低转速状态 电压调节器的工作频率也相应较低 容易使发 3 电机输出电压出现较大波动 致使汽车部分电器不能正常工作 当发电机工作在高转速状态 调节器的工作频率也相应增高 导致调节器电 4 路中的大功率三极管发热 从而使调节器使用寿命变短 4 因此 亟需设计与国 内汽车用交流发电机配套的新型调节器 5 6 四川交通职业技术学院毕业论文 21 为此 选择采用低功耗集成电路和 CMOS 电子开关控制交流发电机励磁工作 以解决传统交流发电机电压调节器在起动发动机时需他励 而在发动机熄火时造 成蓄电池放电的缺点 4 2 自激磁式电压调节器技术指标 新型低功耗自激磁式电压调节器主要是利用 CMS 电子开关和电压波动传感器 实现发电机电压调节与控制 其技术指标如表 4 1 所示 表 4 1 自激磁式电压调节器技术指标 系列 调节电 转速特 负载特 工作环境 建压转速 发电机功 指标 V 压值 V 性 V 性 V 温度 oC mV oC 1 率 W 14 14 50 25 0 2 40 105 1100 2500 24 28 50 3 40 105 4 3 自激磁式电压调节器基本工作原理 集成电路晶体管电压调节器以晶体管电压调节为基础 利用晶体管作为开关 管控制交流发电机励磁电流的大小 从而调节交流发电机的输出电压 传统的电 压调节器一般用晶体三极管作为开关管控制励磁电路的通断 7 其基本工作原理 如图 4 1 a 所示 图中大功率三极管串联在交流发电机励磁绕组 W 的电路中 通 过设置大功率三极管的导通条件就可以控制流经 W 的励磁电流 其特点是三极管 汽车发电机结构及原理 22 的开关频率高 且不产生火花 调节精度高 还具有质量轻 体积小 寿命长 可靠性高 电波干扰小等优点 4 4 自激磁控制电路的设计 自激磁式汽车发电机电压调节器由一个三引脚的通用电压调节器和一个自激 磁控制电路组成图 4 1 b 通用电压调节器的结构原理见文献 3 自激磁控制 电路由采样比较电路 过热保护电路等组成 其功用是利用采样比较电路监测控 制场效应管的工作 使场效应管控制通用电压调节器的电源端 避免其与外接电 源连接或接充电指示灯 使外部电路复杂 采用本电路可以简化整体线路 提高 工作可靠性 自激磁控制电路的具体结构为电阻 R1与稳压管 D1串联后分别接电源正极和 电源负极 并提供一个参考电压点 电压比较器 IC 的同相输入端接参考电压点 电阻 R2和电阻 R3串联后并接在稳压管 D1上 由分压器的分压点接在电压比较器 IC 的反相输入端 电阻 R4与电容 C1串联后接电源正极和分压点 电阻 R5和 R6 串联后接电源正极和 IC 的输出端 分压点 A 接场效应管 Q1的栅极 电容器 C2接 在 IC 输出端和电源负极之间 Q1的源极接电源正极 漏极串联电阻 R7后接激磁 电源正极 自激磁电路中利用 场效应管作为开关管 具有很高的输入阻抗 较 大的功率增益及热稳定性好 抗辐射能力强 噪声系数小的优点 8 四川交通职业技术学院毕业论文 23 a 三极管调压 b 三引脚调压 图 4 1 4 5 采样比较电路 汽车调节器的功能是调节发电机的输出电压 将其控制在某一值附近 14 V 左右 一般为 13 8 14 6 V 其控制基础是采样比较电路 采样比较电路的 功能是将来自基准电压源的基准电压和发电 机的取样电压进行比较 当发电机 输出电压低于 14 V 时 励磁电流调整管正常工作 流过发电机转子 绕组的励磁 电流迅速上升 发电机输出电压也迅速升高 当发电机输出电压高于 14 V 时 励磁电流调 整管处于截止状态 流过发电机转子绕组的励磁 电流迅速下降 发 电机输出电压也随之下降 电 子调节器的电压取样方式有 2 种 即取样发电机 的输出电压和取样蓄电池的电压 在分离器件调 节器中大多采用双取样法 电 阻 R1和 R2 组成分压电路 与 Q1组成一节能电路 在发动机停止工作时 可切断 调节器与蓄电池之间的电路 减少电 能消耗 A 为采样点 为 Q1提供电压信号 9 4 6 过载保护电路 为了防止损坏调整管 本电路可另设过载保护电路 图 5 2 当电子电压调 节器过载或输出短路时 限流保护机制将输出电流限定在最大值 此时调整管损 失的 汽车发电机结构及原理 24 功耗很大 而截流保护机制在降低输出电压的同时也降低了输出电流 因而减小 了系统损失的功耗 使用一个 PMOS 管 M1与调整管 M0进行镜像 当流过 M0的电流 增大时 M1的电 流也增大 流过 R2的电流增大 当调整管的电流达到最大电流 时 加载到 R2的电压等于基准电压 Vref 当流过调整管的电流继续增大时 比较 器的输出反相 M2导通 输出到调整管的栅极电压为高电平 使 调整管截止 以达到保护调整管的作用 10 图 4 2 过载保护电路 4 7 过热保护电路 调整管是发热元件 当电路工作时 调整管将因消耗功率而发热 使集成电 压调节器基片温度升高 特别是单片型集成电子电压调节器 由于散热不良且 电流过大 温度会越升越高 为此过热保护电路是必不可少的 5 故障测试及检测 5 1 输出直流电压的测试 起动发动机 并在怠速状态下运行 用数字万用表测量蓄电池两端的电压 四川交通职业技术学院毕业论文 25 图 5 1 万用表检测 5 2 输出电压的交流成份测试 用数字万用表的交流电压档 并接在蓄电池的正负极两端 来测量发电机输 出的交流电压 正常值应 0 4V 具体步骤如下 起动发动机 并使其在 2000rpm 的转速下运转 打开大前灯 给发电机加上一定的负载 将数字万用表并接于蓄电池的正负极两端 读取交流电压值 如果电压 0 4V 说