电压调节器基础知识课件

1、电压调节器基础知识1 汽车电器设备汽车电器设备 电压调节器电压调节器电压调节器基础知识2复习复习问题问题请问：请问：1.1.汽车交流发电机有哪几部分组成？汽车交流发电机有哪几部分组成？ 各自的作用是什么？各自的作用是什么？电压调节器基础知识3导入导入请问请问交流发电机发电电压与哪些因素有关？交流发电机发电电压与哪些因素有关？与与n n、z z成正比成正比那么，随着发动机转速的增加，发电机电压那么，随着发动机转速的增加，发电机电压也随之增加，而发电机电压为低压，怎么办？也随之增加，而发电机电压为低压，怎么办？电压调节器基础知识4一、电压调节器的一、电压调节器的作用、作用、型号型号 使发电机输出电

2、压在发动机所有工况下保持一使发电机输出电压在发动机所有工况下保持一定或保持在某一允许范围内。以防发电机电压过高定或保持在某一允许范围内。以防发电机电压过高或过低，烧坏用电设备，使蓄电池过充电或充电不或过低，烧坏用电设备，使蓄电池过充电或充电不足。足。 电压调节器基础知识5一、电压调节器的作用、一、电压调节器的作用、型号型号n汽车交流发电机调节器的型号组成如图所示，含汽车交流发电机调节器的型号组成如图所示，含义如下：义如下： 电压调节器基础知识6一、电压调节器的作用、一、电压调节器的作用、型号型号产品代号产品代号 交流发电机调节器的产品代号为交流发电机调节器的产品代号为ftft、ftdftd两种

3、，两种，分别表示发电机调节器和电子式发电机调节器。分别表示发电机调节器和电子式发电机调节器。电压等级代号电压等级代号与交流发电机相同。与交流发电机相同。结构形式代号结构形式代号 调节器的结构形式代号用一位阿拉伯数字调节器的结构形式代号用一位阿拉伯数字表示，数字表示，数字“4”4”表示分立元件式；数字表示分立元件式；数字“5”5”表示集成电表示集成电路式。路式。电压调节器基础知识7一、电压调节器的作用、一、电压调节器的作用、型号型号设计序号设计序号 按产品设计先后顺序，用按产品设计先后顺序，用1-21-2位阿拉伯数字表位阿拉伯数字表示。示。 变形代号变形代号 以汉语拼音大写字母以汉语拼音大写字母

4、a a、b b、cc顺序表示顺序表示（但不能用（但不能用o o和和i i两个字母）。两个字母）。例如：例如：ftdl52ftdl52表示电压等级为表示电压等级为12v12v的集成电路式调节器，的集成电路式调节器，第二次设计。第二次设计。 电压调节器基础知识8二、电压调节器的原理二、电压调节器的原理 cc发电机的结构常数发电机的结构常数 磁极磁通磁极磁通发电机转速发电机转速 发电机的输出电压与发电机转子的转速有关：发电机的输出电压与发电机转子的转速有关：ueuecc由此可知：发电机的由此可知：发电机的输出电压输出电压u u与转速和与转速和磁通磁通成正比。成正比。电压调节器基础知识9二、电压调节器

5、的原理二、电压调节器的原理 发电机转速变化时，要使电压保持一定，只有发电机转速变化时，要使电压保持一定，只有相应地改变磁极的相应地改变磁极的磁通磁通，而磁通的大小取决于，而磁通的大小取决于磁场磁场电流电流，所以在，所以在转速变化时只要自动调节磁场电流转速变化时只要自动调节磁场电流就就能使电压保持一定。电压调节器就是根据这一原理能使电压保持一定。电压调节器就是根据这一原理进行电压调节的。进行电压调节的。 电压调节器基础知识10二、电压调节器的原理二、电压调节器的原理内搭铁型内搭铁型外搭铁型外搭铁型1 1、调节器的分类、调节器的分类按按搭搭铁铁形形式式分分电压调节器基础知识11二、电压调节器的原理

6、二、电压调节器的原理触点式电压调节器触点式电压调节器晶体管电压调节器晶体管电压调节器集成电路电压调节器集成电路电压调节器1 1、调节器的分类、调节器的分类基基本本类类型型电压调节器基础知识12二、电压调节器的原理二、电压调节器的原理 2 2、调节器基本原理、调节器基本原理 触点式电压调节器是通过触点开闭，接通和断触点式电压调节器是通过触点开闭，接通和断开磁场电路，来改变磁场电流大小，调节电压的。开磁场电路，来改变磁场电流大小，调节电压的。电压调节器基础知识13二、电压调节器的原理二、电压调节器的原理晶体管调节器、集成电路调节器等利用晶体管调节器、集成电路调节器等利用大功率三极管大功率三极管的导

7、通和截止（的导通和截止（通过调节励磁电路的平均电流通过调节励磁电路的平均电流），接，接通和断开磁场电路，通和断开磁场电路，来改变磁场电流大小，调节电压。来改变磁场电流大小，调节电压。 2 2、调节器基本原理、调节器基本原理电压调节器基础知识14三、触点式电压调节器三、触点式电压调节器1 1、调压原理、调压原理 触点式电压调节器是一种触点式电压调节器是一种机械振动式机械振动式电压调节器，电压调节器，它利用它利用触点的开闭触点的开闭作用，改变作用，改变磁场电路的电阻磁场电路的电阻，保持，保持端电压的恒定。端电压的恒定。 触点的开闭存在触点的开闭存在延延时时现象，故不能控现象，故不能控制大功率的发电

8、机制大功率的发电机电压，且存在电压，且存在电磁电磁干扰干扰，目前已基本，目前已基本不采用。不采用。电压调节器基础知识15三、触点式电压调节器三、触点式电压调节器2 2、双级电磁振动式调节器基本电路、双级电磁振动式调节器基本电路触点触点磁化线圈磁化线圈kiki：低速触点、常闭：低速触点、常闭k2k2：高速触点、常开：高速触点、常开感受电压控制触点感受电压控制触点电压调节器基础知识16三、触点式电压调节器三、触点式电压调节器2 2、双级电磁振动式调节器基本电路、双级电磁振动式调节器基本电路1 1）起动过程他励阶段）起动过程他励阶段发动机起动时发动机起动时，低速，低速触点触点k1k1闭合，励磁电闭合

9、，励磁电流由蓄电池提供，流由蓄电池提供，发发电机它励发电。电机它励发电。电压调节器基础知识17三、触点式电压调节器三、触点式电压调节器2 2、双级电磁振动式调节器基本电路、双级电磁振动式调节器基本电路2 2）转速升高自励阶段）转速升高自励阶段发动机转速升高，电发动机转速升高，电压上升，当压上升，当发电机电发电机电压高于蓄电池端电压压高于蓄电池端电压时，励磁电流由发电时，励磁电流由发电机提供，发电机机提供，发电机自励自励发电发电电压调节器基础知识18三、触点式电压调节器三、触点式电压调节器2 2、双级电磁振动式调节器基本电路、双级电磁振动式调节器基本电路3 3）低速一级调压阶段）低速一级调压阶段

10、电压上升，达到电压上升，达到一级一级调压值时调压值时，k1k1打开但打开但k2k2不闭合不闭合，电阻，电阻rrrr串串入入电路，通过励磁绕电路，通过励磁绕组的励磁组的励磁电流减小，电流减小，发电机电压逐渐下降。发电机电压逐渐下降。电压调节器基础知识19三、触点式电压调节器三、触点式电压调节器2 2、双级电磁振动式调节器基本电路、双级电磁振动式调节器基本电路4 4）触点断开失控阶段）触点断开失控阶段电压继续上升，当电压继续上升，当k2k2一直打开但一直打开但k1k1不闭合不闭合时，时，发电机电压随转发电机电压随转速升高而升高，速升高而升高，调节调节器失去电压调节能力器失去电压调节能力（失控）（失

11、控）电压调节器基础知识20三、触点式电压调节器三、触点式电压调节器2 2、双级电磁振动式调节器基本电路、双级电磁振动式调节器基本电路5 5）高速二级调压阶段）高速二级调压阶段电压继续上升，达到电压继续上升，达到二二级调压值时，级调压值时，k2k2闭合，闭合，励磁绕组被短路，励磁绕组被短路，电压电压下降后，下降后， k2k2又断开，电又断开，电压上升，如此反复，压上升，如此反复，电电压维持恒定。压维持恒定。电压调节器基础知识21三、触点式电压调节器三、触点式电压调节器点击图片看视频电压调节器基础知识22四、晶体管电压调节器四、晶体管电压调节器1 1、基本工作原理、基本工作原理原理原理发电电压高：

12、三极管截止发电电压高：三极管截止发电电压低：三极管导通发电电压低：三极管导通电压调节器基础知识23三极管三极管四、晶体管电压调节器四、晶体管电压调节器电压调节器基础知识24三极管三极管发射极发射极e集电极集电极c基极基极bnpn型三极管型三极管pnp型三极管型三极管图中箭头方向为发射极电流的方向。发射极发射极e集电极集电极c基极基极b+ + +- -+ +- - -四、晶体管电压调节器四、晶体管电压调节器电压调节器基础知识25三极管：以三极管：以npnnpn为例为例四、晶体管电压调节器四、晶体管电压调节器作用作用放大作用：放大作用：利用基极电流的微小变化去控制集电极电流的巨大利用基极电流的微小

13、变化去控制集电极电流的巨大变化变化开关作用开关作用饱和导通：饱和导通：b b点电位大于点电位大于c c、e e点电位点电位截止：截止：b b点电位小于点电位小于e e点电位点电位导通：导通：b b点电位大于点电位大于e e点电位，但小于点电位，但小于c c点电位，但类似有电阻点电位，但类似有电阻导通：导通：b b点有电位点有电位电压调节器基础知识26注意注意四、晶体管电压调节器四、晶体管电压调节器发电机与调节器的搭铁型式必须匹配。发电机与调节器的搭铁型式必须匹配。磁场电流方向磁场电流方向电压调节器基础知识27注意注意四、晶体管电压调节器四、晶体管电压调节器电子电压调节器（内搭铁）电子电压调节器

14、（内搭铁）转子绕组转子绕组负载负载磁场电流方向磁场电流方向电压调节器基础知识28注意注意四、晶体管电压调节器四、晶体管电压调节器电压调节器基础知识292 2、外搭铁式、外搭铁式四、晶体管电压调节器四、晶体管电压调节器内部电路组成：功率晶体管、信号放大和控制电路、检测信号电路内部电路组成：功率晶体管、信号放大和控制电路、检测信号电路点击图片看视频电压调节器基础知识30四、晶体管电压调节器四、晶体管电压调节器(1) (1) r1、r2串联组成一个分压器，接在串联组成一个分压器，接在b+与与e之间，检测之间，检测ub电压：电压： ur1=ub r1 /(r1+r2)ur1与与ub成正比。成正比。2

15、2、外搭铁式、外搭铁式采用三极管为采用三极管为npn型。型。电压调节器基础知识31四、晶体管电压调节器四、晶体管电压调节器(2) (2) 电子元器件的功能电子元器件的功能 r3： vt1的分压电阻，的分压电阻， vt2的偏流电阻；的偏流电阻； vt1:小功率晶体管，放大信号；小功率晶体管，放大信号； vt2:大功率晶体管，与绕组串联，起开关作用；大功率晶体管，与绕组串联，起开关作用； vs:感受组件，串在感受组件，串在vt1基极电路中，通过基极电路中，通过vt1与与r1并联，并联，以感受以感受ub变化变化 ； vd:续流二极管，防止续流二极管，防止vt2被击穿。被击穿。2 2、外搭铁式、外搭铁

16、式电压调节器基础知识32四、晶体管电压调节器四、晶体管电压调节器(3)(3)设计思想设计思想 下限下限ub1 ；上限；上限ub2 在在ub上升至上限上升至上限ub2时时：ur1= ub2r1 /(r1+r2) uvs +ubel 此时，此时， vs被反向击穿，为被反向击穿，为vt1提供基极电流提供基极电流， vt1导导通，通， vt2截止。截止。 在在ub下降至上限下降至上限ub1时时：ur1= ub1r1 /(r1+r2) uvs +ubel 此时，此时， vs不能不能被反向击穿，不能为被反向击穿，不能为vt1提供基极电流，提供基极电流， vt1截止，截止， vt2导通。导通。2 2、外搭铁

17、式、外搭铁式电压调节器基础知识33四、晶体管电压调节器四、晶体管电压调节器(4)(4)工作过程工作过程 点火开关刚接通时，发动机不转，发电机不发电，蓄电点火开关刚接通时，发动机不转，发电机不发电，蓄电池加压在池加压在r1、r2两端，两端，ur1= u蓄蓄r1 /(r1+r2) uvs +ubel， vs不能不能被反向击穿，不能为被反向击穿，不能为vt1提供基极电流，提供基极电流， vt1截止截止， vt2导通。导通。2 2、外搭铁式、外搭铁式他励：他励：蓄电池蓄电池+ + 励磁绕组励磁绕组 f f接线柱接线柱 vt2 e e接线柱接线柱 搭铁搭铁 蓄电池蓄电池- - 电压调节器基础知识34四、

18、晶体管电压调节器四、晶体管电压调节器(4)(4)工作过程工作过程 当发电机电压高于蓄电池电压时，发电机低压加在当发电机电压高于蓄电池电压时，发电机低压加在r1、r2两端，两端，ur1= u发发r1 /(r1+r2) uvs +ubel， vs不能不能被反向击被反向击穿，不能为穿，不能为vt1提供基极电流，提供基极电流， vt1截止截止， vt2导通。导通。2 2、外搭铁式、外搭铁式自励：发电机自励：发电机+ + 励磁绕组励磁绕组 f f接线柱接线柱 vt2 e e接线柱接线柱 搭铁搭铁 发电机发电机- - 电压调节器基础知识35四、晶体管电压调节器四、晶体管电压调节器(4)(4)工作过程工作过

19、程 当发电机电压升高到等于当发电机电压升高到等于ub2时，发电机电压加在时，发电机电压加在r1、r2两端，两端，ur1= ub2r1 /(r1+r2) uvs +ubel 此时，此时， vs被反向击穿，为被反向击穿，为vt1提供基极电流提供基极电流， vt1导导通，通， vt2截止。磁通下降，电压下降。截止。磁通下降，电压下降。2 2、外搭铁式、外搭铁式此时，在磁场绕组中会产生一个自感电压，怎么办？此时，在磁场绕组中会产生一个自感电压，怎么办？电压调节器基础知识36四、晶体管电压调节器四、晶体管电压调节器(4)(4)工作过程工作过程 当发电机电压下降到等于当发电机电压下降到等于ub1时，时，

20、发电机电压加在发电机电压加在r1、r2两端，两端，ur1= ub1 r1 /(r1+r2) uvs +ubel， vs不能不能被反向击被反向击穿，不能为穿，不能为vt1提供基极电流，提供基极电流， vt1截止截止， vt2导通。导通。2 2、外搭铁式、外搭铁式自励：发电机自励：发电机+ + 励磁绕组励磁绕组 f f接线柱接线柱 vt2 e e接线柱接线柱 搭铁搭铁 发电机发电机- - 重复重复 。ub1、 ub2相差很小，输出电压比较稳定。相差很小，输出电压比较稳定。电压调节器基础知识37小结小结了解触点式电压调节器的结构、原理；了解触点式电压调节器的结构、原理；掌握晶体管电压调节器的作用、原

21、理；掌握晶体管电压调节器的作用、原理；能够进行晶体管电压调节器的原理分析。能够进行晶体管电压调节器的原理分析。电压调节器基础知识38作业作业1.1.试分析日本丰田汽车电压调节器的工作原理试分析日本丰田汽车电压调节器的工作原理电压调节器基础知识39作业作业2.2.试分析内搭式电压调节器的工作原理。（试分析内搭式电压调节器的工作原理。（pnppnp）电压调节器基础知识40三极管三极管发射极发射极e集电极集电极c基极基极bnpn型三极管型三极管pnp型三极管型三极管图中箭头方向为图中箭头方向为发射极电流的方向发射极电流的方向。发射极发射极e集电极集电极c基极基极b+ + +- -+ +- - -小结

22、小结电压调节器基础知识41pnppnp作用作用放大作用：放大作用：利用基极电流的微小变化去控制集电极电流的巨大利用基极电流的微小变化去控制集电极电流的巨大变化变化开关作用开关作用导通：导通：b b点电位小于点电位小于c c、e e点电位点电位截止：截止：b b点电位大于点电位大于e e点电位点电位导通：导通：b b点有电位点有电位小结小结电压调节器基础知识42 点火开关刚接通时，发动机不转，发电机不发电，蓄电点火开关刚接通时，发动机不转，发电机不发电，蓄电池加压在池加压在r1、r2两端，两端，ur1= u蓄蓄r1 /(r1+r2) uvs +ubel， vs不能不能被反向击穿，不能为被反向击穿，不能为vt1提供基极电流，提供基极电流， vt1截止截止， r3给给vt2基极一偏置电压，基极一偏置电压， vt2导通。导通。内搭铁式内搭铁式他励：他励：蓄电池蓄电池+ b+ b接线柱接线柱 vt f接