交流发电机电压调节器的测试与应用一、交流发电机电压调节器的作用、电路结构及工作原理1．电压调节器在汽车供电系统中的作用汽车发电机电压调节器在汽车供电系统中，主要起稳压作用，使发电机的输出电压不受发电机转速变化和发电机负载变化的影响。

2. 电压调节器的基本电路结构：（1）IG端驱动的内搭铁式基本电路结构，图1；（2）2-3W充电指示灯驱动的外搭铁式基本电路结构，图2；（3）发光管指示灯与IG端接电阻二极管驱动的外搭铁式基本电路结构，图3；（4）6或8管整流桥的外搭铁式多功能电压调节器的基本电路结构，图4；（5）适用6或8管整流桥的内搭铁式多功能电压调节器的基本电路结构，图5；3. 电压调节器的工作原理(如图：15)：当汽车起动点火开关（K）接通时，加在汽车发电机电压调节器正（+）、负（-）极之间的电压等于蓄电池（DC）间电压，此时，取样比较电路A点电位低于Q1阀值电位（调整R1或R2）。

Q1截止R4给Q2提供偏值电压，Q2处于导通状态。

经输出端（F）接通发电机励磁绕组。

蓄电池给发电机励磁。

随着汽车发动机转速的提高，发电机引出头（E、B+）间的电压也逐渐升高，当发电机输出电压高于蓄电池电压时，发电机给蓄电池充电。

数十秒后（（蓄电池亏电严重，时间相应延长），蓄电池电压充到高于调节器设定电压值时，比较电路A点电位高于阀值电位，Q1由原截止状态变为导通状态，C点电位下降，导致Q2由原来的导通状态变为截止状态，F点电位上升，发电机励磁绕组断电，内部磁场减弱，根据法拉第电磁感应定律ε=VBLSinθ，发电机输出电压降低，当A点电位再次低于Q1阀值电位时，电路重复上述过程，周而复始，使发电机的输出电压保持稳定。

从ε=VBLSinθ可以看出，当V随汽车发电机转速增大或减小时，Q2的导通时间也相应的减小或增大，导致励磁电流的减小或增大，使VB的乘积不变，E保持稳定。

D1、D2起保护作用，当Q2由导通状态变为截止状态时，为发电机励磁绕组产生的自感电动势提供通路。

二、电压调节器的分类1．按电压分类：有14V、28V、42V、56V等多种，常用的为14V和28V，汽油车和小型柴油车一般采用14V，大型柴油车和工程机械一般采用28V。

2. 按搭铁方式分类：有磁场内搭铁式和磁场外搭铁式两种:a. 磁场内搭铁式：指发电机磁场绕组的一端在发电机内部直接搭铁，另一端通过调节器接发电机的正极。

称为磁场内搭铁式电压调节器；b．磁场外搭铁式：指发电机磁场绕组的一端直接接到发电机的正极输出端（B+）或激磁端（D+），而另一端通过调节器搭铁。

称为磁场外搭铁式电压调节器。

3. 按安装方式分类，分为外装式和发电机内装式两种：a．外装式一般指将调节器安装在驾驶室或车身上；b．内装式一般指将调节器安装在发电机内部或发电机外壳上。

4. 按生产工艺分类，可分为以下几种：a．电路板分立元件组装工艺；b．厚膜电路工艺；c．单芯片集成工艺。

5. 按使用功能分类，分为单功能和多功能：a．单功能调节器是指3引脚或4引脚产品，只有调节器功能，不具备其它功能。

b．多功能调节器是指除调节器功能以外，还附加其它功能，如在6管机中，附加指示灯控制功能和继电器控制功能等。

6. 按调节方式分类，可分为脉宽调制方式和定频调节方式。

a．脉宽调节方式：是现行常用的一种方式，调节器在正常工作时，随发电机的转速，负载变化，F端输出的波形宽度和频率也有明显变化；b．定频调节方式：调节器在正常工作时，随着发电机转速和负载变化时，F端输出波形的频率不发生变化，只有脉冲宽度发生变化。

三、电压调节器的主要参数及实验方法1、调节电压值：指调节器进入正常工作状态，发电机输出端的电压值,是电压调节器的一个主要参数。

其测试数据应满足国家标准要求，并应保证在长期工作中不发生漂移。

（指标准3.7.3、3.7.4、3.7.5）2、转速特性：指发电机在特定负载下从2000转/分到8500转/分时，由输出端测量出的最高电压和最低电压之间的差值。

3、负载特性：指发电机在特定转速下，负载电流由10%至85%时，由输出端测量出的最高电压和最低电压的差值。

在带激磁二极管的发电机中，测量出的负载性是由两部分组成，其一是调节器的负载特性，其二是激磁整流管和主整流管压降不一致形成的电压差值。

△U=△U T +△U D 式中，△U 是发电机的负载特性，△U T 是调节器的负载特性。

△ U D 是D+和B+两个正极端的电压差值。

4、温度补偿系数：指调节器在正常工作时，由于环境温度的变化，引起的调节电压值的变化。

按标准规定14V 系列为-7—0mv/℃，28V 系列为-10—0mv/℃。

调节器选择的温度系数。

主要是从以下两个考虑。

a 、保证蓄电池工作在最佳状态，延长使用寿命。

b 、保证用电器能正常工作，延长使用寿命。

5、饱和压降：指发电机输出电压在13V-14V ，调节器处于全开通状态，输出端F 至E 之间的电压，（磁场外搭式调节器），他是调节器一个重要的参数，饱和压降大的调节器，发热量也大。

其一是容易造成过热损坏，其二是影像响发电机输出功率。

标准规定：14V 系列≤1.2V ，28V 系列≤1.5V ，实际使用，还要考虑调节器结构，散热面积和安装位置等因素来确定这值。

上5项的实验方法，其中转速性能、负载特性，须在发电机测试台上进行，具体须参照 表1。

调节器电压值、温度系数、导通压降、可以在发电机测试台进行，也可以利用调节器电子测试仪进行测试或自搭一个电路进行测试。

四、电压调节器的静态测试方法与测试仪器对电压调节器这个汽车发电机的关键部件，无论是调节器生产厂还是发电机生产厂，对出厂、入厂检验都是必不可少的。

为此，多年来各厂都做了大量的试验工作，自制了一些测试设备，有的简单一些，有的复杂一些，还未形成统一的测试方法。

下面，举几例供参考。

（一） 调节器主要技术参数的静态测试方法1、调节电压值的测试：调节电压值的测试有以下三种方法（1）手动测试法：测试电路如图6，手动调节加在调节器正、负极上的电压，使其电压逐渐升高，调节器F 端指示灯由亮变灭时的电压值即为调节器的调节电压值。

应注意的是用此法测量调节器电压值，直流稳压电源的稳压特性要好，否则灯灭后电压升高，灯亮时电压又降低，测出的电压值误差较大。

（2）半手动测试法：测试电路如图7，当稳压电源输出电压低于调节器的关断电压时，L1亮L2灭。

测试原理：手动升高稳压电源电压至L1灯灭，正极电源通过L，电阻R，流入T2基极，则三极管T2导通，L2亮（L2的功率略大于L1的功率），因L2功率大于L1，由于稳压电源内阻作用，使输出电压下降，调节器再次开通，L1点亮，L2灭，因L1功率小于L2，使电源电压再次升高，使调节器自动关断，如此往复，电压表示数即为调节电压值。

用此法测量调节器电压值，测量值较前者准确，不足之处是调节器的调节电压值偏差较大时还需经常调节。

（3）自动测试法：测试电路如图8。

测试原理：将电源输入电子模拟发电机，不接调节器时，发电机+、-极输出电瓶电压，测量14V调节器时约8—10V，测量28V调节器时约16—20V，将调节器的引脚按极性分别接到电子模拟发电机上时，电压表显示的数值即为调节器的调节电压值。

用此法测量调节电压值，不须手动调节，数据准确，效率高。

测量精度取决于电子模拟发电机的设计水平。

质量过关的产品无论测量何种品牌的产品，其测量数值都应与装在发电机上作动态测试时的数值一样。

如电子模拟发电机在设计上存在不足，测出来的调节电压值与动态测试时的误差较大，对不同品牌的产品测出来的电压值也不一样。

这是该测试装置的关键部分，大家在选购该静态测试仪器时一定要注意，花几万元买进口的国外产品，有的误差也较大。

2、测量调节器D+端压降与发电机建压转速对带激磁整流管的发电机，发电机建压转速与调节器D+端的压降有直接关系，表4是一组复测数据，根据表4所列数据，我们只要测出发电机D+端压将也就间接得出了发电机的建压转速。

D+端压降的测量如图9，测量14V调节器时用12V稳压电源或电瓶，测量28V产品时用24V电源或电瓶，电压表V1读数即为D+端压降。

表4 不同调节器在JFZ1920上建压转速对比试验（上表引自：汽车用电子电压调节器技术条件编制说明沈兴祖）3、输出极导通压降的测量调节器的输出极导通压降（即功率管导通压降）的测试电路如图10。

调节电阻R 至规定电流值，此时电压表读数即为调节器导通压降。

该压降越低，调节器的自身消耗也越小。

4、调节器温度系数的测量静态测量调节器的温度系数，可将调节器接到如图7、图8所示的自动测试电路或在调节器测试仪上进行。

首先在室温状态测试调节器10分钟后读数，并做好室温（T1）和调节电压值（V1）的记录，再将调节器放入高温箱中测量，待温度稳定并保持半小时后读数，并做好温度（T2）和调节电压值（V2）的记录。

温度系数可按公式计算得出，10001212⨯--=∆∆=T T U U T U U T mV/℃，如：51000201205.140.14-=⨯--=T U mV/℃。

5、负载特性的测量调节器的负载特性是与发电机匹配有关联的参数，不适合做静态测试。

6、多引脚单功能调节器的静态测试多引脚单功能调节器也可以用静态方法进行测试，因为任何一个电压调节器，只有三个电极是必备的和不可缺少的，这就是E 、B+、F ，其它引脚均起辅助功能，所以进行静态测试之前，只要将辅助引脚做一下技术处理，都可以用静态方法测试。

图11为六引脚五十铃调节器引脚图，图12为该调节器的外接电路图，由图12可以看出该调节器适用于带激磁整流管的发电机，S 接到了电瓶正极，B+接发电机正极，R 通过一个二极管接点火开关下端，当开关接通后，也是接到了正极，D+端接一个指示灯，而另一端通过开关也接于正极。

当发电机正常工作时，D+端电压等于B+端电压，所以我们在进行静态测试时，只要将D+、R 、S 、B+接在一起，该调节器就成为三引脚调节器了，按三引脚的方法进行测试即可。

7、多引脚多功能电压调节器的静态测试该调节器的特点适合装配无激磁整流管的发电机，调节器具有双重功能，即调节器功能和指示灯功能，其中的典型产品是夏利发电机用的7个引脚调节器。

夏利调节器与外电路的连接如图13，这是一个适用8管整流桥发电机的多功能调节器，即有调节器功能，又有充电指示灯控制功能，二者相互独立，用静态测试仪测试该调节器时可对两个功能分别进行测试。

a 、测调节器功能：可将B+、IG 、S 、W 并在一起接测试仪+极，F 、E 分别接测试仪的相应接线端子（参见图8），L 串接指示灯后接正极，电压表指示的数值即为调节电压值。

b 、将W 端从正极上断开，指示灯亮，接上灯灭，说明指示灯功能正常，否则为不正常。