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汽车交流发电机调节器与整流桥原理
二极管失效模式
二极管失效从根本上来说都是由于过热击 穿造成的,即P电=U ×I >P耗散 分三种情况 1、过压 造成二极管短路 2、过流 造成二极管断路 3、散热不良 造成二极管断路
晶体三极管介绍
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电流关系
调节器
电压调节器功用:使交流发电机输 出电压在发动机所有工况下基本保 持恒定。 交流发电机电压调节器按工作原理可分 为: (1)触点式电压调节器 (2)晶体管调节器 (3)集成电路调节器 电子式调节器 (4)数字电路调节器
整流二极管介绍
通常它包含一个PN结,有阳极和阴 极两个端子。其结构如图1所示。P 区的载流子是空穴,N区的载流子是 电子,在P区和N区间形成一定的位 垒。外加使P区相对N区为正的电压 时,位垒降低,位垒两侧附近产生 储存载流子,能通过大电流,具有 低的电压降(典型值为0.7V),称 为正向导通状态。
触点式电子调节器
外搭铁型电子调节器基本电路
电路原理分析 电阻R1和R2组成一个分压 U R1 U R1 B R1 R2 器 ,R1上得分压为::
稳压管VS是感受元件,串联在VT1的基极电路 中,并通过VT1的发射结并联于分压电阻R1的 两端,以感受发电机的输出电压;
VT2是大功率三极管(NPN型),和发电机 的磁场绕组串联,起开关作用,用来接通 与切断发电机的励磁电路; VT1是小功率三极管(NPN型),用来放大 控制信号;
整流二极管的常用参数
(1)最大平均整流电流IF:指二极管 长期工作时允许通过的最大正向平均电流。 该电流由PN结的结面积和散热条件决定。使 用时应注意通过二极管的平均电流不能大于 此值,并要满足散热条件 (2)最高反向工作电压VR:指二极管 两端允许施加的最大反向电压。若大于此值 ,则反向电流(IR)剧增,二极管的单向导电 性被破坏,从而引起反向击穿。通常取反向 击穿电压(VB)的一半作为(VR)。
交流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。即: Eφ = CeФ n(V) Ce-为发电机的结构常数 n -为转子转速 Ф -为转子磁极的磁通 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。 电子式调节器就是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。
(3)当发电机电压升高到等于调节上限U2时, 调节器开始工作。 电阻R1 、R2 分压,UR1=UVS+Ube1 ,VS导通,VT1 导通,VT2截止,磁场电路被切断,发电机输 出电压迅速下降。 当发电机电压下降到等于调节下限U1时 电阻R1 、R2 分压减小,当UR1 <UW+Ube1 ,VS截 止,VT1 截止,VT2 重新导通,磁场电路重新 被接通,发电机电压上升。 由于三极管VT2的状态转换(导通和截止)频 率很高,所以配装电子调节器的发电机的输 出电压上限U2和下限U1的差值很小,所以发 电机的输出电压波动非常小,再加上电容的 滤波,所以发电机的输出电压很稳定。
(3)最大反向电流IR:它是二极管在最高反 向工作电压越小,表明二极管质量越好。 (4)击穿电压VB:指二极管反向伏安特性曲 线急剧弯曲点的电压值。 (5)最高工作频率fm:它是二极管在正常情 况下的最高工作频率。主要由PN结的结电容及 扩散电容决定,若工作频率超过fm,则二极管 的单向导电性能将不能很好地体现。例如 1N4000系列二极管的fm为3kHz (6)反向恢复时间tre:指在规定的负载、正 向电流及最大反向瞬态电压下的反向恢复时间 。
PN结加正向电压时导通
PN结加反向电压时截止
二极管伏安特性曲线
二极管的反向击穿 当二极管的反向电压增加到一定 值时,通过二极管的电流突然增加, 的现象叫反向击穿。 反向击穿分为雪崩击穿和齐纳击穿 击穿过程是可逆的,当电压降低后 二极管任可恢复原来状态。但前提 条件是其电功率不得超过二极管的 耗散功率,否则因不断升温而损坏 PN结,造成热击穿。
VD是续流二极管;磁场绕组由接通转为断 开状态时(F端为+,B端为-),经二极管 VD构成放电回路,防止三极管VT2被击穿损 坏
(1)点火开关SW接通,发电机电压UB<蓄 电池端电压时,VT1截止,VT2导通,蓄电池 直接供电到磁场绕组。此时为他励发电,发 电机电压随转速升高而升高 (2) 发电机电压虽然升高,但如果蓄电池 端电压<发电机输出电压UB<调节上限 时,VT1继续截止,VT2继续导通。 发电机自励且开始对外供电
交流发电机整流原理
交流发电机三相交流电经6 只硅整流二极管组成的全波 桥式整流电路整流,再经滤 波电容滤波后为直流电输出
三只正二极管负极端连接在一 起时,正极端电位最高者导通, 三只负二极管正极端连接在一 起时,负极端电位最低者导通。 每一瞬时都有一个正极管和一 个负极管导通 ,使电路形成 回路。这样,通过用电器的就 是直流电。