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1、工作情景描述 一辆2006年产丰田卡罗拉轿车，行驶里程为120，000km，蓄电池常亏电，经检查发电机总成故障，需要对发电机总成进行拆检与修复。,学习任务2.2 电源系统电路分析,交流发电机端电压受转速和负载变化的影响较大，为了保证用电设备正常工作，防止蓄电池过充电，因此必须配用电压调节器才能保持恒定的电压值。,相关知识,一、电压调节器的工作原理,交流发电机经整流后输出的直流电压为：式中，f n，Is，K、N为常数。小结：发电机端电压的高低取决于转子的转速和磁极磁通。为了保持电压U恒定，转速n时，即可通过减小励磁电流Is来实现；反之，Is。,二、晶体管式电压调节器的工作原理,利用晶体管的开关特
2、性，来控制发电机磁场电流，使发电机的输出电压保持恒定。14V 调节器的调压值一般在13.514.5V 之间，28V 调节器调压值一般在2729V 之间。,图1 外搭铁型电子电压调节器基本电路,1、外搭铁电子电压调节器基本工作原理,2、内搭铁型电子电压调节器基本工作原理,图 2 内搭铁型电子电压调节器基本电路,3、电压调节器电压检测点的选择,根据检测点的不同，可分为发电机电压检测电路和蓄电池电压检测电路两类。,图3 发电机电压检测电路,（1）发电机电压检测电路 分压器R1、R2从发电机D十端得到电压。检测点P加到稳压管VS上的电压与发电机输出电压成正比，所以该电路称为发电机电压检测电路（检测点在
3、发电机上）。,图4 蓄电池电压检测电路,（2）蓄电池电压检测电路 分压器R1、R2从蓄电池正极BAT得到电压。检测点P加到稳压管VS上的电压与蓄电池的端电压成正比，所以该电路称为蓄电池电压检测电路（检测点在蓄电池上）。,图 5 集成电路调节器的输入电压信号检测,发电机电压检测电路中，发电机的引出线减少一根。但是当发电机B端至蓄电池正极BAT电路上电压降较大时，可能导致蓄电池充电不足。一般大功率发电机多采用蓄电池电压检测法。蓄电池电压检测法可保证蓄电池的充电电压。但采用蓄电池电压检测法后，若发电机的电压输出线或信号输入线短路时，由于无法检测发电机的工作情况，造成发电机失控。,（3）结论,当调节器
4、S端至蓄电池正极BAT导线断路时，将转为发电机电压检测。,图6 蓄电池电压检测电路（改进电路）,三、本田雅阁轿车,电源系统电路分析,本田雅阁轿车电源系统工作原理,该系统调节器为内装式外搭铁型，由发电机电脑控制。在汽车电路中有一个负载检测仪，将电路中总负载电流信号送给电脑；调节器C接线端子将发电机电压信号送至电脑，电脑根据这两个信号判断磁场电路应该接通还是断开，输出控制信号到FR端子，驱动调节器的控制电路，适时地接通和断开磁场绕组电路，以此控制发电机的输出电压。,四、别克君威轿车,电源系统电路分析,1、别克君威轿车电源系统电路图,调节器安装于发电机内部，有S、L、F、P四个外部连接端子，其作用分
5、别为：S端接外部参考电源，向调节器提供调节参考电压，调节器根据该端电压的变化而输出不同宽度的磁场脉冲。L端调节器的控制端，当该端无电压且发电机不运转时，调节器的磁场脉冲输出端关闭。另外，当S端断电、发电机不转、系统电压低于112V或高于16.5 V时，L端子接地，向外电路提供报警信号。F端磁场脉冲输出端，供外部测量或检测。P端发电机转速信号脉冲输出端。,2、别克君威轿车电源系统工作原理,（1）发电机P端子未使用。（2）发电机内调节器是否工作取决于其L端的指令。在发动机正常运转时，动力系统模块PCM向发电机L端提供5V电压，调节器根据发电机电压向磁场绕组提供具有合适占空比的激磁脉冲；当点火开关接
6、通但发动机没有运转或发动机转速过低时，PCM切断向L端子的电压输出，此时调节器将切断磁场绕组的电流，以减小不必要的额外负荷。,（3）发电机F端子是磁场脉冲数据输出端.动力系统模块PCM用该数据计算发电机PWM（脉宽调制,pulse width modulated)。PCM利用发电机PWM信号辅助控制怠速稳定。（4）在发电机内部，调节器有一个直流电压输入端（DC in）和一个交流电压输人端(AC in)。直流输人端可以在发电机插头未连接时（S、L、F、P断开）向调节器提供工作电源和调节参考电压；调节器通过交流电压输人端感知发电机是否运转。,（4）充电报警控制 别克君威轿车充电报警灯是由动力系统控制模块PCM通过Class-2串行数据总线控制的，仪表上的报警灯与发电机之间没有直接连线。PCM控制报警灯点亮的条件：PCM插头C2之61脚检测到发电机L端接地。在以下情况下，调节器控制L端接地，PCM收到此信号后，通过Class-2串行数据总线控制充电报警灯点亮。系统电压低于11.2V时；系统电压高于16.5 V时；发电机不转时；S端参考电压丢失时。,五、丰田电源系统电路图,1、丰田威驰电源系统电路图 2、丰田凌志LEXUS电源系统电路图,
