汽車發電機是典型的三項交流發電機,輸出電壓由電壓調節器控制。調節器檢測發電機輸出電壓/電池電壓,控制發電機輸出電壓在13-14.5V之間,24V發電機輸出電壓在28V左右。
我們看一下汽車發電機的組成:
交流發電機發電就是典型的磁生電原理,閉合電路的一部分導體在磁場中做切割磁力線運動,這時候導體內就會感應出電流。汽車發電機的轉子產生磁場后在定子線圈內轉動,定子線圈就會感應出電流,經過硅整流橋整流后輸出直流電。
調整轉子磁場強弱就可以調整定子線圈輸出電壓高低。因此改變調節器輸出電壓高低就可以調節發電機輸出電壓高低。
汽車發電機轉子就是一個鐵芯,上面繞滿了線圈,線圈兩端通過碳刷與調節器輸出端F連接。我們看一下調節器與發電機之間是如何連接的:
最早的調機器是機械的,電壓調節精度不高、已經完全淘汰,被晶體管調節器所代替。我們在看一下調節器內部電路圖:
調節器能控制輸出端F的電壓高低,其實是由內部的兩只開關三極管做到的。鑰匙開關接通,調節器得電,來自電瓶的12V(24V)電壓加在電阻R1、R2上,此時因R1電壓較低不能把穩壓管反向擊穿,因此VT1截止VT2導通,F端輸出電瓶電壓,發電機磁場電路接通,發電機旋轉后就可以發電。
當發電機輸出電壓高于上限(14.5V/29V)時,穩壓管導通、VT1導通,VT2截止。VT2截止后F端也就沒有了電流輸出,勵磁電壓被切斷、轉子磁場減弱發電機輸出電壓降低。開關管如此的反復導通截止就可以控制發電機輸出電壓,這就是調節器工作原理。簡單的說就是電壓高的時候斷開勵磁電源,電壓低的時候接通勵磁電源。