型电压调节器的原理分析与检测
1 M型电压调节器外形及电路连接
M型集成电路电压调节器广泛应用于丰田汽车发电机上,它通过侦测蓄电池电压来调节发电机的输出电压。其外形和端子如图1所示,连接电路如图2所示。
图1 M型电压调节器
图2 发电机电路图
2 M型电压调节器端子说明
在发电机内部,调节器上的F、P、E三个端子用螺钉直接和发电机连接。F端子用于控制磁场绕组的通断;P端子用于侦测三相电枢绕组的相电压;E端子为调节器的搭铁端。
B端子用螺钉引出,用于向蓄电池充电,同时也作为发电机输出电压的侦测端。IG、L、S三个端子通过插接器引出。IG端子与点火开关连接,为IC提供电源;L端子与充电指示灯连接,用于控制其点亮或熄灭;S端子与蓄电池连接,用于侦测蓄电池电压。
3 M型电压调节器组成及功能
3.1 调节器组成
T1控制磁场绕组通断,控制发电机是否发电;T2控制指示灯的电流回路;D1在T1截止时,使磁场绕组产生的感生电动势形成闭合回路,防止T1被击穿损坏;IC通过检测P、IG、S、B的电压变化,对T1、 T2进行通断控制。
3.2 调节器功能
1)对发电机输出电压调节。
2)当发电机停止发电以及充电条件异常时发出报警。
4 M型电压调节器工作原理
4.1 电压调节器工作分析
1)点火开关接通,发动机停机时
点火开关接通,蓄电池通过IG端子向控制电路供电。IC检测到UP=0 V,US=12 V,使T1间断导通。磁场绕组小电流通电,约为0.2 A,从而防止磁场绕组过热。同时,使T2导通,充电指示灯亮,表示蓄电池处于放电状态。
2)输出电压低于调节电压时
发动机起动以后,随着发电机发电,UP增加到6~7V时,IC控制T2截止,充电指示灯熄灭,表示发电机开始发电。
3)输出电压达到 (或高于)调节电压时
随着发电机输出电压的提高,蓄电池端电压也随着提高,IC根据US控制发电机发电。当US>14.5V,T1截止,磁场绕组电流经二极管D1迅速衰减,使得输出电压UB降低;当US<13.5 V,T1导通,接通磁场电流,使得输出电压UB升高。IC通过控制T1的通断,将S端子处的电压 (蓄电池电压)调节在某一范围。
4.2 故障报警
1)S端子断路报警
若S端子断开,IC检测到US=0 V,将控制T2导通,充电指示灯亮。同时IC将UB(发电机输出电压)取代US(蓄电池电压)的信号,控制T1。因此,使UB调节为规定电压约14 V,以防止端子B处电压的异常增加。
2)B端子与蓄电池接线断路报警
若B端子与蓄电池接线断路,此时蓄电池不能充电,S端子电压逐步减小。US尚未降到最低点(13.5 V)时,IC控制T1导通,将使UB上升;当UBUS>2 V时,IC检测到这一情况,控制T2导通,充电指示灯亮。同时把UB控制在17.5 V,防止输出电压不正常升高。
3)磁场绕组断路报警
磁场绕组断路时,发电机会停止发电,UP=0V。IC检测到这一状态,使T2导通,充电指示灯亮。
4)过电压报警
因磁场绕组短路或集成电路端子之间短路,使得UB无法控制时,IC控制T2导通,使充电指示灯亮,发出报警信号。
5 检测
5.1 就车检查
1)起动发动机,用薄铁片靠近发电机皮带轮,感知有无吸力。若有吸力,而发电机不发电,可能是定子绕组断路或整流器损坏;若无吸力,说明磁场绕组无电流,可能是绕组断路或电压调节器故障。
2)断开发电机插接器,测量线束插座上各端子的电压。
B端子检测:因为B端与蓄电池正极直接连接,所以,无论点火开关是否接通,用万用表电压档测量线束侧B端子,其电压值均应为蓄电池电压,否则说明线路断路或接触不良。因为发电机通过整流器对外供电,将交流电转变为直流电,B端为正极,外壳为负极。所以,用万用表测量发电机上的B端子与外壳之间的电阻,正反接各测一次,应一次导通,一次不导通。否则说明整流器有问题。
S端子检测:因为S端与蓄电池正极直接连接,所以,无论点火开关是否接通,其电压值均应为蓄电池电压,否则说明线路断路。
L端子检查:因为L端为充电指示灯的搭铁控制端,所以,接通点火开关时,其电压值应为蓄电池电压,否则说明灯泡损坏、开关接触不良或线束断路。
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