摩托車調(diào)壓器概述

　　摩托車電壓調(diào)節(jié)器（以下簡稱調(diào)壓器）作為摩托車上的一個(gè)重要零部件，其作用時(shí)將磁電機(jī)發(fā)出的交流電通過整流，變成直流，再經(jīng)穩(wěn)壓后供蓄電池充電和其他用電器使用。

　　根據(jù)調(diào)壓器的調(diào)壓工作方式分兩類，一類時(shí)采用短路方式，則稱短路式調(diào)壓器，另一類是采用開關(guān)方式，則稱為開關(guān)調(diào)壓器。摩托車使用調(diào)壓器類型的不同和性能的好壞，不但直接關(guān)系到摩托車電氣性能的好壞，而且還會(huì)影響摩托車能耗的高低。

　　磁電機(jī)是由發(fā)動(dòng)機(jī)曲軸直接帶動(dòng)，其轉(zhuǎn)速隨發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速變化而變化，即發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速越高，磁電機(jī)輸出電壓越高，反之則相反。一般的磁電機(jī)從低轉(zhuǎn)速到最高轉(zhuǎn)速下，經(jīng)整流后的電壓輸出范圍也是從最低0V升到最高200V左右，因此，要將如此大變化范圍的直流電壓穩(wěn)定在14.5V左右，以滿足摩托車的蓄電池及用電器使用，就是一個(gè)需要認(rèn)真去分析和解決的問題。

　　磁電機(jī)在做發(fā)電機(jī)，輸出帶有負(fù)載時(shí)，通過磁電機(jī)內(nèi)部電流根據(jù)外界負(fù)載大小變化而變化，即隨負(fù)載電流大小變化而變化，當(dāng)外界負(fù)載增加時(shí)，負(fù)載電流加大，磁電機(jī)內(nèi)部的電流也相應(yīng)增加，磁電機(jī)相應(yīng)的內(nèi)耗也再增加，只有磁電機(jī)在空載，即輸出端開路時(shí)，造成磁電機(jī)內(nèi)部幾乎無電流流過，此時(shí)磁電機(jī)幾乎不消耗能量。

　　短路式調(diào)壓器的工作原理

　　調(diào)壓器在工作時(shí)，磁電機(jī)輸出的交流電經(jīng)整流后變成直流，該電壓超過設(shè)定值時(shí)，由采樣控制電路分別向可控硅發(fā)出其觸發(fā)信號(hào)，使其導(dǎo)通，使磁電機(jī)線圈近似短路，對磁電機(jī)輸出電壓進(jìn)行削波降壓，用降低電壓的方式來控制電壓繼續(xù)升高，從而達(dá)到穩(wěn)壓作用。這樣，當(dāng)在白天不開大燈時(shí)，摩托車上的用電量很少，而磁電機(jī)輸出電壓很高，因此，可控硅長時(shí)間處于導(dǎo)通狀態(tài)來形成短路來降低過高的電壓，磁電機(jī)輸出的能量大部分都消耗在磁電機(jī)及調(diào)壓器上，使得磁電機(jī)發(fā)出的能量以熱形式白白浪費(fèi)。

　　短路式調(diào)壓器的優(yōu)缺點(diǎn)

　　優(yōu)點(diǎn)：

　?。?）因可控硅在電路中工作在削波狀態(tài)，輸出電壓沖擊小。

　?。?）短路式調(diào)壓器控制電路簡單成本較低。

　?。?）低速輸出電壓約高于開關(guān)式，供直流點(diǎn)火器低速點(diǎn)火比開關(guān)好。

　　缺點(diǎn)：

　　1）調(diào)壓器內(nèi)部的短路開關(guān)元件，在用電負(fù)荷小的時(shí)候，長期處于滿負(fù)荷工作狀態(tài)，發(fā)熱較高，這樣容易造成電子元件的老化，從而降低調(diào)壓器的使用壽命。

　　2）如果磁電機(jī)長期短路發(fā)熱，而磁電機(jī)又是永磁式，則容易造成永磁體退磁，甚至燒壞線圈等，這樣也縮短磁電機(jī)壽命。

　　3）在不帶電瓶時(shí)帶50W大燈其輸出電壓不足12V無法達(dá)到大燈的照明度。

　　4）在不帶電瓶時(shí)帶直流點(diǎn)火器無法再運(yùn)行高速。

　　5）可控硅在電路中工作在削波狀態(tài)，輸出電壓沖擊小，但電流較大對元器件要求較高。

　　摩托車調(diào)壓器電路圖一

　　筆者對成品調(diào)壓整流器進(jìn)行測試的電路見圖1。測試目的是要知道可控硅觸發(fā)導(dǎo)通時(shí)對應(yīng)的三相整流橋輸出電壓是多少。圖1中虛線框內(nèi)是調(diào)壓整流器，先將燈泡H上端接A點(diǎn)，然后接通自耦變壓器T2的交流電源，緩慢調(diào)升調(diào)壓整流器控制電路Ｖ＋端的電壓，當(dāng)燈泡剛好點(diǎn)亮?xí)r，說明可控硅VD3導(dǎo)通，記下V＋端的對地直流電壓。之后將燈泡H上端依次接B點(diǎn)和Ｃ點(diǎn)共測量三次，結(jié)果三次測得的Ｖ＋電壓都是16.5v，該數(shù)據(jù)與摩托車維修人員提供的數(shù)據(jù)相吻合。

　　為分析方便，將原電路重繪于此（見圖２），并用分立元件搭接圖2左側(cè)電路進(jìn)行模擬實(shí)驗(yàn)。實(shí)驗(yàn)測得v1發(fā)射結(jié)電壓Ｖeb1為0.62v；電阻R1兩端電壓也為0.62v，所以電流I2＝31μＡ。模擬實(shí)驗(yàn)時(shí)v1的基極電流I3＝11μＡ，這是維持其飽和的最小值。流經(jīng)電阻R4的電流i是Ｉ1、I2、I3之和，這個(gè)電流在R4上的電壓降稱其為ＶR4。如果設(shè)定三相整流橋輸出電壓達(dá)到16.5v時(shí)可控硅被觸發(fā)導(dǎo)通，則有16.5v＝Ｖeb1＋VDW＋ＶR4，式中ＶDW是穩(wěn)壓管ＤＷ的反向擊穿電壓，由以上計(jì)算式可見，穩(wěn)壓管的ＶDW值增大時(shí)，則ＶR4應(yīng)減小，在圖２中就是R2的阻值要增大，也就是說，穩(wěn)壓管ＤＷ的反向擊穿電壓和R2的阻值應(yīng)有相同的變化（增大或減?。┓较?，且變化數(shù)值適當(dāng)。這一結(jié)論對維修時(shí)選擇ＤＷ和R2的參數(shù)非常重要。按照原文電路圖的元件參數(shù)，DW應(yīng)選12.6v的穩(wěn)壓二極管。如果維修時(shí)手頭的穩(wěn)壓管參數(shù)不合適，可通過調(diào)整R2阻值解決。原文對穩(wěn)壓管ＤＷ標(biāo)注14V，相應(yīng)地可控硅觸發(fā)導(dǎo)通時(shí)，Ｖ＋值應(yīng)達(dá)到18.2v，顯然與實(shí)際不符。另外，原作者在推薦v1、v2的代換元件時(shí)標(biāo)注的是二極管的型號(hào)，估計(jì)作者推薦的是2N5401和2N5551。

　　摩托車調(diào)壓器電路圖二

　　摩托車調(diào)壓器電路圖四