汽车发电机整流电路的故障分析与应急处理
汽车发电机发生故障时,汽车无法正常工作,特别是行驶过程中,无修理和更换的条件,应急处理就显得很重要。此时,大多是整流电路出现故障。而发电机一般采用三相交流发电。为便于电能储存,采用整流电路把三相交流电变为直流电,通过蓄电池储存电能。整流电路由整流桥及调节器组成。现就其故障和应急处理加以分析。
1.整流电路故障分析及应急处理
整流桥(如图1)一般由主整流单元(3对二极管)和辅助整流单元(3个二极管)构成。主整流单元对三相交流电进行全波整流。辅助整流单元仅对调节器供电。整流桥出现问题的原因多见于主整流二极管的损坏。其损坏机理可作如下分析: ①二极管在制造过程中产生的性能差异。在长时间使用过程中,由于温度、电流变化,使个别二极管性能劣化; ②整流桥在装配过程中产生的热阻差异。因为整流桥在安装过程中,各焊接部位存在较大差异。特别是主整流单元的6 只二极管,由于功率输出较大,二极管产生热量较多,如不能及时把这些热量散发出去,就会产生热积累(热阻偏大)。散热差的二极管就会发生烧毁。当以上故障发生时,会看到整流桥上的二极管已烧焦变黑或有焊锡流出。烧坏的二极管使整流电路呈现短路状态,该相电流未经整流直接输出,导致用电器发生故障,此时会听到电机发出噪音。应急措施是剪断有故障二极管的接线并断开电流通路。此时,三相整流处于缺相状态,尽管发电机不能完全正常工作,但仍然可短期维持汽车的行驶状态。
汽车电压调节分三端和多端。三端调节器多见于货车或农用车。图2 是国产JFT106 调节器的电路原理图。电压调节器的工作电流由蓄电池的正极到R6 ,再到二极管D2 ,使三极管 T2 、T3 相继导通。T3 导通后,发电机的激磁电流由调节器的F 端向电机提供激磁电流。若发电机输出电压高于调节器的上限值,经电压调节器取样电路R1、R2 取样后,将击穿稳压二极管2CW,使三极管 T 1 导通、T2 、T3 相继截止,切断激磁电流。达到调节发电机输出电压的稳定。
多端电压调节器多用于轿车、客车等。图3 为五十铃调节器的电路图。点火后,调节器的工作电流由R 端流入,经R 7、R10 流到达林顿管(T3、T4)导通后,激磁电流从F 端经T3 到达蓄电池的负极。若发电机输出电压高于电压调节器的上限值,则对蓄电池电压取样的S 端取样后,将击穿稳压二极管D2,使T2 导通,抽走T3、T4 的基极电流,使达林顿管截止,从而使F 端无电流经过,无法再对发电机的激磁电流供电。如此往复,调节器就能使发电机的输出电压控制在所需的范围之内。
调节器故障有2 种:① 当蓄电池达到饱和(电压偏高)时,激磁电路仍继续供电。是因为达林顿管烧坏,T3、T4 烧坏后将一直呈导通状态,使F 端激磁电路无法停止工作。由于激磁电路不断激磁,蓄电池的电压不断升高。这样会烧坏蓄电池,严重时会发生爆炸。但由于调节器是密封的,无法进行修理。此时应马上断开调节器与蓄电池的接线,阻止发电机对蓄电池过充电。因蓄电池已充满,所以几小时内汽车完全可以正常工作;② 蓄电池电压很低,发电机无法对其供电。需检查整流桥有无损坏或脱线情况,如整流部分和接线都完好,估计调节器内部出现故障。此时应把F 和E 端短接,发电机出来的激磁电流不通过调节器控制,直接对蓄电池充电。由于蓄电池处于亏电状态,全充电时间较长,所以汽车仍可安全行驶数小时。
2.结论
上述整流桥及调节器的故障分析和应急处理,对排除汽车发电机突发故障具有实用价值。
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