浅析汽车电源系统的工作原理

（文章来源：电子工程师小李）

汽车电源系统最常见的、用得最多的就是上述采用充电指示灯与电流表指示充电情况的这两大类电路。采用充电指示灯指示充电情况的汽车电源电路，其工作原理如下。

当点火开关D置于1挡、发电机转速低于1000r/min时，由于蓄电池电压高于发电机电压一定的数值，则充电指示灯HL点亮，其电流通路为：蓄电池正极→点火开关D第4掷闭合的触点→充电指示灯限流电阻→充电指示灯HL→隔离二极管VD→发电机磁场绕组→控制磁场绕组励磁电流的、导通的大功率晶体管c-e结→搭铁→蓄电池负极。

当发电机转速达到或高于1000r/min时，发电机输出的电压高于蓄电池电压并向蓄电池充电。此时，由于VD截止，从而导致了充电指示灯HL熄灭，以示发电机工作状态良好，处于充电工作状态。采用电流表指示充电情况的汽车电源电路，其工作原理如下。

当接通点火开关以后，就形成了如下的励磁电流通路。蓄电池正极→FU总熔断器→电流表→点火开关2挡→电压调节器的+端→电压调节器的F端→交流发电机的磁场接线柱F端→交流发电机内部的磁场绕组→交流发电机外壳搭铁→蓄电池负极。

当发动机启动运转后，被带动的发电机也进入运转状态，一旦发电机转速达到一定值(≥1000r/min)就开始发电，经自身内部的整流元件整流后，变为直流电从发电机的B+端输出。

从发电机B+端输出的电压分成多路去有关电路。一路电压给汽车上其他用电设备供电。同时也给自己提供励磁电流，即交流发电机的励磁电流此时由原来的他励(蓄电池提供供电)变为自励。显然，图1-2所示电路是一种典型的初始励磁为他励、发电机运转后为自励的工作方式。

电压调节器能自动调节发电机输出电压的高低。发电机输出电压高时(>14.5V)，电压调节器减小或切断发电机的励磁电流;发电机输出电压低时(<13.5V)，增加其励磁电流。硅整流发电机的发电过程是先由他励建立电动势，再转入自励正常发电。

汽车发动机启动时，由于点火开关SA的闭合，铅酸蓄电池经电压调节器向发电机的磁场绕组提供励磁电流，进行他励建立电动势，使定子三相绕组中产生较高的感应电动势，立即突破硅二极管的阈值电压。于是，硅整流器就将三相交流电变为直流电，开始向磁场绕组供给励磁电流，转入正常的自励发电状态。

在他励阶段，由于硅整流二极管处于铅酸蓄电池的反向电压下而截止，铅酸蓄电池不可能向发电机内部放电，只能通过电压调节器提供励磁电流，故不会将发电机烧毁。硅整流器是利用硅二极管的单向导电特性将交流电变成直流电的。
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