车用交流发电机充电指示电路的改进设计（1）

        国内车用交流发电机的电路结构基本相同，都是由发电绕组（定子）、励磁绕组（转子，有的机型使用永磁转子）、整流管、稳压器（可以调节励磁电流稳压，也可以通过开关元件直接调节输出电压。稳压器可以集成到发电机内部，也可以外置）组成。在壳体上一般有充电输出（+B）端子、指示灯（D+）端子、中性点（N）端子、搭铁（E）端子，其中中性点端子不是必需的。发电机的充电指示灯电路结构都类似：依靠额外附加的3个二极管输出直流电压以控制充电指示灯。但是这种应用极为广泛的充电指示电路存在有缺陷，即当发电机内部故障不能充电时，其充电指示电路却可以是完好的，因而指示灯也正常熄灭，表示正在充电。其实却是蓄电池在供应整车用电，直到蓄电池耗尽不能起动车辆为止。下面以东风EQ1021H15Q型汽油皮卡车充电电路（发电机件号：31QM- 01010 /14V80A）进行分析，并找出改进办法。

    一、工作过程分析

    如图1所示，二极管D1～D6是大功率主整流管，组成3相星形整流电路，供应整车用电及充电。中功率二极管D7～D9是稳压器和充电指示电路专用整流管，输出的14V直流电压（D+）与主输出（+B）隔离。当发电机运转时，+B与D+端都输出14V直流电压。由图1可以看出，当主整流管D1～D3由于故障断路、其他整流管正常时，充电指示回路仍然可以正常工作。即当D+端输出14V直流电压时，主输出端（+B）却不一定有输出。这样，一旦蓄电池耗尽就会造成车辆不能起动（笔者公司就有数台皮卡车因蓄电池耗尽抛锚在野外，只好由救援车辆送去新蓄电池救急）。

    二、改进措施

    由以上分析可以看出，判断发电机是否发电的直接可靠的方法就是检测主输出（+B）端的输出充电电流。而检测D+端电压只是一种间接方法，虽然多数情况下D+和+B的输出是同步的（比如定子绕组、整流管D4～D6损坏造成不发电时，D+和+B将同时没有输出电压），但以上分析的情况却并没有同步，一旦蓄电池耗尽有可能造成严重后果。以下列举几个可以采用的改进方法。

    1．开发使用新型充电指示（干簧）继电器。此（干簧）继电器的作用同样是指示发电机的充电输出情况，但是初级线圈串联在+B端输出回路里，直接检测充电电流（可以称之为电流型干簧继电器。普通常用的都是电压型的），见图2。这种继电器有2个关键参数：初级线圈额定电压降、初级线圈额定动作电流。电阻R为发电机提供初始励磁电流（调节器独立供电的发电机不用电阻R）。这种线路较为简单。

    2．开发使用专用充电指示模块。此种模块通过内部取样电阻线检测发电机充电电流（也可以使用霍尔元件检测取样电阻线产生的磁场），经过放大、比较后驱动指示灯，原理框图见图3。此模块也可以集成到调节器内部，从而简化安装、提高可靠性。