摩托車整流器-摩托車五線整流器接線圖方案及工作原理-KIA MOS管
信息來源：本站 日期：2018-05-17
摩托車上有一個非常重要的電器部件,它為整車用電設備提供穩(wěn)定的工作電壓,這就是整流穩(wěn)壓器,即我們俗稱的“硅整流”。整流就是將交流電壓變?yōu)橹绷麟妷? 穩(wěn)壓就是將發(fā)電機輸出的不 穩(wěn)定電壓穩(wěn)定在規(guī)定范圍內(nèi), 實現(xiàn)這兩個功能的器件我們就稱之 為整流穩(wěn)壓器。
摩托車整流穩(wěn)壓器從產(chǎn)生到現(xiàn)在已經(jīng)經(jīng)歷了幾個階段,但直到目前為止,大多數(shù)摩托車仍使用技術上存在缺陷的削波短路型整流穩(wěn)壓器。隨著科技的發(fā)展, 新技術和新元器件的 出現(xiàn), 改進整流穩(wěn)壓器的性能有了可能, 因此新一代的開關型整 流穩(wěn)壓器已研制成功并面世,人們已開始認識并使用它, 相信不 久它就能全面替代削波短路型整流穩(wěn)壓器了。
在未發(fā)明二極管前,摩托車只能采用復雜的激磁直流發(fā)電機,使用機械調(diào)壓,就是用繼電器調(diào)節(jié)激磁電流的大小,是一種簡單的開關調(diào)壓電路。二極管發(fā)明后, 人們試著采用簡單一 點的激磁交流發(fā)電機, 同時用機械調(diào)壓, 后來慢慢用電子調(diào)壓替 代了它。 這就是現(xiàn)在汽車上用的調(diào)壓方式。
為什么早期摩托車要用結構復雜的激磁交流發(fā)電機而不用結構簡單小巧、故障率極低的永磁交流發(fā)電機呢?因為永磁交流發(fā)電機的磁場與線圈是固 定的,輸出電壓和頻率隨發(fā)動機轉速變化而成正比變化,范圍極寬,無法象激磁交流發(fā)電機一樣用調(diào)整激磁電流大小的方法從內(nèi)部調(diào)節(jié)輸出電壓的大小, 只能發(fā)出電壓后再予以穩(wěn)壓, 以當時的 技術條件無法實現(xiàn)。但后來因小功率永磁交流發(fā)電機結構簡單, 故障率少,還是被廣泛用到了摩托車上。
最早的永磁交流發(fā)電機用整流穩(wěn)壓器是不帶穩(wěn)壓功能的,只有四個二極管,即全波整流,它全靠電瓶穩(wěn)壓(如XF250)。發(fā)電機發(fā)出的交流電經(jīng)過二極管橋式整流直接給電瓶充電,充電電壓就是發(fā)電機輸出電壓,隨轉速變化很大,電壓跟電流都遠遠超過電瓶正常的充電電壓和電流,由于電瓶特有的穩(wěn)壓性能,所以電壓能夠穩(wěn)定在合適的范圍,但這是以電瓶的壽命為代價的(一般一年就損壞了,而電瓶的設計壽命為三年)。發(fā)動機運轉當中,如果電瓶突然斷開, 所有用電設備便會即刻燒 毀,而且隨著時間的推移,電瓶穩(wěn)壓性能逐漸失去,電壓逐漸升 高,很容易燒毀用電設備。
因全波充電容易過充,就出現(xiàn)了半波充電,即只有一個二極管的整流器。因半波充電晚上電力不足,所以大燈只能由發(fā)電機交流直接供電,如早期的鈴木A100、本田CG125等。半波充電也存在著問題:白天行駛時,電瓶仍然過充,于是就在照明線上接有泄流電阻,將電流通過電阻發(fā)熱泄放掉,以免電瓶早期損壞(但也不能用密封電瓶,否則極易充壞);晚上,低速時大燈昏暗,而且燈光隨著轉速變化而變化,照明效果不理想,眼睜睜看著電能浪費,而燈光依然暗淡。
隨著科技的發(fā)展,出現(xiàn)了電子整流穩(wěn)壓器。這種整流穩(wěn)壓器采用并聯(lián)方式穩(wěn)壓,也就是削波短路穩(wěn)壓。如12V車型,當輸出電壓高過15V時,可控硅導通,輸入電流通過可控硅下地,輸出電壓不再升高,仍保持15V;當負載用電導致輸出電壓下降,低于15V時,可控硅截止,輸入電流供給負載,如此反復,使電壓保持15V。這種方式使永磁交流發(fā)電機的穩(wěn)壓有了長足的進步,也使摩托車性能有一個質(zhì)的提高,不論是電瓶壽命,還是燈光亮度都得到了很好的控制,達到比較滿意的效果。電子整流穩(wěn)壓器分為全波和半波穩(wěn)壓。全波整流穩(wěn)壓器同時對正負半波進行削波穩(wěn)壓,將輸出的正半波和負半波都利用來給整車及電瓶供電,能量充足,故可使用像汽車一樣的直流照明(如FXD125、QJ125、鈴木王等)。半波整流穩(wěn)壓器對負半波進行削波達到穩(wěn)壓的目的, 而將輸出的正半波用來給電瓶充電, 此穩(wěn)壓整流器供電能力較差,不能使用直流照明,只能使用燈光亮度隨轉速變化而變化的交流照明方式(如豪邁 125 、 嘉陵 70 、 AX100 ),但電瓶耐用。我們順便提一下,摩托車不管是交流 供電還是直流供電, 使用的發(fā)電機功率基本一樣, 只是接線方式 和使用的整流器不同而已。如要將交流供電改為直流供電,只需換個整流器并改一下線路即可(小功率發(fā)電機除外)。很多車發(fā)電量大,使用改進后的開關穩(wěn)壓半波整流器,怠速燈光也很亮, 就沒有必要改直流了。
半波穩(wěn)壓整流器的接口分為方形接口與扁形接口兩種。
將方形接口的半波穩(wěn)壓整流器有塑封的那面朝下,連接導線端面向自己,各連接導線的位置分別是,左上角為正極接線端,左下角為充電接線端,右上角為照明接線端,右下角為接地 接線端。
將扁形接口的半波穩(wěn)壓整流器有塑封的那面朝下,連接導線端面向自己,各連接導線的位置從左至右分別是,照明接線端,接地接線端,充電接線端,正極接線端。
將四線制的全波穩(wěn)壓整流器電纜線束插接件鎖扣朝上,連接導線端面向自己,各連接導線的置分別是,左上角為正極接線端,左下角為充電接線端,右上角為充電接線端, 右下角為 接地接線端。
將五線制的全波穩(wěn)壓整流器電纜線束插接件鎖扣朝上,連接導線端面向自己,各連接導線的位置分別是,左上角為充電接線端,左下角為正極接線端,右上角為接地接線端, 右下角為 充電接線端,中間上部為電壓取樣接線端。
五線制的全波穩(wěn)壓整流器電纜線束插接件分為兩組, 一組為三根充電接線端, 另一組為正極 與負極接線端。
六線制的全波穩(wěn)壓整流器電纜線束插接件分為兩組, 一組為三根充電接線端, 另一組為正極 與負極接端和電壓取樣接線端。很容易進行確認。
在缺少原廠正品配件的情況下, 我們可以采取改動電纜線束插接件中各個連接線端所處位置 的方法, 來排除充電系統(tǒng)故障。
現(xiàn)以半波穩(wěn)壓整流器的互換代用為例, 介紹半波穩(wěn)壓整流器 的互換代用。
各連接線端的確認
穩(wěn)壓整流器的接線端通常可以通過連接線端的顏色進行確認。 如果不能確認的話, 可以用下 列方法進行確認。
如首先將半波穩(wěn)壓整流器電纜線束插接件中的四個連接線端挑出來,使用萬用表對四個連接線端進行檢測,分辨出直流電輸出線端,充電交流線端,照明交流線端,接地線端。然后按照普通型半波穩(wěn)壓整流器電纜線束插接件中所處的工作位置,重新插入電纜線束插接件,然后與半波穩(wěn)壓整流器對接, 這樣充電系統(tǒng)就可以正常工作了,充電系統(tǒng)的故障也就排除了。方法是,先將四個線端從電纜線束插接件中用小工具挑出來,然后使用萬用表進行檢測確認,對地電阻值為零的線端是接地線端(通常為綠色線端),對地有+12V直流電壓的線端是直流輸出線端(通常為紅色線端),還剩兩個對地有交流電壓的線端,其中 對地交流電壓稍高的為充電線端(通常為白色線端) ,對地交流電壓稍低的為照明線端(通 常為黃色線端) 。
在沒有萬用表的情況下,使用試燈進行檢驗確認,是一種使用效果不錯的方法。如果條件允許的話,還是使用萬用表進行檢測確認為好。具體做法是使用一只帶有燈座及連接導線的車用燈泡,燈泡的額定工作電壓與摩托車電氣設備的額定工作電壓應一致。斷開半波穩(wěn)壓整流器與電纜線束插接件的連接,開啟點火開關,接通直流電源。試燈的一根連接導線接地,手持另一根連接導線依次用線端接觸插接件中的四個線端,當接觸到某一個線端時,試燈能夠發(fā)光了,而接觸其余三個線端時,試燈不亮。那么能夠使試燈發(fā)光的這個線端就是半波穩(wěn)壓整流器的直流輸出導線。啟動發(fā)動機并保持怠速運轉,手持試燈的另一根連接導線,繼續(xù)依次用線端接觸插接件中余下的三個線端,當接觸到某兩個線端時,試燈能夠發(fā)光了,而還只剩一個線端試燈不能發(fā)光時,那么兩個能夠使試燈發(fā)光的線端就是半波穩(wěn)壓整流器的交流輸入導線,不能使試燈發(fā)光的是半波穩(wěn)壓整流器接地導線。比較兩個能夠使試燈發(fā)光的線端,能夠使試燈發(fā)光相對亮一點的是半波穩(wěn)壓整流器的充電交流輸入導線,能夠使試燈發(fā)光相對暗一點的是半波穩(wěn)壓整流器的照明交流穩(wěn)壓導線。
全波穩(wěn)壓整流器硅橋的確認。
通過檢測,確認了全波穩(wěn)壓整流器內(nèi)的橋式整流電路連接的四根連接導線,余下的一根就是電壓取樣導線。具體方法是斷開全波穩(wěn)壓整流器電纜線束插接件與主電纜線束插接件的連接,使用萬用表檢測全波穩(wěn)壓整流器內(nèi)的橋式整流電路。萬用表使用電阻擋,紅表筆接電纜線束插接件中的紅色線端,黑表筆分別依次接電纜線束插接件中的粉紅色線端、黃色線端,萬用表表針的讀數(shù)均為4kΩ。調(diào)換表筆,黑表筆接電纜線束插接件中的紅色線端,紅表筆分別依次接粉紅色線端、黃色線端,萬用表表針的讀數(shù)為無窮大,黑表筆接電纜線束插接件中的綠色線端,紅表筆分別依次接電纜線束插接件中粉紅色線端、黃色線端。萬用表表針的讀數(shù)均為4kΩ。調(diào)換表筆,紅表筆接電纜線束插接件中的綠色線端,黑表筆分別依次接電纜線束插接件中的粉紅色線端、黃色線端,萬用表表針的讀數(shù)無窮大。以上檢測結果表明,穩(wěn)壓整流器內(nèi)的橋式整流電路中的四只整流二極管技術狀態(tài)良好。根據(jù)電工學原理,三相全波整流方式的直流輸出電壓為電源電壓×2.34。單相全波整流方式的直流輸出電壓為電源電壓×0.9。單相半波穩(wěn)壓整流方式的直流輸出電壓為電源電壓×0.45。既當電源電壓為一定數(shù)值時,改變整流的方式,就可以改變直流輸出電壓?？梢院芊奖愕貪M足摩托車用戶需求。
現(xiàn)以100型單缸風冷四沖程汽油發(fā)動機為例,介紹由半波穩(wěn)壓整流方式充電系統(tǒng)改裝為全波穩(wěn)壓整流方式充電系統(tǒng)的方法。充電系統(tǒng)的改裝工作主要有電源繞組的改裝。
A:打開磁電機外殼,取下定子繞組總成,使用電烙鐵將電源繞組上的照明線端(黃色導線)從電源繞組的抽頭處斷開,并將原抽頭處的線端使用絕緣膠布包扎好。
B:使用鉗子將電源繞組的接地線與接地線點斷開,接地線不再接地。
C:使用電烙鐵將照明線端與電源繞組的接地線焊接在一起,并使用絕緣膠布包扎好就可以了。改裝以后,電源繞組的兩根引出線均與全波穩(wěn)壓整流器直接相連接,電源繞組及連接線路不再有接地點。
A:全波穩(wěn)壓整流器可優(yōu)先選用四線制的,主要是線路連接比較方便。
B:將半波穩(wěn)壓整流器對接電纜線束插接件中的紅色、白色、黃色、綠色線端與全波穩(wěn)壓整流器電纜線束中的紅色、白色、黃色、綠色線端相對接就可以了,各線端對接完畢,應對全部改裝工作進行復查 復查確認改裝工作正確無誤后,就可以投入使用了。如果是已選用五線制的全波穩(wěn)壓整流器,只需將多出的一根電壓取樣線與點火開關直流電源鎖出線相連接就可以了,也可與閃光繼電器或制動信號燈開關的火線相連接。
啟動發(fā)動機,使用萬用表對充電系統(tǒng)進行檢測,開啟前照燈并處于遠光工作位置,萬用表使用直流電壓擋,萬用表紅表筆接蓄電池正極接線柱,黑表筆接蓄電池負極接線柱,提高發(fā)動機工作轉速至5000r/min左右,如果蓄電池的充電電壓在13.5~15.5V范圍內(nèi),說明改裝后的充電系統(tǒng)工作正常,就可以投入使用了。
從使用的角度來講,我個人比較喜歡使用五線制的全波穩(wěn)壓整流器和六線制的三相全波穩(wěn)壓整流器,一是,全波穩(wěn)壓整流器通常是內(nèi)部穩(wěn)壓工作部分損壞的較多,使全波穩(wěn)壓整流器直流輸出電壓失常,出現(xiàn)直流電壓過高或者是直流輸出電壓過低現(xiàn)象,全波穩(wěn)壓整流器不能繼續(xù)使用了。但是,全波穩(wěn)壓整流器內(nèi)部的整流工作部分(橋式整流工作部分)還是可以利用的,可用來做充電機的橋式整流器,使用效果還是不錯的,提高了全波穩(wěn)壓整流器的利用率。二是,可以比較方便地利用增加電壓取樣導線電阻值的方法,來提高充電系統(tǒng)的直流輸出工作電壓。摩托車經(jīng)長期使用以后,受諸多因素的影響,充電系統(tǒng)的工作性能會有所下降,其 現(xiàn)象表現(xiàn)為, 前照燈的照明亮度會有所下降, 摩托車夜間行駛開啟使用前照燈, 蓄電池會容 易虧電。
可以初步認定是摩托車充電系統(tǒng)的問題,即充電系統(tǒng)不能同時滿足前照燈的用電需求和蓄電池的充電需求。為了確保前照燈有足夠的照明亮度和蓄電池不虧電,設法提高充電系統(tǒng)的工作電壓是很容易辦到的,根據(jù)全波穩(wěn)壓整流器工作原理,全波穩(wěn)壓整流器設有一根電壓取樣導線,與點火開關直流電源鎖引出導線相連接。電壓取樣導線的作用是,將蓄電池的電壓信號反饋至全波穩(wěn)壓整流器,以控制全波穩(wěn)壓整流器的直流輸出電壓。反饋的電壓信號強,全波穩(wěn)壓整流器控制直流輸出電壓降低,反饋的電壓信號弱,全波穩(wěn)壓整流器控制直流輸出電壓升高。我們都會有這樣一個經(jīng)驗,當電壓取樣導線發(fā)生斷路故障時,反饋至全波穩(wěn)壓整流器的電壓信號中斷,相當于電壓信號最弱,全波穩(wěn)壓整流器的直流輸出電壓就會失控,直流輸出電壓就會隨著發(fā)動機工作轉速的升高而升高,過高的直流輸出電壓將會損壞摩托車用電設備和對蓄電池過充電。斷路的電壓取樣導線其電阻值為無窮大,直流輸出電壓就可以升高,如果我們在電壓取樣導線中串接一個電阻器,使用電阻器衰減電壓取樣信號,衰減了的電壓取樣信號輸入全波穩(wěn)壓整流器以后,全波穩(wěn)壓整流器就會相應的提高直流輸出電壓, 就可以 滿足前照燈的照明亮度并確保為蓄電池充電。
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