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摩托车稳压整流器问题研究（3）
姜国华（河海自动化仪器厂）
摩托车稳压整流器问题研究（3）
On Stabilized Rectifier for Motorcycle
姜国华 （河海大学常州分校）
3 稳压整流器的性能参数选择和质量控制
3.1 稳压整流器的参数选择
稳压整流器在电路中应能调整照明电压、充电电压和充电电流三个参数。由于其调整对象为磁电机分用共源线圈输出的单相交流电，整个器件在电路上的联系必然引起这些参数之间一定的相互关系影响。因此在调整参数时应遵循“满足局部，照顾全局”的原则，即既要照顾到整车电路有较好的照明和充电效果，同时也要考虑照明参数、充电参数之间的相互影响以及这些参数的高低对其他周边器件的影响。（参考图1）
3.1.1 照明参数的选择
照明参数的选择分三步进行。第一步：根据磁电机充电照明线圈的最大功率（或参照磁电机的额定功率）、整车照明负载（交流负载）总功率以及蓄电池在以允许的最大充电电流充电时的吸收功率，估算出交流调节器最大调节（吸收）功率的大致范围：
PA= PM-P1-PC
式中PA—交流调节器的吸收功率
PM—磁电机的额 定功率
P1—整车照明总功率
Pc—蓄电池充电时的吸收功率
再以此为依据计算出标准照明电压（6V或12V）情况下交流调节器的吸收电流
IA=PA/U1
式中 IA—交流调节器的吸收电流
U1—标准照明电压
第二步：在磁电机最高转速状态下调节电阻R1、R2使调节器交流调节部分的吸收电流等于IA;在磁电机怠速状态下调整稳压二极管ZW1的稳压值，使照明电压尽可能接近照明负载额定工作电压（一般情况，怠速状态下磁电机的照明线圈输出的交流照明电压在接上交流照明负载后不会超过负载允许的额定工作电压），同时应把ZW1的击穿点即交流调节器工作点尽可能选在怠速附近。第三步：在接上照明负载不接充电负载的情况下，将磁电机
的转速由怠速逐步提高到工作转速范围内的最高转速，并验证：a.低速时是否有理想照明效果；b.最高转速时的照明电压是不是不超过照明负载正常工作所能承受的最高电压；c.整个工作转速范围内照明电压的变化是否平缓。如果还不是最理想的，可对R1、R2、ZW1做小范围的适当调整。
3．1．2 充电参数的选择
充电参数的调整在交流调节器调压参数确定之后进行。首先断开ZW2，接通稳压整流器电路，将整流调节器的整流输出端接至性能良好、小电流放电至终止电压的蓄电池，调整R4、R5，使整流调节器在怠速状态下即能为蓄电池提供充电电流（该电流应尽可能大，但在磁电机最高转速时不应超过蓄电池允许的最大充电电流）；然后将整流输出端改接至性能良好、电荷量饱满的蓄电池，提高磁电机转速至最大转速，选择某一稳压值的稳压二极管接入ZW2位置，此时充电电流应明显下降。当蓄电池的端电压上升至允许的最大
充电电压时，充电电流应减小至接近于零。最后用第一步中所用的电池接入电路，在磁电机怠速、最高速工作状态下看充电参数是否合乎要求，并在中速状态对电池充电数十分钟，观察充电电流的变化情况。必要时可对R4、R5、ZW2做适当的调整。
按以上步骤来选择照明、充电参数，充分考虑了磁电机在工作转速范围内不同状态下对整车照明效果和充电效果的影响；同时也考虑到了磁电机充电照明线圈自身的功率限制，避免交流调节器调整太多而带来的充电照明绕组长期过负荷工作及其对蓄电池提供的充电功率的不足。
表1是国家机械行业磁电机用电压调节器调压性能标准（JB/T 6022.1-92）,可作为有关技术人员选定稳压整流器参数的依据或参考。
表1 国家机械行业磁电机用电压调节器调压性能标准
标称电压V 调整电压V
最低调压转速 最高调压转速
照明 充电 测试条件 照明 充电 测试条件
6 ≥6 - 额定负载 ≤8 ≤7.4-8.2 所规定的最小负载
12 ≥12 - ≤15.5 ≤14.8-16.4 应该说明的是，标准是针对某一理想状态而言的。实际工作中选择稳压整流器参数时，应充分考虑整车的工作状况以及相关件质量状况。比如，在照明负载（灯泡）质量普遍欠佳时，应适当降低最高照明电压；在电起动车型上要充分考虑充电性能以确保电起动性能的可靠性等等。
3.2 稳压整流器的质量控制
在生产过程中，对稳压整流器的质量控制主要体现在以下几个环节中：a.元件环节；b.测试环节；c.生产装配（工艺）环节；d.必要的老化（试验）环节。
3.2.1 元件环节的质量控制
任何一个电子器件，其最基本的组成单元为电子元器件，电子元件自身的性能参数是否满足电路要求以及质量是否可靠直接影响到整个电子器件的质量可靠程度。在研究如何在电子器件的质量可靠程度。在研究如何在电子元件环节保证稳压整流器的质量之前，有必要了解一下磁电机输出单相交流电的特殊性。图3是磁电机在某一确定转速下的电压波形图。可以看出，它是一个尖峰值很高的交变信号，而且随着磁电机思转速的提高，其频率和峰值也不断升高（一般来说，这种交变信号的频率在0-200Hz范围内变化，峰值电压可高达几百伏）。因此在选择元件的耐压、频率响应等参数时，不能像一般工频交流电那样，主要依靠交流有效值来作出选择。
对稳压整流器电路所选用的电子元件，应特别注意其耐压、功率等参数，使之满足所承受的电信号在极限状态下可靠工作的要求。所用元件选定后，应对元件进行100%的筛选（看元件的性能参数是不是真的如标称的那样）。因此在元器件环节对稳定整流器的质量控制主要是对元件自身的性能参数的选择和元件质量是不是过硬的问题。只有这两个问题解决好了，稳压整流器才能有可靠的质量。
3.2.2 测试环节的质量控制
有稳压整流器的测试问题上应特殊强调两点：一是测试设备本身应有摩托车用磁电机（最好是稳压整流器所配车型用的磁电机）为稳压整流提供工作电源；应有相当于整车照明负载总和的交流负载（可以是真实的或模拟的）；二是除了测试用仪表自身的准确性问题外，应针对摩托车磁电机电源的特殊性对一般工频表测得的交流电压与真实值之间可能的差异有必要的认识。作为测试者，在稳压整流器是否正常工作外，还应该确认稳压整流器是否合适和准确（真实），并且把测试过程中发现的问题及时反映给有关人员加以解决。此处，由于稳压整流器的结构特点及制作上的特殊性，应在电路焊接工序完成后、装壳后和灌封完成后分别进行三次测试，以保证稳压整流器质量的可靠。同一批量的产品，还应抽样对合格品进行低、中、高三种转速状态下性能参数的验证。
3.2.3 生产装配（工艺）环节的质量控制
稳压整流器在生产装配（工艺）环节的质量控制应做到以下几点：
a. 所有焊点要焊接牢靠。
b. 元件引脚间要有一定的距离，避免可能发生的不应有的搭接（短接）。
c. 大电流流经的线路应有足够的导线截面积。稳压整流器线路中（图1），交流调节器通过地磁电机输出的交变电压的负半周进行削波稳压，其稳压吸收电流可高达数安培，甚至10A以上（视充电照明线组有关电参数而定）。因此，在以可控硅SCR1为中心的交流调节器主线路上，电路板应足够的导电截面或者加接导电线以保证稳压整流器的可靠性。
d. 功率元件（指可控硅SCR1、SCR2）应有可靠的散热。
e. 电路板焊接面与壳体间要有可靠的绝缘。
f. 灌封料要有良好的绝缘性能和耐热性能，灌封体内应无气泡，灌封体与壳体之间应结合紧密，以确保稳压整流器的耐水性和耐振性。
3.2.4 稳压整流器的老化（试验）
为了证实稳压整流器的可靠性，应对稳压整流器进行恶劣工作条件下的老化试验，有条件时可对稳压整流器进行100%的老化。稳压整流器老化（试验）电路原理如图4.
关于稳压整流器老化试验原理及老化设备的设计制作不在本文介绍。
摘自《摩托车技术》
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