最佳答案

摩托車上有個(gè)非常重要的電器部件，它為機(jī)車電瓶提供穩(wěn)定的充電電壓，這就是穩(wěn)壓整流器，即我們俗稱的“硅整流”。整流就是將交流電壓變?yōu)橹绷麟妷海�穩(wěn)壓就是將發(fā)電機(jī)輸出的不穩(wěn)定電壓穩(wěn)定在規(guī)定范圍內(nèi)，以便電瓶合理充電和車燈穩(wěn)定亮度；實(shí)現(xiàn)這兩個(gè)功能的器件，我們就稱之為穩(wěn)壓整流器。 摩托車穩(wěn)壓整流器從產(chǎn)生到現(xiàn)在已經(jīng)經(jīng)歷了幾個(gè)階段，但直到目前為止，大多數(shù)摩托車仍使用技術(shù)上存在嚴(yán)重缺陷的削波短路型穩(wěn)壓整流器，嚴(yán)重浪費(fèi)Ｎ多電能。隨著電子科技的發(fā)展、新技術(shù)和新元器件不斷出現(xiàn)，新一代的開關(guān)型穩(wěn)壓整流器已研制成功并已面世，人們?cè)陂_始認(rèn)識(shí)并使用它；相信不久，它就能全面替代削波短路型穩(wěn)壓整流器。 　　　 在未發(fā)明整流管前，摩托車只能采用復(fù)雜的激磁直流發(fā)電機(jī)，使用機(jī)械調(diào)壓法；就是用繼電器調(diào)節(jié)激磁電流的大小，是一種簡(jiǎn)單的機(jī)械開關(guān)調(diào)壓電路。整流二極管發(fā)明后，人們嘗試采用簡(jiǎn)單些三菱發(fā)電機(jī)配件的激磁交流發(fā)電機(jī)，同時(shí)采用機(jī)械調(diào)壓；后來慢慢用電子調(diào)壓替代機(jī)械調(diào)壓，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(jié)構(gòu)復(fù)雜的激磁交流發(fā)電機(jī)而不用結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單小巧、故障率極低的永磁交流發(fā)電機(jī)呢？因?yàn)橛来沤涣靼l(fā)電機(jī)的磁場(chǎng)與線圈是固富豪發(fā)電機(jī)配件定的，輸出電壓和頻率隨發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速成正比變化，電壓范圍較寬，無法象激磁交流發(fā)電機(jī)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，故只能發(fā)出電壓后再設(shè)法穩(wěn)壓。 當(dāng)時(shí)的技術(shù)條件雖然無法實(shí)現(xiàn)穩(wěn)壓輸出，但因小功率永磁交流發(fā)電機(jī)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，故障率少，后來還是被廣泛用到了摩托車上。最早的永磁交流發(fā)電機(jī)用的整流器是不帶穩(wěn)壓功能的，只有四個(gè)整流二極管，即全波整流，它全靠電瓶的蓄電能力來實(shí)現(xiàn)穩(wěn)定電壓（如XF250）。 發(fā)電機(jī)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(jī)輸出電壓，隨轉(zhuǎn)速變化很大，電壓與電流都遠(yuǎn)遠(yuǎn)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。但這種穩(wěn)壓是以電瓶壽命為代價(jià)的，雖然電瓶的設(shè)計(jì)壽命為三年，但一般如此使用一年內(nèi)就會(huì)損壞。 在發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，如果電瓶電路突然斷開，沒了電瓶對(duì)發(fā)電機(jī)峰值電壓的吸收，某些用電部件便會(huì)即刻燒毀。而且隨著時(shí)間的推移，電瓶穩(wěn)壓性能會(huì)逐漸失去，電壓會(huì)逐漸升高，很容易燒毀某些用電部件。因全波充電容易過充，就出現(xiàn)了半波充電，即只有一個(gè)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(jī)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(shí)，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，以免電瓶過充提前損壞（也不能用密封電瓶，否則極易充壞）；晚上行車，低車速時(shí)大燈昏暗，而且燈光隨著發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速變化，照明效果不理想，電瓶也不能充足。 　　 隨著電子科技的發(fā)展，出現(xiàn)了電子整流穩(wěn)壓器。早期整流穩(wěn)壓器柴油發(fā)電機(jī)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(dāng)輸出電壓高過15V時(shí)，可控硅導(dǎo)通，輸入電流通過可控硅接地，發(fā)電機(jī)輸出電壓不再升高；當(dāng)負(fù)載用電導(dǎo)致輸出電壓下降，低于15V時(shí)，可發(fā)電機(jī)出租控硅截止，輸入電流全部供給負(fù)載，如此反復(fù)，使電壓基本上保持在15V左右。 這種短路穩(wěn)壓方式在當(dāng)時(shí)使永磁交流發(fā)電機(jī)的穩(wěn)壓性能得到提高，使得摩托車性能有了很大進(jìn)步，可以隨意加大發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速而不必顧忌輸出的電壓；不論是電瓶壽命，還是燈光亮度，都得到了一定控制，表面上的這種效果比較令人滿意。 這種電子整流穩(wěn)壓器又可分為全波和半波穩(wěn)壓兩種。全波整流穩(wěn)壓器同時(shí)對(duì)正負(fù)半波進(jìn)行削波穩(wěn)壓，將輸出的正半波和負(fù)半波都利用來給整車及電瓶供電，能量比較充足，故可像汽車那樣實(shí)施直流照明（如FXD125、QJ125、鈴木王等）。 半波整流穩(wěn)壓器是對(duì)負(fù)半波進(jìn)行削波達(dá)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(zhuǎn)速而變化的交流照明方式（如豪邁125、嘉陵70、AX100），但電瓶略微耐用些。 　　　 摩托車不管是交流供電還是直流供電，使用的發(fā)電機(jī)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(gè)整流器并改一下線路即可（小功率發(fā)電機(jī)除外）。有些車的發(fā)電量較大，使用改進(jìn)后的開關(guān)穩(wěn)壓半波整流器，怠速燈光也很亮，就沒有必要改直流了。 這里要強(qiáng)調(diào)一下全波穩(wěn)壓整流器上檢測(cè)線的作用：這根檢測(cè)線是接到電門鎖出線上，用來檢測(cè)線路上的電壓值的。當(dāng)晚上開燈時(shí)，由于線路上有損耗，電瓶電壓與線路電壓有差別，線路電壓低于15V時(shí)，整流穩(wěn)壓器自動(dòng)提高穩(wěn)壓數(shù)值，使線路電壓始終維持15V。這從設(shè)計(jì)角度來看考慮很周全，但實(shí)際上有些電瓶因線路壓降過大，造成檢測(cè)失誤致使充電電壓過高而損壞，這是很多人所忽視的問題。 其實(shí)并聯(lián)穩(wěn)壓電路的采用也是迫不得已的，且只能用在小功率永磁發(fā)電機(jī)上；其根本原因是這種電路本身就是一種短路故障，故只能用在特定的場(chǎng)合。在摩托車中，這種穩(wěn)壓器多是做成簡(jiǎn)易交流穩(wěn)壓器的形式汽車發(fā)電機(jī)電壓，接在大燈電路上；以其瞬間過壓放電的特性，可以避免發(fā)動(dòng)機(jī)飛車時(shí)燒毀大燈． 因?yàn)橛来沤涣靼l(fā)電機(jī)的電壓和頻率變化范圍實(shí)在太寬，在起步轉(zhuǎn)速時(shí)就要求發(fā)電機(jī)輸出功率能滿足整車全部設(shè)備用電，那么此轉(zhuǎn)速提高后多發(fā)出的電能就是多余的，必須泄放掉才能使電壓穩(wěn)定在15V。這樣就造成了電能的白白浪費(fèi)；尤其是在白天，短路穩(wěn)壓一方面使永磁交流發(fā)電機(jī)負(fù)荷加重，產(chǎn)生反向磁場(chǎng)，阻礙轉(zhuǎn)子的運(yùn)動(dòng)，同時(shí)消耗發(fā)動(dòng)機(jī)動(dòng)力。 消耗浪費(fèi)電能的同時(shí)，另一方面由于穩(wěn)壓器通過大電流對(duì)地短路，整流穩(wěn)壓器和發(fā)電機(jī)線圈均會(huì)嚴(yán)重發(fā)熱，極易燒毀。這是并聯(lián)穩(wěn)壓不可避免的弊端。根據(jù)某機(jī)臺(tái)架測(cè)試，接上整流穩(wěn)壓器和不接時(shí)，發(fā)動(dòng)機(jī)的輸出功率相差達(dá)150~250W，幾乎是一輛電瓶車行走的動(dòng)力。 有的車型因怠速時(shí)輸出電壓較高，嚴(yán)重影響怠速，如鈴木GS125、錢江125-J、豪爵鉆豹125、建設(shè)雅馬哈SR150、大沙125及各種采用永磁交流發(fā)電機(jī)的大排量車，將穩(wěn)壓整流器拔除后怠速自然升高300-500轉(zhuǎn)，松油門后發(fā)動(dòng)機(jī)慣性加大。經(jīng)理論計(jì)算，4沖程發(fā)動(dòng)機(jī)上裝用100W的永磁交流發(fā)電機(jī)使用并聯(lián)短路方式的穩(wěn)壓整流器，每百公里多消耗0.16升汽油。 　　　　 由于并聯(lián)穩(wěn)壓電路比較浪費(fèi)電能，人們又發(fā)明了串聯(lián)穩(wěn)壓方式的電路，就是用可控硅做發(fā)電機(jī)與摩托車電路之間的電子開關(guān)，這如同自來水的水龍頭，需要用多少水，就放出多少水，不用水就關(guān)閘，消除了并聯(lián)穩(wěn)壓電路類似水閘常開嚴(yán)重浪費(fèi)電能的現(xiàn)象。 串聯(lián)穩(wěn)壓與并聯(lián)穩(wěn)壓相比有不可比擬的優(yōu)勢(shì)，如電壓穩(wěn)定性、轉(zhuǎn)換效率、帶負(fù)載能力、壽命等方面，串聯(lián)穩(wěn)壓整流器均明顯高出并連穩(wěn)壓電路；它可在不改變磁電機(jī)參數(shù)的情況下，帶動(dòng)更大功率的燈泡，使之達(dá)到汽車的照明水平，不但節(jié)電節(jié)油，安全性也有所提高。 　　　　 因穩(wěn)壓整流器的工作電流較大，發(fā)動(dòng)機(jī)輸出的電壓與發(fā)電機(jī)零配件頻率變化范圍較寬，一般的串聯(lián)電路還不夠理想，需要使用比較復(fù)雜的開關(guān)電源電路才能達(dá)到更理想的狀態(tài)。早期開關(guān)電源的電路比較復(fù)雜，令人不太愿意接受；近幾年開關(guān)元件大批量生產(chǎn)面世，才使串聯(lián)型開關(guān)電源穩(wěn)壓器有可能走向市場(chǎng)。 開關(guān)電源就是用通過振蕩電路控制開關(guān)管進(jìn)行高速的導(dǎo)通與截止．將直流電轉(zhuǎn)化為高頻率的交流電提供給電感器進(jìn)行變壓，從而產(chǎn)生整車電路所需要的電壓。目前對(duì)開關(guān)電源電路應(yīng)用最多的是日用電器的220V轉(zhuǎn)變成低壓直流，例如使用ＬＥＤ代替鎢絲白熾燈的交流>>直流電源變壓電路。 常用的多是將220V/50Hz的交流電轉(zhuǎn)換為高頻交流電，因?yàn)楦哳l電流在電感變壓電路中的效率要比使用50Hz電源高很多；所以開關(guān)變壓器就可以做的很小，成本較低，而且在工作時(shí)也不是很熱。如果不將50Hz電源變?yōu)楦哳l狀態(tài)，那開關(guān)電源電路就沒有實(shí)踐意義。 　　 開關(guān)電源大體可以分為隔離和非隔離兩種，隔離型的必定有開關(guān)變壓器，而非隔離的未必一定有。 　　簡(jiǎn)單地說,開關(guān)電源的工作原理程序是: 1.交流電源輸入，經(jīng)簡(jiǎn)單的整流濾波成原始直流電源。 2.通過高頻PWM(脈沖寬度調(diào)制)信號(hào)控制開關(guān)管，將直流脈沖加到開關(guān)變壓器初級(jí)上。 3.開關(guān)變壓器次級(jí)感應(yīng)出高頻電壓，對(duì)電瓶實(shí)施充電，或是經(jīng)整流濾波后供給負(fù)載電路。 4.輸出部分通過取樣電路反饋給控制電路，控制PWM占空比，以便自控＝穩(wěn)定輸出電壓。 5.通過電路零件的不同組合連接，開關(guān)電源可以有升壓或降壓的功能，或是相反的輸出極性。 　　　　　 交流電源輸入在功率相同時(shí),開關(guān)頻率越高,開關(guān)變壓器的體積就越小,但對(duì)開關(guān)管的要求就越高。開關(guān)變壓器的次級(jí)可以有多個(gè)繞組或一個(gè)繞組有多個(gè)抽頭,以得到需要的輸出。一般還應(yīng)該增加一些保護(hù)電路,比如空載、短路等保護(hù),否則可能會(huì)燒毀汽車發(fā)電機(jī)故障開關(guān)電源。 　　 以上說的是開關(guān)電源的大致工作原理；其實(shí)目前已經(jīng)有了集成度非常高的專用芯片,可以使外圍電路非常簡(jiǎn)單,甚至做到免調(diào)試。例如TOP系列的開關(guān)電源芯片(或稱模塊),只要配合一些阻容元件,和一個(gè)開關(guān)變壓器,就可以做成一個(gè)基本的開關(guān)電源。最后說點(diǎn)開關(guān)電源的電路常識(shí)： 　　 開關(guān)電源的輸出應(yīng)為直流而不是交流。滿足以下三個(gè)條件即為開關(guān)電源： 1，開關(guān)(電路中的電力電子器件工作在開關(guān)狀態(tài)而不是線性狀態(tài)) 2，高頻(電路中的電力電子器件工作在高頻而不是接近工頻的低頻) 3，直流(電源輸出是直流而不是交流) 　　 開關(guān)管的等效阻抗上的消耗功率越大，電路輸出效率越小，而發(fā)熱量越大。通常在開關(guān)管上消耗的功率P等于電流的平方乘以電阻，那么電阻就是越小越好，電阻小則輸出效率高，而發(fā)熱量越小。現(xiàn)在的開關(guān)管的阻值越來越小，常規(guī)RF系列的管子（MOS），內(nèi)部電阻都很小，自身發(fā)熱也就比較小些。打個(gè)比方，一個(gè)24V/10KW的電源，如果是傳統(tǒng)變壓器方式，體積類似于電視機(jī)，一般女生搬不動(dòng)，散熱相當(dāng)于冬天室內(nèi)的熱風(fēng)機(jī)；而開關(guān)電源體積較小，其散熱有一只電腦風(fēng)扇就足以應(yīng)付。車用開關(guān)電源整流器主要特點(diǎn)是輸入頻率高，而且輸入電壓是不固定的，但目前的電子技術(shù)不難生產(chǎn)制造。 有些人以大燈亮度來衡量整流器的好壞，這是非常錯(cuò)誤的。燈泡的發(fā)光效果受電壓影響，電壓過高則光亮耀眼。如果某整流器質(zhì)量較差，穩(wěn)定性不好，輸出的電壓偏高，那么燈泡必然很亮；但車上的電瓶與燈泡等電壓規(guī)格是預(yù)定的，過高電壓使用的后果，必然會(huì)很快損壞電瓶與燈泡。 　　 目前開關(guān)電源在其他行業(yè)的應(yīng)用早已普及，現(xiàn)成的電子零部件也很多，雖然開關(guān)型穩(wěn)壓整流器在摩托車中尚未推廣，但摩托車整流穩(wěn)壓器遲早會(huì)走開關(guān)電路穩(wěn)壓的路子。但國內(nèi)多數(shù)企業(yè)有拼低成本搞壓價(jià)競(jìng)爭(zhēng)的習(xí)慣，其產(chǎn)品質(zhì)量因此會(huì)受到嚴(yán)重影響，為此諸位車友在選購相關(guān)部件時(shí)，還得仔細(xì)挑選。 　 對(duì)于不同的機(jī)車和電瓶，開關(guān)電源電路有以下不同的類型： 一、簡(jiǎn)易定壓開關(guān)型整流器： 有的電瓶可以使用低頻電流簡(jiǎn)易充電方式，使用帶限流定壓的開關(guān)電路的整流器即可。通常可以做成橋堆整流>單向可控硅>輸出。取樣電路可預(yù)先設(shè)定在某一電壓值，限流可使用常規(guī)電阻；隨著電瓶逐步被充足，直流電路中的電壓逐步升高，整流器輸出的充電電流逐步減少，直到最后幾乎完全截止。 這樣的電路比較容易自制，成本較低，而且比靠短路電流來穩(wěn)定電壓的并連整流穩(wěn)壓器要合理很多；但在發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速較低時(shí)，發(fā)電機(jī)輸出電壓偏低，充電能力略嫌不足，大燈也不夠亮。對(duì)于此點(diǎn)不足，通常是將發(fā)電機(jī)的線匝多繞些，讓發(fā)動(dòng)機(jī)在低轉(zhuǎn)速時(shí)，發(fā)電機(jī)也有足夠點(diǎn)亮大燈和充入電瓶的電力。 二、高頻開關(guān)智能型整流器： 對(duì)于要求較高的車載電瓶，例如電油雙動(dòng)力車之類的４８Ｖ電瓶組，因其電壓較高，電瓶又是適于高頻充電的那類。此時(shí)需要采用高頻脈沖智能充電方式，需要采用高頻開關(guān)電源電路形式，需要整流器內(nèi)含電壓取樣>自控電路，需要有瞬間放電＝恢復(fù)電瓶蓄電能力的電路，需要有隨同電瓶電壓逐步升高而逐步減少充電電流的自動(dòng)控制電路；其電路復(fù)雜程度不亞于在家使用的智能充電器。 這樣的電路比較復(fù)雜，不太容易自制，而且成本會(huì)比較高些。電路形式可有兩種：一種是類似上述的電路，開關(guān)管類似于自來水的放水龍頭，輸入電壓必須高于電瓶電壓才有電流通過；與上述不同的是開關(guān)管是工作在高頻開關(guān)狀態(tài)，以保證電路的充電效果。這樣的電路效果與簡(jiǎn)易串連穩(wěn)壓整流器有點(diǎn)類似，發(fā)動(dòng)機(jī)輸出的電壓必須高于電瓶電壓，整流器才有較大電流充入電瓶和點(diǎn)亮大燈。 另一種電路比較特別些，是輸入電壓低于電瓶組電壓的變壓整流電路，還是使用發(fā)電機(jī)輸出的電力，經(jīng)簡(jiǎn)易整流濾波后，靠電子振蕩電路輸出高電壓，對(duì)電瓶的充電狀態(tài)有點(diǎn)類似于使用水泵將水往高處打的局面。具體給電瓶和大燈充電多少，都由取樣電路決定。這樣做在電路上比較麻煩些，成本也會(huì)有所汽車發(fā)電機(jī)調(diào)節(jié)器提高；但其好處是：發(fā)動(dòng)機(jī)在怠速狀態(tài)也有電力輸送給電瓶。（個(gè)人觀點(diǎn)：既然是串連開關(guān)電路，還是將發(fā)動(dòng)機(jī)的輸出電壓提高些，整流穩(wěn)壓電路就可以簡(jiǎn)單些，發(fā)動(dòng)機(jī)的怠速也比較容易穩(wěn)定些。） 　　　　 雖然俺目前正在為電油雙混合動(dòng)力車研制上述的第二種智能充電器，但目前對(duì)于摩托界最實(shí)際的做法，還是盡快實(shí)現(xiàn)上述第一種簡(jiǎn)易定壓開關(guān)型整流器。只要做到電瓶不過量充電，電瓶的壽命就可以延長(zhǎng)許多，車燈也有希望使用直流供電。對(duì)于廣大車友來說，電瓶哪怕只延長(zhǎng)半年的壽命，就幾乎相當(dāng)于每年節(jié)約了幾十￥的電瓶費(fèi)用，買汽油可以供小羊多跑幾百公里的路程。。。相關(guān)閱讀：無觸點(diǎn)汽車發(fā)電系統(tǒng)的研究_汽車發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)速 詳細(xì)說明本文設(shè)計(jì)、制作了一套發(fā)電機(jī)零配件汽車發(fā)電機(jī)常見故障1.2kVA，14V無觸點(diǎn)汽車發(fā)電系統(tǒng)，康明斯發(fā)電機(jī)并在實(shí)驗(yàn)室

回答者：b0t69cgjpsz2016-05-31 00:00