汽车电压调节器是控制汽车交流发电机输出电压大小的重要装置。其性能直接影响车上用电设备的安全工作和蓄电池的使用寿命,故有必要设计出具有过热、过载、短路保护和低功耗的大功率电子调节器。附图为555电路汽车电压调节器电原理图。由图可见,555电路是按R-S触发器方式工作,VT2管是控制发电机激磁电流,RP是该电路取样变阻器。5、6脚都接在RP上,因此,6脚(即555等效触发器的R端)相当于保持在高电平“1”上。正常工作时,调试V\(_{B}\)电压为3.8V。2脚(即555等效触发器S-端)内部基准电压为1.9V(S-=1/2VB,V\(_{A}\)电压为2V。这样,555电路输入端成为:S-=1,R=1;输出端V0(3脚)为低电平“0’,VT1管无基极电流处于截止状态,VT2管栅极处于高电平,VT2导通,提供交流发电机激磁电流,交流发电机发电。当电源电压因某种原因突然升高,取样变阻器RP上电压也随着升高,2脚内部基准电压上升,而电压VA有稳压管VD2作用保持不变,因此,当2脚内部基准电压大于2V时,555电路输入端成为S-1=0、R=1,输出端V\(_{0}\)立刻翻转成为高电平,使VT1导通、VT2栅极处于低电平,VT2截止,关断发电机激磁电路,使交流发电机停止发电。因为发电机激磁绕组是个电感器,电感中的电流不能突变,所以发电机中的激磁电流是逐渐减小的,电压是逐渐下降的,当RP上电压下降到3.8V时,555电路输出端立刻恢复高电平。激磁电流重新导通,发电机开始发电。如此反复,使得电源电压稳定在设定的数值上。

图中,R1、VD2组成6V稳压电路,R2与R3分压比为2:1,VD是续流二极管,保护VT2管不被发电机激磁绕组自感电动势击穿,R6是VT2管栅极限流电阻。VT2管是感温VMOS功率管BTS130(N型智能功率器件),在器件内部栅源极间制作了一个温度传感器,当漏极散热片的温度达到155~160℃时,通过温度传感器可自行关断其激磁电流,从而保护器件免于损坏。本调节器只要安装正确,焊接牢靠,就能保证正常工作。 (张健平)