1.传统电压调节器

     1.1 传统电压调节器的工作原理   

 汽车交流发电机输出直流电压的稳定，是靠电压调节器的调节实现的。以12V 

电源系统汽车为例，国家标准的输出直流电压为：14V±0.25V。它的工作过程是：当发电机输出整流电压高于14V+0.25V时，发电机励磁绕组断电，发电机靠剩磁励磁发电；当发电机输出整流电压低于14V-0.25V时，发电机励磁绕组通电，发电机励磁发电；就是说，发动机要发电，就必须励磁。发电机整流输出电压与发动机转速的关系如图1所示。

              图1 发电机输出电压与发动机转速关系波形示意图

   由图1可知：①发电机电压调节器的工作频率和发电机转速成正比；.②..发电机的直流输出电脉动较大；③.发电机的励磁是断续的。

    1.2传统电压调节器存在的问题

     ①.发电机低速时调节器的工作频率很低，电压调节的速度很慢，输出电压脉动较大，电压调整率很难提高；②.传统电压调节器的开关工作主要取决于取样电路中的稳压二极管是否击穿，由于稳压二极管击穿电压的离散型，决定了传要统电压调节器输出特性的一致性较差。

   鉴于以上原因，传统电压调节器的调节方式不能满足现代汽车发展的需，所以，有必要进行升级换代。

   2.PWM方式调节器

    2.1 PWM励磁方式概述

   PWM励磁方式就是励磁绕组一直以一个较高的固定频率脉冲励磁，它不受发电机转速的影响，并以脉宽调制方式稳定发电机的输出电压，从而有效地提高了发电机输出电压的精度。

    2.2.DC/DC变换器作为电压调节器使用的可行性

我们知道，传统电压调节器的电压采样环节在发电机的整流输出端，而电压调节环节在励磁绕组。从本质上讲，发电机输出电压的高低是靠励磁绕组的电流调节的。所以，稳定励磁绕组电压（电流），就可以稳定发电机的整流输出电压。我们知道，DC/DC变换器的一个主要用途就是用PWM脉宽调制方式来稳定输出电压的，所以，我们完全可以采用PWM方式构成电压调节器。

2.3电路选择

为了得到满意的电压调整率和保证参数的一致性，以及输入电压、最大电流等要求，并考虑尽量采用通用电路，选择集成开关稳压器LM2576-ADJ构成电压调节器。LM2576-ADJ是降压型DC/DC变换的PWM控制和驱动集成电路，其主要性能如下：

①输出电压在1.23V~37V连续可调；

②.输出电流3A；

③输入电压高达40V；

④内部振荡器振荡频率高达52KHz，而且无须外接元件即可实现振荡；

⑤具有外部程控开/关机功能；

⑥所需外围元件很少；

⑦有较高的转换效率；

⑧具有过流保护功能；

⑨较三端稳压电源芯片具有更低的散热要求。

2.4. LM2576-ADJ的封装、引脚及内部框图

    ①封装

封装如图2所示

          管脚引线图               封装图

                   图2 LM2576-ADJ封装

    ②内部框图如图3所示

                      图3 LM2576-ADJ框图

    引脚功能如表1所示。

                    表1  LM2576-ADJ引脚功能

3.  LM2576-ADJ电压调节器电路

    ①内搭铁电路见图4,外搭铁电路见图5.

                   图4 内搭铁电路

                    图5 外搭铁电路

电路的工作过程是：由R1、R2对发电机整流输出进行采样，采样电压就是被稳定的电压,输出为：

                VB=1.23(1+R2/R1)

当B点电压高于规定值时，2脚输出脉宽变小，励磁平均电流下降，输出电压回调；反之，当B点电压低于规定值时，2脚输出脉宽变大，励磁平均电流上升，输出电压上升；从而稳定发电机的整流输出。

外搭铁电路使用N沟道场效应管进行扩流和控制；而内搭铁电路使用一只PNP三极管和一只P沟道场效应管以保证电路的负反馈工作以及实现扩流。两种电路中的场效应管可以根据交流发电机的输出功率进行选择。

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