整流器的問題？ - 機車

趁主題聊一下整流器

機車的發電機構簡單來說可粗分成兩類，單相發電與三相發電兩種

發電機出來的電力是交流電

電力要回充給電瓶的話，必須先轉成直流電，才能對電瓶進行充電

所以發電要經過整流 (整流 = 交流轉直流)

整流器分為半波與全波整流器

三相發電都是全波整流。而單相發電分為半波整流與全波整流兩種


所以我們可以把機車的發電系統分為三類

單相半波、單相全波與三相(全波)


整流的工作自然是交給整流器來負責


但是發電線圈的發電電壓與引擎轉速呈正相關

當引擎轉速提升時，發電電壓也會增加

為了避免引擎高轉速時帶來的高電壓燒燬電系 (電瓶、燈泡等)

所以在電力供應給電系之前，必須要有限壓的保護裝置

某些車種的限壓元件與整流器是分離的(非常少見)

絕大部份的車種是將調壓與整流器製作在同一個零件內

所以整流器的正式名稱，應該是 " 調壓‧整流器"


這告訴我們，整流器的功能有兩個，一是調壓，一是整流。

這兩個功能其實是獨立的電路，只不過放在同一個零件裡而已！


所以若說整流器損壞

應該有兩種情形

1.調壓功能失效 : 整流器失去限壓能力，回充電壓會隨著引擎轉速提升而持續飆高
結果就是燒燈 & 燒電瓶

2.整流功能失效 : 整流器失去整流能力，發電線圈產生的電力無法整流，電瓶得不到充電
結果是電瓶沒電、過放導致電瓶損壞。



整流器的限壓電路。分為兩大類，一是短路型，一是開路型(開關型整流器)

短路型整流器在偵測到電壓到達上限值時，會將發電線圈的輸出短路

利用電流分流造成線圈輸出產生電壓降來限制電壓

也就是，電力太多，我們就拼命消耗，讓電壓飆不上去


開路型整流器的電路原理與PWM電路類似。當整流器偵測到電壓到達上限值

會將發電線圈的輸出開路 (斷開)，這樣電力就不會整流給電瓶

換句話說，電力太多，我們就切斷線圈與電瓶的連接，讓電瓶不會過充



短路型整流器的優點是成本低廉，目前絕大多數國產車都是使用短路型整流器(單/三相)

開關型整流器的優點是，當發電量過高時，將線圈輸出開路，可使發電機組磁阻降低

也就是所謂的"將能量還給引擎"



短路型整流器在工作時會發熱，主要原因是限壓工作時，大量電流經由整流器消耗

造成整流器發出高溫。



我們來分析整流器的工作

基本上整流的部份，對整流子(二極體)來說是一塊蛋糕

發電線圈的最大發電量(電流)，遠遠低於整流子的電流承載能力

當然交流電壓的最大值更是遠低於二極體的崩潰電壓

換言之，整流這個工作，算是簡單又輕鬆的


但是限壓則不然

車上的發電少則60w，多則上百w

如果今天全部都由整流器負責消耗這些過多的發電量

動輒數十瓦以上的發熱量，而整流器上只有幾片又短又小的散熱片

而且整流器還常常藏在密不透風的地方，行進時的撞風難以幫助散熱


因此整流器的限壓功能工作時，會使整流器本體溫度飆升

而高溫是電子零件的殺手。

整流器損壞，往往並不是用電太兇造成的，而是用電太少 !


以前我們老是擔心車上的發電量不足，不夠用。燈不夠亮想加大一點瓦數就怕要踩發

在擔心發電量不足的同時，也要考慮用電如果太省的狀況下，反而會使整流器過熱損壞


譬如長途行駛時，連續、長時間的行駛，如果車上電系沒有持續消耗電力

當電瓶充飽，全車電系的耗電量極低，此時大部份的發電量就必須由整流器消耗

就容易使整流器損壞


有一個典型的例子就是，勁戰

勁戰的發電量是公認大到很機掰的

但是原廠只配一顆55/60w的大燈

就算大燈全時點燈，回充量還是遠遠高於耗電量(怠速發電就幾乎打平了)

所以勁戰的整流器也是出了名的容易壞

原因不是yamaha的料件品質差，而是勁戰的發電量太大

多餘的電力都得靠整流器消耗，整流器整天燒滾滾，當然很常燒


所以勁戰車主如果不想常常掛整流器，解決方案是

1. 全時點燈

2. 大燈瓦數加大

以上兩個方案都是讓大燈幫忙吃電，減少整流器負擔


而一般單相全波車種的發電量，大多還不太需要擔心燒整流器

不過如果你老是動不動就台北台中高雄騎著車就走的話

也要留意這個問題，長途行駛時請開大燈，一來安全，二來整流器保健康


單相半波車種咧? 單半車種的發電量是最貧弱的

Y牌單半車種比較不用擔心

兩陽的單半車種則要留意

兩陽的單半車種有電阻設計

電阻是與大燈交互使用

當大燈開啟時，由大燈與整流器共同消耗電流

大燈關閉時，由電阻與整流器共同消耗電流

但是因為電阻配的阻值比燈泡要大很多，所以電阻的消耗功率遠低於燈泡

換句話說，當大燈關閉時，整流器要負擔多一點

所以兩陽單半車種，長途行駛時也建議開啟大燈，減少整流器負擔


且兩陽單半車種，如果長時間不開燈行駛，電阻容易燒燬

當電阻燒燬後，所有過多發電就必須由整流器負擔

因此整流器也會跟著燒掉

如果整流器燒了，請先檢查電阻是否正常。不然只換整流器，沒多久又會再燒

當然多開燈幫忙消耗電力就可以有效增加整流器&電阻的壽命了


這一篇的觀點比較特別，其實主要只有一個重點 : 中庸

發電<<用電，電瓶動不動就沒電要踩發，弄不好電瓶常過放也會掛

發電>>用電 也不好，整流器容易燒

至於要如何知道你是哪種情形?? 這就視個案而定了


再補一個案例

野狼、雲豹、KTR這三台車的發電系統都是單相全波

這三台車的電系配置也幾乎一樣(35w大燈，哩哩叩叩的小燈不會差太多)

雲豹的發電量最鳥(跟早期野狼相同，3+1極)

整流器安裝的位置是引擎後方，雖然吹的是熱風，但至少有風吹

且發電量最鳥，所以雲豹的整流器不常壞，損壞案例較少


野狼早期的發電線圈與雲豹相同(3+1)，後期有修改(我忘了多少閘)，發電量有比較高

(大約接近90w)

但是野狼的整流器放在油箱前左下側，行進時吹得到冷風

所以不管新舊款發電的野狼，整流器也很耐用。


KTR的發電線圈與後期野狼類似，發電量也是90W這附近

但KTR的整流器是放在座墊下，幾乎密不透風，行進撞風也吹不到

發電量較大 + 整流器散熱不良。 所以KTR整流器損壞的案例就多了


所以實際使用到底如何，要根據車種不同、車主使用狀況不同而有很大的差異

這裡只能提供概念，實際應用要各自發揮

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