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4 励磁电路数字控制
从计算所得占空比，到最终实现对励磁电路的控制，需要如图7所示的结构。
脉宽可变的高频方波发生单元P1由单片机实现，利用两个定时器令单片机某输出引脚输出波形为高频方波，通过改变定时器时间来改变脉宽，但是其攻率和电压都不足以对发电机励磁电路通断进行控制。
功率放大单元几，驱动单元P3采用硬件电路。具体电路如图8所示。
Port为P1输出的高频方波。当Port输出为高电压时，NPN型三极管T1基极为高位，T1导通，PNP型三极管姚基极为低位，几导通；NPN型三极管T3与PNP型三极管毛基极为高位，T3导通，七截止；MOs管毛栅极为高位，T5导通，蓄电池为励磁线圈供电。反之，当Port输出为低电压时，T1基极为低位，T1截止；T2基极为高位，T2截止；T3与T4基极为低位，T3截止，T4导通；MOs管T5栅极为低位，MOs管截止。存储的电荷由T4搭铁释放，为励磁线圈供电停止，D1为蓄流二极管，保护电路在励磁线圈放电时不受破坏。如此，通过三极管和MOs管，构成了对单片机输出的高频方波的功率放大电路和可以控制励磁电路开关的驱动电路。
5 汽车发电机脉宽调制控制器的验证
脉宽调制控制器在实验室台架上进行试验，台架模拟整车用电系统。其结构如图9所示。试验台架实物如图10、图11所示。
试验台架中，充放电仪Cd用来模拟车上用电器，电动机M模拟发动机，用以带动发电机G旋转，蓄电池B采用实车同款蓄电池，从而完成对整车用电系统输入输出的模拟。
通过电控柜CM和充放电仪Cd，计算机能够控制电动机M的转速以及充放电仪Cd的电流大小，模拟不同工况。利用数据采集模拟设备CANoe和蓄电池传感器S实现信号通信。
按照如下试验步骤进行试验：①正确连接试验台架各项设备；②充放电仪调整为负载模式，负载恒定；③设置发电机输出参考电压为13.5V ;④开启电动机与发电机，调节发电机转速由0升至1900r/min，逐步调整为3 700 r/min ;⑤记录发电机输出电压值与励磁调节占空比数据。
发电机转速由0直接升至1900 r/min时的数据结果如图12所示。
发电机突然启动时，发电机电压由无到有的建立过程中，并没有出现传统开关式调节时必然出现的超调现象，而是平稳快速建立。
发电机已经正常运转之后，调节发电机转速逐步上升时的试验数据结果如图13所示。
当电压建立完成后，发电机转速由1900 r/min至3 700 r/min变化时，发电机输出电压依然保持在参考电压13.5V附近，而且电压没有因转速变化而出现特别的波动。整体电压波动能够稳定在40 mV左右。而传统开关型电压调节器的调节效果最好为100 mV。将电压波动抑制到了原来的40%，更有利于汽车上越来越多的数字电路。
由试验结果可以看到，基于脉宽调制的发电机控制器可以实现对发电机电压的控制，能够快速、平稳地建立新电压，并且波动很小地稳定于所需电压值。
