Zastosowanie urządzeń półprzewodnikowych takich jak diody, s prostownik sterowany ilikonem (SCR) , tyrystory, tyrystory wyłączające bramę, TRIAC, tranzystor bipolarny (BJT), Power MOSFET i tak dalej do sterowania i konwersji energii elektrycznej nazywa się p moc elektroniki . Zastosowanie energoelektroniki w zastosowaniach motoryzacyjnych odgrywa ważną rolę w sterowaniu elektroniką samochodową. Elektronika samochodowa obejmuje nowoczesne elektryczne wspomaganie kierownicy, główny falownik HEV, centralne sterowanie nadwoziem, układ hamulcowy, sterowanie fotelem i tak dalej.

Energoelektronika w zastosowaniach motoryzacyjnych

Dlaczego energoelektronika jest używana w zastosowaniach motoryzacyjnych?

W naszym codziennym życiu często obserwujemy ciepło promieniujące z silnika samochodu po przejechaniu samochodu na określony dystans. Wynika to z układu napędowego elektroniki samochodowej z silnikiem lub spalinowym lub silnikiem jako jednym z podsystemów pracującym w wysokiej temperaturze przekraczającej 125 stopni Celsjusza. Zastosowanie energoelektroniki z komponentami takimi jak krzem tranzystory mocy MOSFET oraz tranzystory IGBT, które są używane jako przełączniki energoelektroniczne w układach napędowych samochodowych układów elektrycznych i elektronicznych w celu zmniejszenia całkowitego rozmiaru. A także do zarządzania problemami termicznymi, w których duży zakres mocy kW jest używany do poprawy efektywności paliwowej.

Dwukanałowy tranzystor MOSFET na bazie krzemu

“reguła dzielnika napięcia i prądu ”

Ograniczenia można pokonać stosując półprzewodniki z szerokopasmową przerwą, takie jak węglik krzemu o wysokiej temperaturze roboczej, która umożliwia umieszczenie obwodu w pobliżu miejsca o wysokiej temperaturze. Ma dwu- lub trzykrotnie wyższą przewodność cieplną niż krzem, co eliminuje potrzebę stosowania dużych bloków miedzianych i płaszczy wodnych. Węglik krzemu ma wysokie napięcie przebicia i jest zdolny do przełączania przy wysokich częstotliwościach z bardzo mniejszymi stratami mocy, co sprawia, że całkowity rozmiar obwodu jest bardzo mały.

Chip z węglika krzemu

Zastosowanie energoelektroniki

Zastosowania energoelektroniki są rozszerzone na różne dziedziny, takie jak lotnictwo i motoryzacja systemy elektryczne i elektroniczne , komercyjne, przemysłowe, mieszkaniowe, telekomunikacyjne, transportowe, instalacje użyteczności publicznej, itp. W przypadku elektroniki samochodowej, systemy generowane elektrycznie są wykorzystywane w samochodach, takich jak pojazdy drogowe, takie jak telematyka, samochodowe systemy rozrywki, komputery i tak dalej. Potrzeba sterowania silnikami samochodów wywodzi się z elektroniki samochodowej w celu prawidłowego sterowania i konwersji.

Podzespoły elektroniki samochodowej

Elektronika samochodowa dzieli się na różne typy: elektronika silnika, elektronika skrzyni biegów, elektronika podwozia, bezpieczeństwo czynne, wspomaganie kierowcy, komfort pasażerów i systemy rozrywki. W przypadku dowolnego systemu zasilania, takiego jak DC / DC lub DC / AC lub AC / DC, moc części elektroniczne jak kontrolery, sterowniki bramek, konwertery i tak dalej są wymagane. Ogólnie, w oparciu o wymagania producenta pojazdu lub źródła zasilania, sterowniki analogowe lub cyfrowe dobiera się tak, aby uwzględnić następujące parametry, w tym koszt, integrację, niezawodność i elastyczność.

Zastosowanie energoelektroniki w elektronice samochodowej

Zastosowania energoelektroniki w samochodowych układach elektrycznych i elektronicznych obejmują układy wysokiego napięcia, motoryzacyjne wytwarzanie energii, zasilacze impulsowe (SMPS), Przetwornice DC na DC , napędy elektryczne, falownik trakcyjny lub konwerter prądu stałego na prąd przemienny, element energoelektroniczny, wymagania dotyczące wysokiej temperatury, zastosowanie SMPS w układzie napędowym i tak dalej. Na przykład rozważmy nowoczesny samochód, w którym możemy znaleźć wiele elementów energoelektronicznych, takich jak wyłącznik zapłonu, moduł sterujący, czujnik prędkości pojazdu, czujnik skrętu i inne elementy, jak pokazano na powyższym rysunku.

1. Wytwarzanie energii w motoryzacji

Zastosowanie energoelektroniki w samochodowym systemie wytwarzania energii zapewnia alternatorom samochodowym lepszą sprawność i dużą moc, a także wytrzymałość na wysokie temperatury i dużą gęstość mocy, przy różnorodnych badaniach w zakresie projektowania alternatorów z przełączanymi zastosowaniami energoelektroniki. Często używanym alternatorem w zastosowaniach motoryzacyjnych jest alternator Lundell lub alternator z biegunami kłowymi, ponieważ jest on odpowiedni do wymaganych nowych osiągów. Charakterystyki pola i twornika tego alternatora są ulepszone dzięki zastosowaniu elektroniki mocy. Alternatory te są używane w samochodach do zasilania akumulatorów i układu elektrycznego podczas pracy silnika. Alternatory samochodowe wymagają energoelektroniki Regulator napięcia do wytwarzania stałego napięcia na zaciskach akumulatora poprzez modulację małego prądu wzbudzenia.

Przekrój alternatora Lundell

2. Zasilacz impulsowy (SMPS)

Koncepcja SMPS opiera się na urządzeniach energoelektronicznych, takich jak urządzenia półprzewodnikowe, które działają w stanie włączonym o zerowym napięciu i stanie wyłączonym, w którym teoretycznie w tym stanie prąd jest zerowy ze 100% wydajnością. Aby włączać i wyłączać te półprzewodnikowe urządzenia mocy, należy technika modulacji szerokości impulsu (PWM) Jest używane. Mniejsze i mniejsze konwertery oparte na elektronice mocy są używane do przełączania wysokiej częstotliwości, ponieważ przełączniki te są zdolne do pracy przy wysokich częstotliwościach przełączania.

SMPS

“jak zbudować urządzenie tdcs ”

Aplikacje SMPS w układzie napędowym

Układy napędowe pojazdów HEV, pojazdów elektrycznych i ICE wymagają następujących kondycjonerów SMPS, takich jak:

Hamowanie odzyskowe (AC / DC)
Wbudowana ładowarka (AC / DC)
System podwójnej baterii (DC / DC)
Silnik trakcyjny (DC / AC)

3. Przetwornice DC na DC

Dostępne są różne topologie konwerterów DC na DC, których można używać w zależności od wymagań. Te topologie są klasyfikowane jako izolowane i nieizolowane topologie, które są stosowane w układach napędowych. Zastosowanie elektroniki mocy w przełączaniu przyniosło koncepcję miękkiego przełączania, w którym przełączniki są poddawane niewielkim naprężeniom przy użyciu trybu LLC lub trybu rezonansowego. Te przełączane miękko, wysoce niezawodne i długotrwałe przetwornice są bardzo przydatne na rynku elektroniki samochodowej. Istnieją dwukierunkowe konwertery, takie jak 400 na 12 V dla pojazdów elektrycznych i 48 do 12 V dla hybrydowych pojazdów elektrycznych lub silników spalinowych.

Konwerter DC-DC

4. Falownik trakcyjny (DC / AC)

Silniki elektryczne to maszyny służące do zamiany energii elektrycznej na energię mechaniczną i do tego celu wykorzystywane są przede wszystkim silniki prądu stałego, jednak ze względu na zawodność silników prądu stałego, ze względu na ich sprawność stosowane są silniki prądu przemiennego. Zastosowanie energoelektroniki w sterownikach budynków do silników prądu przemiennego to ogromny postęp w ciągu ostatnich dwóch dekad. Tak więc, aby silniki prądu przemiennego dostarczały energię, energia zmagazynowana w akumulatorach samochodowych układów elektrycznych i elektronicznych pojazdów elektrycznych lub hybrydowych pojazdów elektrycznych lub ICE wymaga zastosowania energoelektroniki, takiej jak konwertery prądu stałego na prąd przemienny lub falowniki elektryczne .

Falownik SPI

5. Ładowarka pokładowa (AC / DC)

Pojazdy z elektroniką samochodową składają się z akumulatorów, które muszą być ładowane w tym celu, a zasilanie AC należy przekształcić w DC. Wiemy, że energię można przechowywać w bateriach tylko w postaci prądu stałego. Ta konwersja prądu przemiennego na prąd stały może być dokonana przez zastosowanie przetworników energoelektronicznych zwanych prostownikami.

Akumulatory samochodowe

Zastosowanie energoelektroniki rośnie wraz z rozwojem technologii w samochodowych układach elektrycznych i elektronicznych w celu poprawy ogólnej wydajności systemu przy wysokiej temperaturze pracy, zwiększenia elastyczności, niezawodności i zmniejszenia całkowitego rozmiaru obwodów. Jeśli znasz jakieś nowe innowacyjne zastosowania energoelektroniki w elektronice samochodowej, zamieść swoje pomysły i komentarze w sekcji komentarzy poniżej.

Kredyty fotograficzne:

Energoelektronika w zastosowaniach motoryzacyjnych wg projektowanie elektroniczne
Dwukanałowy tranzystor MOSFET na bazie krzemu firmy siliconray
Chip z węglika krzemu wg samochody hybrydowe
Automotive Electronics Components by omron
Zastosowanie energoelektroniki w elektronice samochodowej wg Clemson
Przekrój widok alternatora Lundell wg wikimedia
SMPS wg aliexpress
Konwerter DC-DC wg diytrade
Akumulatory samochodowe wg imimg