יישום של התקני מצב מוצק כגון דיודה, s מיישר מבוקר ilicon (SCR) , תיריסטורים, תיריסטורי כיבוי שער, TRIAC, טרנזיסטור צומת דו קוטבי (BJT), כוח MOSFET וכן הלאה לבקרה והסבה של חשמל נקרא p מוצרי אלקטרוניקה . יישום אלקטרוניקה כוח ביישומי רכב ממלא תפקיד מרכזי בשליטה באלקטרוניקה לרכב. האלקטרוניקה לרכב כוללת הגה כוח מודרני, מהפך ראשי של HEV, בקרת גוף מרכזי, מערכת בלימה, בקרת מושב וכן הלאה.

אלקטרוניקה כוח ביישומי רכב

מדוע משתמשים באלקטרוניקה כוח ביישומי רכב?

בחיי היום יום שלנו, אנו צופים לעיתים קרובות בחום שמוקרן ממנוע הרכב לאחר שהמכונית נסעה למרחק מסוים. זאת בשל מערכת הרכבת הכוח של אלקטרוניקה לרכב עם מנוע או בעירה פנימית או מנוע כאחת מתתי המערכת הפועלת בטמפרטורה גבוהה העולה על 125 מעלות צלזיוס. יישום של אלקטרוניקה כוח עם רכיבים כגון מבוססי סיליקון כוח MOSFETs ו- IGBT המשמשים כמתגים אלקטרוניים חשמליים במערכת הרכבת הכוח של מערכות חשמל ואלקטרוניות לרכב להפחתת הגודל הכללי. וגם לניהול בעיות תרמיות בהן נעשה שימוש בהספק גבוה של טווח קילוואט לשיפור יעילות הדלק.

ערוץ כפול MOSFET מבוסס סיליקון

“תכונות של מערכת ההפעלה יוניקס ”

ניתן להתגבר על המגבלות על ידי שימוש במוליכים למחצה עם פס רחב כמו סיליקון קרביד עם טמפרטורת הפעלה גבוהה המאפשר הצבת המעגל בסמוך למיקום בטמפרטורה גבוהה. יש לו מוליכות תרמית גבוהה פי שניים מסיליקון, מה שמבטל את הצורך בגושי נחושת גדולים ובמעילי מים. לסיליקון קרביד מתח פירוק גבוה ומסוגל לעבור בתדרים גבוהים עם אובדן כוח נמוך מאוד מה שהופך את הגודל הכללי של המעגלים לקטן מאוד.

שבב סיליקון קרביד

יישום מוצרי חשמל

יישומי אלקטרוניקה כוח מורחבים לתחומים שונים כגון חלל, רכב מערכות חשמל ואלקטרוניות , מערכות מסחריות, תעשייתיות, מגורים, טלקומוניקציה, תחבורה, תועלת וכו '. במקרה של אלקטרוניקה לרכב, נעשה שימוש במערכות המיוצרות באופן חשמלי ברכבים כגון רכבי דרך כמו טלמטיקה, מערכות בידור ברכב, מחטבים וכו'. הצורך בשליטה במנועי מכוניות מקורם באלקטרוניקה לרכב לצורך בקרה והסבה נכונים.

רכיבי אלקטרוניקה לרכב

אלקטרוניקה לרכב מסווגת לסוגים שונים: אלקטרוניקה למנועים, אלקטרוניקה להולכה, אלקטרוניקה לשלדה, בטיחות אקטיבית, סיוע לנהג, נוחות נוסעים ומערכות בידור. לכל מערכת חשמל כגון DC / DC או DC / AC או AC / DC, ההספק רכיבים אלקטרוניים כמו בקרים, נהגי שער, ממירים וכן הלאה נדרשים. באופן כללי, בהתבסס על דרישות יצרן הרכב או ספקי החשמל, הבקרים האנלוגיים או הדיגיטליים נבחרים כך שהפרמטרים הבאים כולל עלות, שילוב, אמינות וגמישות נלקחים בחשבון.

יישום אלקטרוניקה כוח בתחום האלקטרוניקה לרכב

היישומים של אלקטרוניקה כוח במערכות חשמל ואלקטרוניות לרכב כוללים מערכות מתח גבוה, ייצור חשמל לרכב, ספק כוח במצב החלף (SMPS), ממירי DC ל- DC , כוננים חשמליים, ממיר גרירה או ממיר DC ל- AC, רכיב אלקטרוני כוח, דרישת טמפרטורה גבוהה, יישום של SMPS במערכת הרכבת הכוח וכן הלאה. לדוגמה, שקול מכונית מודרנית, בה אנו יכולים למצוא רכיבים אלקטרוניים רבי עוצמה כגון מתג הצתה, מודול בקרה, חיישן מהירות רכב, חיישן היגוי ורכיבים אחרים, כפי שמוצג באיור לעיל.

1. ייצור חשמל לרכב

יישום אלקטרוניקה כוח במערכת ייצור החשמל ברכב מספק לאלטרנטורים לרכב יעילות משופרת והספק גבוה, יחד עם יכולת עמידה בטמפרטורה גבוהה וצפיפות הספק גבוהה עם מגוון מחקרים בתכנון אלטרנטור עם יישומי אלקטרוניקה כוח במצב מיתוג. האלטרנטור המשמש לעתים קרובות ביישומי רכב הוא אלטרנטור Lundell או Claw-pole, מכיוון שהוא מתאים לביצועים המתעוררים הנדרשים. מאפייני השדה והאבזור של אלטרנטור זה משופרים על ידי שימוש באלקטרוניקה כוח. אלטרנטורים אלה משמשים ברכבים לאספקת חשמל לסוללות ולמערכת החשמל בזמן שהמנוע פועל. אלטרנטורים לרכב דורשים חשמל אלקטרוני וסת מתח לייצור מתח קבוע במסופי הסוללה על ידי ויסות זרם שדה קטן.

מבט חתוך של אלטרנטור לונדל

2. ספק כוח במצב מתג (SMPS)

הרעיון של SMPS מבוסס על מכשירי האלקטרוניקה החשמליים כגון מכשירי מוליכים למחצה הפועלים במצב פועל בעל מתח אפס ומצב כבוי בעל אפס זרם במצב זה באופן תיאורטי עם יעילות של 100%. כדי להפעיל ולכבות את התקני מוליכים למחצה חשמליים אלה טכניקת אפנון רוחב הדופק (PWM) משמש. ממירים מבוססי אלקטרוניקה כוח פחות מגושמים וקטנים משמשים למיתוג בתדרים גבוהים מכיוון שמתגים אלה מסוגלים לפעול בתדרי מיתוג גבוהים.

SMPS

“כיצד בודקים מוספת עם מולטימטר דיגיטלי ”

יישומי SMPS במערכת Power Train

מערכות הרכבת הכוח של רכבי הובלה, רכבים חשמליים ו ICE זקוקים למזגני SMPS הבאים כגון:

בלימה רגנרטיבית (AC / DC)
מטען מובנה (AC / DC)
מערכת סוללות כפולות (DC / DC)
מנוע מתיחה (DC / AC)

3. ממירי DC ל- DC

ישנן טופולוגיות ממיר DC ל- DC שונות אשר ניתן להשתמש בהן בהתאם לדרישות. טופולוגיות אלה מסווגות כטופולוגיות מבודדות ולא מבודדות אשר מאומצות במערכות רכבת כוח. היישום של אלקטרוניקה כוח במיתוג הביא מושג של מיתוג רך כאשר המתגים נתונים ללחץ נמוך באמצעות מצב LLC או תהודה. ממירים רך-מיתוגיים, אמינים במיוחד וארוכי-חיים הם שימושיים מאוד בשוק האלקטרוניקה לרכב. ישנם ממירים דו כיווניים כגון 400 עד 12 וולט לרכבים חשמליים ו 48 עד 12 וולט לרכב חשמלי היברידי או מנוע בעירה פנימית.

ממיר DC-DC

4. מהפך גרירה (DC / AC)

מנועים חשמליים הן מכונות המשמשות להמרת אנרגיה חשמלית לאנרגיה מכנית ובעיקר מנועי DC משמשים למטרה זו, אך בשל חוסר האמינות של מנועי DC, משתמשים במנועי זרם בגלל יעילותם. יישום אלקטרוניקה כוח בבקרי בקרה למנועי זרם התקדמות אדירה משני העשורים האחרונים. לפיכך, כדי שמנועי זרם חילופין יספקו כוח, כוח המאוחסן בסוללות של מערכות החשמל והאלקטרוניקה לרכב של כלי רכב חשמליים או רכבים חשמליים היברידיים או ICE מחייב יישום של מוצרי אלקטרוניקה כח כגון ממירי זרם חילופין או ממירי חשמל .

מהפך SPI

5. מטען מובנה (AC / DC)

כלי רכב עם אלקטרוניקה לרכב מורכבים מסוללות שיש לטעון למטרת טעינה זו, יש להמיר את זרם ה- AC לאספקת חשמל. אנו יודעים כי ניתן לאחסן את הכוח בסוללות רק בצורת DC. המרה זו של AC ל DC יכולה להיעשות על ידי יישום ממירי אלקטרוניקה כוח הנקראים מיישרים.

סוללות רכב

היישום של אלקטרוניקה כוח גובר עם הטכנולוגיות המתקדמות במערכות חשמל ואלקטרוניקה לרכב לשיפור יעילות המערכת הכוללת עם טמפרטורת הפעלה גבוהה, הגברת הגמישות, האמינות והפחתת הגודל הכללי של המעגלים. אם אתה מכיר יישומים חדשניים חדשים של אלקטרוניקה כוח בתחום האלקטרוניקה לרכב, פרסם את רעיונותיך והערותיך בקטע ההערות שלמטה.

נקודות זיכוי: