Примена ССД уређаја као што су диода, с исправљач под контролом иликона (СЦР) , тиристори, тиристори за искључивање врата, ТРИАЦ, биполарни спојни транзистор (БЈТ), Повер МОСФЕТ и тако даље за контролу и конверзију електричне енергије назива се п властита електроника . Примена енергетске електронике у аутомобилској примени игра главну улогу у управљању аутомобилском електроником. Аутомобилска електроника укључује савремени електрични серво управљач, ХЕВ главни претварач, централну контролу каросерије, систем кочења, контролу седишта и тако даље.

Енергетска електроника у аутомобилској примени

Зашто се енергетска електроника користи у аутомобилској примени?

У нашем свакодневном животу често примећујемо топлоту која зрачи из мотора аутомобила након што је аутомобил прешао одређену удаљеност. То је због система погонских склопова аутомобилске електронике са мотором или мотором са унутрашњим сагоревањем или мотором као једним од подсистема који ради са високом температуром већом од 125 степени Целзијуса. Примена енергетске електронике са компонентама попут силикона МОСФЕТ-ови снаге и ИГБТ-ови који се користе као електронски прекидачи снаге у систему погонских склопова аутомобилских електричних и електронских система за смањење укупне величине. Такође и за управљање термичким проблемима у којима се користи велика снага опсега кВ за побољшање ефикасности горива.

Двоканални МОСФЕТ на бази силикона

“ожичење 3 фазе до једнофазне ”

Ограничења се могу превазићи употребом широкопојасних полупроводника попут силицијум-карбида са високом радном температуром која омогућава постављање кола близу места са високом температуром. Има два или три пута већу топлотну проводљивост од силицијума, што ће елиминисати потребу за великим бакарним блоковима и воденим јакнама. Силицијум-карбид има високи пробојни напон и способан је за пребацивање на високим фреквенцијама са врло мањим губицима снаге што чини укупну величину кола врло малом.

Чип од силицијум-карбида

Примена енергетске електронике

Примене енергетске електронике су проширена на различита поља као што су Ваздухопловство, Аутомобилска индустрија електрични и електронски системи , комерцијални, индустријски, стамбени, телекомуникациони, транспортни, комунални системи итд. У случају аутомобилске електронике, електрично генерисани системи се користе у аутомобилима као што су друмска возила као што су телематика, системи за забаву у аутомобилима, карпутери итд. Потреба за управљањем моторима аутомобила настала је у аутомобилској електроници за правилним управљањем и конверзијом.

Компоненте аутомобилске електронике

Аутомобилска електроника класификује се у различите врсте: електроника мотора, електроника мењача, електроника шасије, активна безбедност, помоћ возачу, удобност путника и системи за забаву. За било који систем напајања попут ДЦ / ДЦ или ДЦ / АЦ или АЦ / ДЦ, снага електронске компоненте попут контролера, драјвера капије, претварача и тако даље. Генерално, на основу захтева произвођача возила или напајања, аналогни или дигитални контролери се бирају тако да се узимају у обзир следећи параметри, укључујући трошкове, интеграцију, поузданост и флексибилност.

Примена енергетске електронике у аутомобилској електроници

Примена енергетске електронике у аутомобилским електричним и електронским системима укључује високонапонске системе, аутомобилску производњу електричне енергије, преклопно напајање (СМПС), Претварачи једносмерне у једносмерну струју , електрични погони, претварач вуче или претварач једносмерне у наизменичну струју, електронска компонента снаге, захтеви за високу температуру, примена СМПС у систему погонских склопова итд. На пример, узмимо у обзир савремени аутомобил у којем можемо пронаћи многе електронске компоненте снаге као што су прекидач за паљење, управљачки модул, сензор брзине возила, сензор управљања и друге компоненте, као што је приказано на горњој слици.

1. Производња аутомобила у аутомобилској индустрији

Примена енергетске електронике у аутомобилском систему за производњу електричне енергије омогућава аутомобилским алтернаторима побољшану ефикасност и велику снагу, заједно са високим температурама издржљивим капацитетом и густином велике снаге, уз мноштво истраживања у дизајнирању алтернатора са преклопним режимом примене енергетске електронике. Често коришћени алтернатор у аутомобилској примени је Лунделл или Цлав-поле алтернатор, јер је погодан за потребне перформансе у настајању. Карактеристике поља и арматуре овог алтернатора побољшане су употребом енергетске електронике. Ови алтернатори се користе у аутомобилима за напајање батерија и електричног система док мотор ради. Аутомобилским алтернаторима је потребна електрична електроника регулатор напона за производњу константног напона на стезаљкама акумулатора модулацијом мале пољске струје.

Пресечени поглед на Лунделл Алтернатор

2. Напајање са комутираним режимом (СМПС)

Концепт СМПС заснован је на уређајима за енергетску електронику као што су полупроводнички уређаји који раде у укљученом стању који има нулти напон и искљученом стању који има нулту струју током овог стања теоретски са 100% ефикасности. Да бисте укључили и искључили ове полупроводничке уређаје техника модулације ширине импулса (ПВМ) се користи. Мање гломазни и мали претварачи засновани на енергетској електроници користе се за високофреквентно пребацивање, јер ови прекидачи могу да раде под високим преклопним фреквенцијама.

СМПС

СМПС апликације у систему погонских склопова

Системима погонских склопова ХЕВ-а, електричних возила и ИЦЕ требају следећи СМПС уређаји као што су:

Регенеративно кочење (АЦ / ДЦ)
Уграђени пуњач (АЦ / ДЦ)
Систем са две батерије (ДЦ / ДЦ)
Вучни мотор (ДЦ / АЦ)

3. ДЦ у ДЦ претварачи

Доступне су различите топологије претварача једносмерне у једносмерну струју које се могу користити на основу захтева. Ове топологије су класификоване као изоловане и неизолиране топологије које су усвојене у системима погонских склопова. Примена енергетске електронике у комутацији донела је концепт меког пребацивања где су прекидачи подвргнути ниском напрезању помоћу ЛЛЦ или резонантног режима. Ови високопоуздани претварачи са меким пребацивањем веома су корисни на тржишту аутомобилске електронике. Постоје двосмерни претварачи попут 400 до 12В за електрична возила и 48 до 12В за хибридна електрична возила или моторе са унутрашњим сагоревањем.

ДЦ-ДЦ претварач

4. Претварач вуче (ДЦ / АЦ)

Електромотори су машине које се користе за претварање електричне енергије у механичку и у ту сврху се првенствено користе мотори једносмерне струје, али због непоузданости мотора једносмерне струје, мотори наизменичне струје се користе због њихове ефикасности. Примена енергетске електронике у регулаторима зграда за моторе наизменичне струје је постигла изузетан напредак у последње две деценије. Дакле, за моторе наизменичне струје за напајање, снага ускладиштена у батеријама аутомобилских електричних и електронских система електричних возила или хибридних електричних возила или ИЦЕ захтева примену енергетске електронике као што су једносмерни наизменични претварачи или електрични претварачи .

СПИ претварач

5. Уграђени пуњач (АЦ / ДЦ)

Возила са аутомобилском електроником састоје се од батерија које је потребно напунити за ову сврху пуњења, а напајање наизменичном струјом мора да се претвори у једносмерну. Знамо да се снага може чувати у батеријама само у облику једносмерне струје. Ова конверзија АЦ у ДЦ може се извршити применом претварача енергетске електронике који се називају исправљачи.

Аутомобилске батерије

“кола претварача напона у фреквенцију ”

Примена енергетске електронике се повећава са напредним технологијама у аутомобилским електричним и електронским системима за побољшање укупне ефикасности система са високом радном температуром, повећање флексибилности, поузданости и смањење укупне величине кола. Ако знате неке нове иновативне примене енергетске електронике у аутомобилској електроници, објавите своје идеје и коментаре у одељку за коментаре испод.

Фото кредити: