Musimy cofnąć się wiele lat, aby sprawdzić okres, w którym pojazd nie używał silnika. W tym czasie pojazd był uruchamiany korbą korbową, a wentylator i wycieraczka silnika były mechanicznie sprzężone z silnikiem. Połączenie silnika elektrycznego i silnika spalinowego zostało szybko połączone, a ta kombinacja była pierwotnie głównie ze względu na wygodę. Silniki te są silnikami o małej mocy (<100 w)="" i="" zwykle="" wymagają="" tylko="" prostego="" przekaźnika="" do="" napędzania="" obciążenia,="" co="" jest="" najlepszym="" wyborem="" dla="" poprawy="" wydajności="" i="" wydajności=""> Gdy silniki zaczynają być wykorzystywane w zastosowaniach bezpieczeństwa, takich jak układy przeciwblokujące i systemy kontroli trakcji, silniki wymagają bardziej niezawodnego układu napędowego.
Ostatnio jednak branża motoryzacyjna zwróciła uwagę na zmniejszenie zużycia paliwa. Presja ekologicznego ruchu zmusiła inżynierów do znalezienia inteligentnych, skutecznych rozwiązań dla swoich pojazdów. Silnik może osiągnąć doskonałe osiągi, gdy jest napędzany przez inteligentne urządzenia elektroniczne. Rozwiązania elektroniczne są szczególnie odpowiednie dla silników o dużej mocy (> 100 W). Chociaż chłodzenie silnika i dmuchawy w nowoczesnych samochodach używają teraz elektronicznego sterowania mocą, zakres zastosowań silników jest nadal szeroki. Wiele funkcji w samochodzie nadal korzysta z układów mechanicznych, które są podłączone do silnika spalinowego. Sterowanie elektroniczne może znacznie poprawić wydajność, a pompy i pompy to dobre przykłady. Dzięki sterowaniu elektrycznemu, moc może być wydajnie przekazywana do silnika, umożliwiając silnikowi dokładne spełnianie wymagań mocy przez cały czas.
Technologia konwersji częstotliwości daje duże możliwości branży motoryzacyjnej
Chłodzenie silnika silnika pojazdu i sterowanie zmienną częstotliwością silnika dmuchawy to najnowsza innowacja. Zarówno jednostka chłodzenia silnika, jak i dmuchawa starego modelu wykorzystują system kontroli prędkości składający się z rezystora i przekaźnika. W tym systemie prędkość silnika jest ograniczona do kilku dyskretnych wartości. Rezystor jest wymagany szeregowo z silnikiem, aby uzyskać dowolną wartość prędkości. Prędkości silnika nie można zoptymalizować pod kątem zapotrzebowania na moc, więc wydajność tego rozwiązania jest bardzo niska. Skutkuje to typową wydajnością poniżej 50% w większości przypadków.
Ostatnie postępy w technologii energoelektroniki sprawiły, że sterowanie silnikiem o zmiennej częstotliwości jest rozwiązaniem z wyboru dla wielu zastosowań. Dzięki zmiennej regulacji częstotliwości można uzyskać typowe sprawności systemu większe niż 90% w całym zakresie obciążenia. Przykładowo, biorąc pod uwagę typowy wentylator chłodzący silnik o mocy 400 W, pobór mocy regulatora elektronicznego jest o 100 W mniejszy niż w przypadku sterownika wentylatora oporowego podczas typowego cyklu ładowania. Oszczędność mocy 100 W odpowiada redukcji o około 0,1 litra na 100 km zużycia paliwa.
Wyzwaniem dla napędu silników z technologią sterowania PWM jest spełnienie wymagań EMI. Przy 20 kHz, system generuje hałas po stronie akumulatora. Aktualne nachylenie di / dt podczas włączania i wyłączania jest głównym źródłem zakłóceń elektromagnetycznych. Aby spełnić wymagania EMI, pomiędzy baterią a falownikiem musi być podłączony filtr pasywny. Ten filtr zwykle składa się z dwóch dużych kondensatorów i jednego induktora. Koszt filtra jest ważnym kosztem dla całego systemu. W prostym systemie wykorzystującym tranzystory MOSFET, jedynym sposobem na zmniejszenie di / dt jest wstawienie rezystora przy bramce w celu spowolnienia prędkości przełączania. Takie działanie znacznie zwiększy straty przełączania, zmniejszy wydajność systemu i zwiększy rozmiar radiatora. W takich systemach należy zważyć rozmiar filtru EMI i radiatora.
AUIR3330S używa własnego sterowania di / dt dla wyjścia w celu zmniejszenia emisji emitowanych przez panel. Ta aktywna regulacja di / dt optymalizuje EMI i przełącza wydajność strat i nie podlega już kompromisom filtrów EMI i radiatorów. Wdrożenie tej funkcji wymaga utworzenia określonej bramki w MOSFET, co nie jest możliwe w przypadku komponentów dyskretnych. Do ogólnych zastosowań z MOSFET-em ze sterownikami, kontrola czasu przełączania jest osiągana za pomocą rezystora bramkowego do sterowania prądem przemiennika. Ponadto AUIR3330S oferuje rozwiązanie do napędu dowolnego typu silnika przy pełnej prędkości. Wysoka integracja pozwala projektantom zaprojektować kompaktowe rozwiązanie. Konstrukcja o pełnym zakresie prędkości może być szybko osiągnięta przy minimalnej ilości komponentów zewnętrznych.
Aktywna kontrola di / dt
Podczas procesu włączania, kierowca stosuje duży prąd, aby jak najszybciej osiągnąć próg MOSFET. Gdy prąd zaczyna płynąć do MOSFET, prąd bramki zmniejsza się, aby ograniczyć di / dt. Kiedy napięcie źródła spustowego zaczyna spadać, prąd bramki wzrasta, aby ograniczyć straty przełączania. Straty przełączające są takie same w fazie di / dt w porównaniu z MOSFET-ami opartymi na rezystorze, ale straty przełączania są znacznie niższe podczas fazy dv / dt. Dlatego też na tym samym poziomie EMI, AUIR3330S zużywa znacznie mniej energii i wymaga tylko mniejszego radiatora. Aktywne sterowanie di / dt wymaga złożonego sterownika, który może wykorzystywać różne prądy bramki na różnych etapach przełącznika. AUIR3330S zawiera również inteligentny obwód do wykrywania faz di / dt i dv / dt.
Nowoczesne aplikacje napędów silnikowych wymagają również dodatkowych funkcji, takich jak ochrona i rozwiązywanie problemów. AUIR3330S posiada szereg funkcji zapobiegających awariom systemu w trybie nienormalnym, w tym warunki nadmiernej temperatury, zwarcia wyjściowe, rozłączenie kondensatora masy lub ładowania początkowego. W każdym z powyższych stanów awaryjnych, AUIR3330S jest chroniony, a wyniki diagnostyki błędów przekazywane są do mikroprocesora. Wynik diagnostyczny to wartość, którą można odczytać bezpośrednio przez mikroprocesor.
Ponadto AUIR3330S ma funkcję sprzężenia zwrotnego prądu, która odczytuje prąd obciążenia poprzez pomiar napięcia przepływającego przez rezystor Rifb. System monitoruje prąd obciążenia, aby kontrolować moc dostarczaną do obciążenia. Można wykryć stan utyku silnika.
Sprzężenie zwrotne prądu służy do ustawiania progu zabezpieczenia nadprądowego. Kiedy napięcie na rezystorze Rifb przekracza 4,5 V, wyjście jest automatycznie wyłączane. Ta funkcja zapobiega uszkodzeniom linii lub silnika w czasie utknięcia i może być dostosowana do potrzeb każdego systemu.
podsumować
Silniki, które osiągają pełną elektroniczną regulację, mogą być teraz używane w wielu nowych aplikacjach. W samochodach niektóre ładunki są nadal bezpośrednio napędzane przez silnik, np. Pompy, pompy oleju i pompy wspomagania układu kierowniczego. Wykorzystanie silnika do napędzania tych obciążeń znacznie upraszcza konstrukcję mechaniczną, eliminując potrzebę stosowania pasów i prowadnic, jednocześnie oszczędzając miejsce w komorze silnika. AUIR3330S oferuje rozwiązanie do napędzania dowolnego typu silnika przy pełnej prędkości, z aktywnym sterowaniem di / dt dla EMI i optymalizacją wydajności przełączania
