Påføring av halvledere som diode, s ilicon-kontrollert likeretter (SCR) , tyristorer, gate turn-off tyristorer, TRIAC, bipolar junction transistor (BJT), Power MOSFET og så videre for kontroll og konvertering av elektrisk kraft kalles som p ower elektronikk . Anvendelse av kraftelektronikk i bilapplikasjoner spiller en viktig rolle i å kontrollere bilelektronikk. Bilelektronikk inkluderer moderne elektrisk servostyring, HEV hovedomformer, sentral kroppskontroll, bremsesystem, setestyring og så videre.

Kraftelektronikk i bilapplikasjoner

Hvorfor brukes kraftelektronikk i bilapplikasjoner?

I vårt daglige liv observerer vi ofte varme som utstråler fra bilmotoren etter at bilen har blitt kjørt en viss avstand. Dette skyldes drivsystem for bilelektronikk med motor eller forbrenning eller motor som et av delsystemet som opererer med høy temperatur over 125 grader Celsius. Påføring av kraftelektronikk med komponenter som silisiumbasert strøm MOSFET og IGBT-er som brukes som kraftelektroniske brytere i krafttogsystemet til elektriske og elektroniske systemer for biler for å redusere den totale størrelsen. Og også for å håndtere termiske problemer der en høy effekt på kW-området brukes for å forbedre drivstoffeffektiviteten.

Silisiumbasert MOSFET med to kanaler

“hva brukes et sims -kort til ”

Begrensninger kan overvinnes ved å bruke halvledere med bredbåndsavstand som silisiumkarbid med høy driftstemperatur som gjør det mulig å plassere kretsen i nærheten av høy temperatur. Den har to eller tre ganger høyere varmeledningsevne enn silisium, noe som vil eliminere behovet for store kobberblokker og vannjakker. Silisiumkarbid har høy sammenbruddsspenning og er i stand til å bytte ved høye frekvenser med veldig mindre strømtap, noe som gjør den totale størrelsen på kretsene veldig liten.

Silisiumkarbidflis

Anvendelse av kraftelektronikk

Elektroniske applikasjoner utvides til forskjellige felt som Aerospace, Automotive elektriske og elektroniske systemer , kommersielle, industrielle, bolig-, telekommunikasjons-, transport-, brukssystemer osv. I tilfelle bilelektronikk brukes de elektrisk genererte systemene i biler som biler som telematikk, underholdningssystemer i bilen, carputere og så videre. Behovet for å kontrollere bilmotorer stammer fra bilelektronikk for riktig kontroll og konvertering.

Automotive Electronics Components

Bilelektronikk er klassifisert i forskjellige typer: motorelektronikk, transmisjonselektronikk, chassiselektronikk, aktiv sikkerhet, førerassistanse, passasjerkomfort og underholdningssystemer. For alle kraftsystemer som DC / DC eller DC / AC eller AC / DC, strømmen elektroniske komponenter som kontrollere, portdrivere, omformere og så videre kreves. Basert på kravene fra produsenten av kjøretøyet eller strømforsyningen, velges de analoge eller digitale kontrollerne slik at følgende parametere inkludert kostnad, integrering, pålitelighet og fleksibilitet tas i betraktning.

Power Electronics Application i bilelektronikk

Anvendelser av kraftelektronikk i elektriske og elektroniske systemer for biler inkluderer høyspenningssystemer, bilproduksjon, byttet strømforsyning (SMPS), DC til DC-omformere , elektriske stasjoner, trekkomformer eller DC til AC-omformer, kraftelektronisk komponent, krav til høy temperatur, anvendelse av SMPS i krafttogsystem, og så videre. Tenk for eksempel på en moderne bil der vi kan finne mange kraftelektroniske komponenter som tenningsbryter, kontrollmodul, hastighetssensor, styresensor og andre komponenter, som vist i figuren ovenfor.

1. Automotive Power Generation

Anvendelse av kraftelektronikk i bilproduksjonsgenerasjonssystemet gir bilgeneratorer forbedret effektivitet og høy effekt, sammen med høy temperatur som tåler kapasitet og høy effekttetthet, med en rekke undersøkelser innen utforming av generatorer med kraftelektroniske applikasjoner i slått modus. Den ofte brukte dynamoen i bilindustrien er Lundell eller Claw-pole generator, da den er egnet for den nødvendige ytelsen. Felt- og ankeregenskapene til denne generatoren forbedres ved bruk av kraftelektronikk. Disse generatorene brukes i biler for å levere strøm til batteriene og det elektriske systemet mens motoren går. Bilgeneratorer krever strømelektronikk spenningsregulator for å produsere en konstant spenning ved batteripolene ved å modulere liten feltstrøm.

Klipp av Lundell Alternator

2. Switched Mode Power Supply (SMPS)

SMPS-konseptet er basert på kraftelektroniske enheter som halvlederanordninger som opererer i en på-tilstand som har null spenning og en av-tilstand som har null strøm i denne tilstanden teoretisk med 100% effektivitet. For å slå disse kraftige halvlederinnretningene på og av pulsbreddemodulasjonsteknikk (PWM) benyttes. Mindre klumpete og små kraftelektronikkbaserte omformere brukes til høyfrekvente bytter, siden disse bryterne kan fungere under høye bryterfrekvenser.

SMPS

SMPS-applikasjoner i Power Train-systemet

Drivsystemene til elektriske kjøretøyer, elektriske kjøretøyer og ICE trenger følgende SMPS-balsam som:

Regenerativ bremsing (AC / DC)
Innebygd lader (AC / DC)
System med dobbelt batteri (DC / DC)
Trekkmotor (DC / AC)

3. DC til DC-omformere

Det er forskjellige DC til DC-omformertopologier tilgjengelig som kan brukes basert på kravene. Disse topologiene er klassifisert som isolerte og ikke-isolerte topologier som er adoptert i krafttogsystemer. Anvendelsen av kraftelektronikk i svitsjing har ført til et konsept med mykveksling der bryterne utsettes for lavt stress ved bruk av en LLC eller resonansmodus. Disse soft-switching, svært pålitelige og langlivskonvertere er veldig nyttige i bilelektronikkmarkedet. Det er toveis omformere som 400 til 12V for elektriske biler og 48 til 12V for hybrid elbil eller forbrenningsmotor.

DC-DC-omformer

4. Traksjonsomformer (DC / AC)

Elektriske motorer er maskiner som brukes til å konvertere elektrisk energi til mekanisk energi og primært DC-motorer brukes til dette formålet, men på grunn av upåliteligheten til DC-motorer brukes AC-motorer på grunn av effektiviteten. Anvendelse av kraftelektronikk i bygningskontrollere for vekselstrømsmotorer har hatt en enorm fremgang de siste to tiårene. For at vekselstrømsmotorer skal levere strøm, krever kraft som er lagret i batterier til elektriske og elektroniske bilsystemer til elektriske kjøretøyer eller hybridbiler eller ICE, påføring av kraftelektronikk slik som DC til AC-omformere eller elektriske omformere .

SPI-omformer

“hvordan bygge en radioreparatør ”

5. Innebygd lader (AC / DC)

Kjøretøy med bilelektronikk består av batterier som må lades for dette ladeformålet, og strømforsyningen må konverteres til DC. Vi vet at strømmen kun kan lagres i batterier i form av likestrøm. Denne konverteringen av AC til DC kan gjøres ved å bruke kraftelektronikkomformere som kalles likerettere.

Bilbatterier

Anvendelsen av kraftelektronikk øker med de fremrykkende teknologiene innen elektriske og elektroniske systemer for biler for å forbedre den totale systemeffektiviteten med høy driftstemperatur, øke fleksibiliteten, påliteligheten og for å redusere den totale størrelsen på kretsene. Hvis du kjenner til noen nye innovative applikasjoner av kraftelektronikk i bilelektronikk, kan du legge inn dine ideer og kommentarer i kommentarseksjonen nedenfor.

Fotokreditter: