任务4 电源供电电路原理

新能源汽车电力电子技术,任务4电源供电电路原理,建议课时：2学时,知识目标（1）知道新能源汽车电子控制单元的作用；（2）知道滤波和稳压的原因及工作原理；（3）能够理解滤波和稳压的区别；（4）能通过示波器测量电源供电电路的波形，并做出正确分析；（5）正确规范的使用实训板，养成良好的新能源汽车维修职业素养。,教学目标,学习目录,内容结构,任务导入,蓄电池同时为汽车和车身电器供电，所以在汽车日常行驶过程中，蓄电池电压会随着车身用电器的使用情况变化而变化。为了避免电压的不稳定造成汽车控制单元内部电子元件的损坏，需要维持电源电压的稳定，保护ECU内部电路。本实训通过搭建电路，测量ECU供电电路的电压波形变化，学习其基本原理和工作过程，并通过规范的操作，养成良好的职业素养。,知识链接1：新能源汽车上的电子控制单元的作用,知识准备,处理器是电子控制单元的核心部分，具有运算与控制的功能，正常工作时需要稳定的电源电压。在新能源汽车行驶过程中，它负责采集各传感器的信号，并且进行运算，然后将运算的结果转变为控制信号，控制各执行器正常工作。现今的汽车发展，许多地方都应用了电子控制单元，如图3-4-1所示，例如：新能源汽车整车控制器、ABS控制单元、安全气囊控制单元和多向可调电控座椅等。随着汽车电子化、自动化的提高，电子控制单元将会日益增多。,图3-4-1新能源汽车控制单元,知识链接2：滤波的原因及其原理,知识准备,如果没有经过滤波，交流电转经过整流电路后输出直流电。此时的直流电被称为脉动直流电，电压大小就像人体的脉搏一样有规律地变化。这种电源由于有不稳定因素存在，如果直接对电子控制单元供电会造成电压冲击，损坏内部的电子元件。为了减少这种电压的波动变化，在整流电路输出端并联了一个电容，起滤波作用，如图3-4-2所示。当脉动直流电的电压上升时，就会对电容进行充电；当脉动直流电的电压下降时，之前因高电压波动给电容充的电就会反馈回来进行放电，平缓电压的下降。通过这样来回的充放电，输出的电压可以平顺电压的波动。,图3-4-2滤波前后波形对比,知识链接3：稳压的原因及其原理,知识准备,蓄电池同时对仪表盘、灯光照明、雨刮等车身用电器供电，同时也负责各电子控制单元的供电。汽车日常行驶过程中工作状态频繁变换，如加速超车、红灯路口减速或爬坡等等，还有用电设备不定时的使用，如夜间行车打开前照灯、雨天天气打开雨刮或使用鼓风机通风等等。负载的变化导致了蓄电池电压的不稳定，容易损坏电子元件，因此，电路需要稳压。如图3-4-3所示，要求在负载变化的情况下，能稳定电源电压，提高电路的安全性。,图3-4-3稳压电路处理示意图,知识链接4：滤波与稳压的区别,知识准备,滤波和稳压的目的都是要保持电源输出的稳定，但两者又有所区别：滤波指的是电压时刻变化的情况下，使得输出电压的波动变小。虽然滤波也有一定的稳压作用，但其稳定电压的作用不明显，负载变化较大时电压仍然会有较大的波动。稳压是负载变化较大时，输出的电压变化较小，可以视为电压大小保持不变。,知识链接5：集成电路1117的认知,知识准备,集成电路1117是一种输出电压为3.3V的正向低压降稳压器，适用于各种控制系统接口的电池供电。该集成电路具有三端口，分别是输入端口、输出端口和接地端口，如图3-4-4所示。基本参数如下：工作结温范围：-40125C输入电压：15