分析电子功率开关在汽车电器系统中的应用

陈志号 刘建俊

摘 要：随着社会各个领域快速发展，汽车工业发展规模在逐步扩大，汽车上应用的电器设备在逐步增多，控制开关、继电器、熔断丝等应用较多，使得电气系统复杂程度提升。有较多应用器件是易损构件，会导致电器系统运行产生较多故障。本文主要对电子功率开关在汽车电器系统中的应用进行探析，完善汽车电器系统电子负荷度，确保汽车系统稳定运行。

关键词：电子功率开关；汽车；电器系统

1.汽车电器的主要组成部分

1.1电源系统

电源系统包括蓄电池、发电机、调节器。其中发电机为主电源，发电机正常工作时，由发电机向全车用电设备供电，同时给蓄电池充电。调节器的作用是使发电机的输出电压保持恒定。蓄电池为可逆的直流电源。在汽车上使用最广泛的是起动用铅蓄电池，它与发动机并联，向用电设备供电。

发电机是汽车电系的主要电源，它在正常工作时，对除起动机以外的所有的用电设备供电，并向蓄电池充电，以补充蓄电池在使用中所消耗的电能。发电机可以说是历史上独一无二的最伟大的电学发明，现在汽车使用的发电机都是交流发电机。在汽车上，发电机既是用电器的电源，又是蓄电池的充电装置。为了满足用电器和蓄电池的要求对发电机的供电电压和电流变化范围也有一定的限制。直流发电机所匹配的调节器一般都是由电压调节器、电流限制器、截断继电器三部分组成。

1.2启动系统

美国物理学家亨利于1831年发现自感现象后，发表了介绍电动机的论文。根据发电机原理，做成与发电机原理相反的电动机（马达），这就是起动机。可以说，发电机技术进步的同时就有了起动机。起动机是用来起动发动机的，它主要由电机部分、传动机构（或称啮合机构）和起动开关三部分组成。

1.3照明系统

包括汽车内、外各种照明灯及其控制装置。用来保证夜间行车安全。主要有前照灯、雾灯、尾灯、制动灯、棚灯、电喇叭、转向灯闪光器等。1898年“哥伦比亚”号电动汽车首先把电用于前灯和尾灯。最初的前大灯不能调光，所以汽车在会车时有些晃眼，后来采用了附加光度调节器，并由美国异航灯具公司推广应用。这种前大灯可以在垂直方向上下移动，但驾驶员必须下车搬动夹具装置，非常不方便。1925年，导航灯具公司推广了双丝灯泡，远光和近光的调节通过开关来控制，才把这个问题彻底解决。

1.4仪表系统

包括各种电器仪表（电流表、充电指示灯或电压表、机油压力表、温度表、燃油表、车速及里程表、发动机转速表等）。用来显示发动机和汽车行驶中有关装置的工作状况。 最早的汽车仪表与信号是由一排外视器组成的，随后出现的仪表是精确计时仪。汽车仪表的作用是帮助驾驶员随时掌握汽车主要部分的工作情况，及时发现和排除可能出现的故障和不安全因素，以保证良好的行使状态。汽车常用仪表有电流表、水温表、发动机机油压力表、燃油油量表及车速里程表，有的汽车还有发动机转速表和制动系贮气筒气压表等。

1.5辅助电器系统

包括电动刮水器、空调器、低温启动预热装置、收录机、点烟器、玻璃升降器等。 随着汽车辅助工业的发展和现代化技术在汽车方面的应用，现代汽车装用的辅助电气设备很多，除了汽车用音响设备，通讯器材和汽车电视等服务性装置外，都是一些与汽车本身使用性能有关的电气设备。如电动刮水器，电动洗窗器，电动玻璃升降器，暖风通风装置、电动座位移动机构，发动机冷却系电动风扇、电动燃料泵，冷气压缩机用电磁离合等等。

2.电子功率开关基本应用特点

目前在汽车电器系统中应用电子功率开关具有较多特点，监控汽车外部环境的信息等，比如方向灯、动向灯、尾灯等。为了能够对交流电力、发动机负荷量进行控制，需要对各类零件设备进行组装，比如电子功率内部设备等。需要在分析汽车运行基本需求基础上对其系统功能进行完善。

3.电子功率开关在汽车电器系统中的应用探析

3.1感应加热电源技术

现阶段电子功率开关中感应技术应用至关重要，此项技术主要是由开关闸、晶体管、多个设备晶体管、隔绝体双边开关等设备零件构成。能够确保电气充电量进行转变，由49Hz电频转为高中功率电频。通过感应加热电源技术有效应用能够对基本电量功率进行控制，具有大输出电量、简便转换方式、应用周期较长、操作便捷等基本特点，目前在汽车电器生产过程中广泛应用。感应加热电源是功率开关主要技术，在电子开关中占有重要应用价值。技术设备基本功率与设备大小、使用效率、安全性能、电力大小等方面具有直接联系，电子功率开关的出现与应用，也就是感应加热技术在汽车系统中的实践应用。

3.2常规电子功率开关

当前电子功率开关设备构成部件较多，主要有功率管、晶管开关、绝缘晶体管、单面闸管等基本部件，目前电子开关零件实际用途以及多项数据存在较大差异，逐步组成了各类型号的汽车电器系统装置，能够为电器系统选定恰当的电子功率开关，对各类产品基本应用功能、多项参数、具体操作方法等进行选取，结合多个方面参考要素选取相应的电子功率开关。当前电子功率半导体主要是将不同开关零件进行有效连接，然后将不同部件进行有效安装。当前电子功率开关主要是呈现出块件式，会导致汽车电器系统安全性能、基本应用功能、体积规格等与技术标准相适应，大功率管、晶体管等模块应用价值在逐步提升。在晶体闸管具体安装过程中，相关技术人员可以将晶管模块与传感电路设备进行安装操作，组建成智能化电子功率开关，确保电子功率开关应用性能提升，占用体積较小，安装操作较为便捷，能在电气系统中合理应用。

3.3绝缘栅双极型体管开关

目前可以在电子功率开关中添加绝缘栅晶体管装置，然后采取相关智能操作，然后选取规范化的安装技术确保各个装置能够有效连接，确保控制技术、操作技术、显示界面各项应用便捷度更高。当前智能操作模块主要应用特点就是电子功率开关发生运行故障之后能够进行有效的自我保护，从而对系统运行损坏程度进行探究，强化系统应用，提高系统运行稳定性。为了能够适应各类汽车电器系统运行，需要对维修次数进行控制，避免汽车出现较多运行故障。绝缘晶体模块中各个电流部件主要实在多个芯片中进行有效集中，有助于研发汽车系统，建立更多规整化的电子功率开关模块。

4.电子功率开关在电子系统中的基本应用原理探析

电子系统主要是由无断线、无电器等部分构成的智能化汽车系统，通过功率开关的合理应用能够掌握汽车良好的运行状态和故障信息。防止由于功率问题以及具体工作量限制导致短路问题发生，需要电子系统应用功能逐步完善。电子系统的主要是由操作系统、电器与灯管设备、显示装置等构成。对系统负荷量进行分析选取相应的开关设备与感应装置，确保各个装置能够有效连接。目前电子功率开关在电子系统中基本应用原理是通过中央操作控制设备对汽车电子负荷量进行控制，然后对相关设备多项数据进行读取处理，然后获取相关操作地址和基本数据。通过电缆对数据进行有效传输。系统会将设备运行负荷量进行合理分配，然后将负重较高的部件进行有效处理，各项数据能够通过显示屏进行集中显示。电子功率开关内部感应开关，比如气压大小等进行感应，然后通过数据进行有效处理。在电气系统中应用静态功率开关，能够对障碍自动判断，对汽车在实际运行过程中各个负荷部件短路问题进行有效保护。

参考文献：

【1】刘海峰.汽车电气系统中电子功率开关的应用【J】.电子世界，2014，（8）.

【2】杨赛，张莹，时瑞浩.汽车电气系统中电子功率开关的应用【J】.科技资讯，2011，（24）.