汽车电器与电子设备课程设计指导书A

1、汽车电器与电子设备课程设计指导书一、汽车电器与电子设备课程设计时间共两个星期，分配如下:资料查找与阅读共三天;电路的设计与计算共五天;课程设计资料撰写与打印共两天。具体安排是18周星期五上午动员大会。19周星期一上午至星期三下午查找阅读的有关设计资料。19周星期四上午至19周星期日继续查找资料，并进行设计。20周星期一上午至20周星期三上午在学院提供的教室和机房内完成课程设计全部内容。20周星期三下午至星期四下午进行设计答辨。二、汽车电器与电子设备课程设计题目由指导教师指定，设计内容为:1、电子调压器的设计有a、b型，额定电压分别为14、28、42伏;励磁电流为别为0.1-2a。如图1、2所示

2、电路。 图1 a型电子调压器 图2 b型电子调压器2、 电子点火器的设计有与磁感应信号发生器配合的jkf667电路;有教科书图3-25所示两种电路,其额定电压分别为12、24、42伏;最大电流分别为;0.5-2a。如图3、4所示。 图3 jkf667电子点火器电路 图4磁感应电子点火器电路三、课程设计内容要求本课程设计要求同学首先根据课题内容查找有关资料，它包括各种汽车维修技术手册、汽车电器手册、电子电路的各种教科书、各种汽车说明书、各种汽车文献、专利资料。通过阅读资料了解有关资料电路的工作原理。并在课程设计说明书中、用文字表达每种电路的工作原理。分析它们的优点、特点。然后进行自己的课程设计，

3、必须掌握自己课题电路的工作原理。在此基础上进行电路的计算分析;根据指导教师给出的设计要求,逐渐往下推进。计算总电路的电流、各分路的电流、电压、电阻的阻值、总耗损功率;每个分支电路的耗损功率。根据计算结果、确定电路中各元件参数。最后通过查找手册、比较确定元件的型号，并画出电路设计图。在课程设计说明书中，这部分内容最重要。最后完成设计的设备检测电路图的设计,并说明检测原理和绘制检测电路图。四、课程设计说明书资料要求包括以下文件1、在说明书中填写所选课程设计题目、所完成的项目；设计题目的现状，介绍自己查找阅读的有关设计资料内容，要求最少介绍三种以上与自己设计电路有关电路的工作原理。2、介绍.自己的设

4、计电路的工作原理;进行各种参数的计算，包括各三极管、二极管、电容上耐压值的计算;三极管、二极管、电阻上通过电流值、功率的计算等内容。3、设计产品检测试验电路并介绍试验电路的工作原理与目的。4、电路设计总图1张。5、产品检测图1张。五、组织、纪律1.、本次汽车电子课程设计按教学班分为五个大组,学生负责人为各班班干部:.1班为第一大组指导教师张春花,同学共45人2班为第二大组指导教师张继峰同学,共.44.人3、4班第三大组指导教师唐文初,同学共56人5班为第四大组指导教师李淼林,同学共.38.人6班为第五大组指导教师王丽,同学共.31.人2. 为便于指导、交流、了解进度。从19周星期4开始至20周

5、星期三下午,同学们在上午10点至11点应到指定教室或机房向指导教师签到。3. 、 课程设计示范资料一、设计课题：电子调压器的设计 要求调节电压小于16v、励磁电流5a本人设计电子调压器如下图1所示中心线框图内部分: 图1 电子调压器图图1的电子调压器工作原理如下： (1)接通点火开关s且发电机运转，当其电压低于蓄电池电压时，蓄电池电压加在分压器r1、r2上，r2上的分压低于vs1的击穿电压，vt1截止。蓄电池电压经r5加在vd2、r7上，电阻r7使vt2获得正向偏压而导通；vt2导通后。偏流电阻r8使vt3获得正向偏压而导通，接通磁场电路。其电流回路为：蓄电池正极一点火开关s一发电机接线柱f1

6、（磁场绕组）与调节器“f”接线柱一vt3一调节器“e”接线柱一蓄电池负极。发电机电压随转速的升高而升高。 (2)当发电机电压达到限额电压时，电阻r1、r2的分压加在vd1、vs1、r6上，使vs1击穿导通，vtl随之导通并饱和，vtl集电极对地的电压几乎为零(0.3v)，使vt2失去正向偏压而截止，vt2的截止，又使vt3截止。磁场电流得不到补充，发电机电压下降。当发电机电压稍低于限额值时，vs1截止，vtl截止，vt2、vt3管获正向偏压而导通，磁场绕组中又有电流通过，发电机电压又上升。vtl三极管与vt2、vt3三极管交替导通、截止，使发电机电压限定在调节电压范围内。 2辅助元件的作用 辅

7、助元件用来保护调节器和改善调节器的性能。 (1)电阻r3为调整电阻。通过调整其阻值的大小可以调整调节器限额电压的高低。r3的阻值增大，限额电压升高，反之限额电压降低。 (2)vd3为续流二极管。在三极管v3截止瞬间，磁场绕组产生的自感电动势经vd3构成回路放电，保护v3管不被击穿。 vd1为温度补偿二极管。它与稳压管反向串联，其温度系数为负值，工作温度升高，管压降降低，反之管压降升高。稳压管的温度系数为正值，当温度变化时，起补偿作用，使调节器性能稳定。 vd2为分压二极管。当vtl导通时，使vt2、vt3可靠截止，减小vtl温度变化时对vt2、vt3的影响。 vs2为稳压二极管。并联在发电机两

8、端，起过压保护作用。 (3)r4称为正反馈电阻。其作用是提高vt3的开关速度，减小三极管的耗散功率，延长调节器的使用寿命。(4) 电容器c1、c2称为降频电容。并联在分压电阻r1两端利用其两端电压不能突变的特性来降低vtl的开关频率减小vt1的开关次数从而减小耗散功率，延长调节器的使用寿命。二、本人查找巳有电子调压器如下图2、3、5、6所示 图2五十铃汽车晶体管调节器 五十铃汽车工作原理如下: l)当接通点火开关s时，蓄电池电流经r4，进入调节器，由于r6、rv、r7组成的分压器在r6与部分rv上的分压不足以使vw击穿，故v2截止，v1导通，发电机获得激磁电流，其回路为: 蓄电池正极点火开关s

9、r4v1发射极v1集电极激磁绕组搭铁蓄电池负极此时回路申串人了r4其激磁电流约为0.4a。由于发电机末工作其中性点n无电压。继电器k保持常态,电源经r4、r5加到v3的be结。使v3导通，充电指示灯亮。 2)当发电机电压低于充电电压时。中性点n的电压不足以使继电器k动作，调节器的工作状态与上述相同。 3)当发电机电压高于充电电压。但低于调节电压时。发电机中性点n的电压大于9v。磁场及充电指示继电器动作 (常开触点闭合、常闭触点打开)。其激磁电路为： 蓄电池正极点火开关sv1发射极v1集电极激磁绕组搭铁蓄电池负极 此时r4被短路。发电机进入证常激磁状态。其激磁电流在2a左右。由于k的常闭触点打开

10、，v3因无基流而截止，充电指示灯灭。 4）当发电机因其转速升高或负荷减少使输出电压高于调节电压(28v，时，vw被击穿，v2获基流而导通，将v1的基极与发射极短接，使v2截止，激磁电流被切断，发电机电压迅速下降。 当发电机电压降到一定值时，vw又截止，v2随之截止，v1又导通，发电机重新获得激磁电流，输出电压再次升高。如此往复，保持发电机输出电压恒定。图3所示为pi一2型晶体管调节器原理图，该调节器电压调节部分主要由v1、v2、v3、v4和vw组成。该调节器具有充电指示灯h电路外，还有如下特点:采用了两只npn型三极管与稳压管vw串联有二极管v6，用以对vw进行温度补偿;装有正反馈电阻r9，以

11、加速晶体管工作状况的转换过程;电容器c1用以降低开关的频率，提高晶体管工作的稳定性。由于这些特点，使ph一2的性能大大改进。图3 pi一2型晶体管调节器原理图当发电机电压低于调节电压时，vw不被击穿，v1无基极电流而截止，v2基极处于高电位，v2导通，从而使v3导通，发电机的激磁回路被接通。同时、由于v3导通，其集电极电压很高，该电压通过r10加到v5的基极，使v5导通。v4也通过r13导通，接通指示灯电路，充电指示灯亮。 当发电机电压高于调节电压时，vw被击穿，v1有基流而导通，使v2的基极为低电位而截止，v3也截止。v3截止后其集电极为负电位，从而v5无基流而截止，v4也截止，充电指示灯的

12、电路被切断，指示灯熄灭。当调节器进入正常调节状态时，v3的截止与导通不断转换，其基极上是幅值约为l4v的矩形交变电压，该电压经r11、c4加到由二极管v9、v1组成的整流器上，使正半波通过v9负半波流过v10并使电容器c5充电。来自c5的负电压经v11 、v12限制在1516v左右，加到v5基极，使v5截止，故v4也截止，充电指示灯灭。因此当发电机电压高于调节电压后，充电指示灯灭，指示发电机已在充电。如图4所示为日本电装公司有过电压保护电路的调节器原理图。图中vw，、r和v2组成过电压保护电路，这种保护电路很容易与调节器作成一体，使结构简化、不需要单独接线。 当电系工作正常时，过电压检测稳庇管

13、vw，与过电压保护三极管 v2均不起作用，故无功耗。当电系产生不过电压时。vw，被击穿导通，从而使v2也导通，使v1、v1截止，激磁电流被切断，发电机输出电压迅速下降。过电压消失后，vw，截止，v2也截止，调节器恢复五常工作。图4 日本电装公司有过电压保护电路的调节器原理图五十铃车用集成电路调节器;该调节器的工作原理如图5所示。图5五十铃车用集成电路调节器当接通点火开关时。调节器激磁回路中串入了r，激磁电流小;l端的电压是限流电阻r与磁场绕组电阻rl的分压:充电继电器不动作，充电指示灯亮。发电机发电后。当l端的电压大于充电 继电器的工作电压时。继电器动作，充电指示灯电路被切断而熄灭，表示发电饥

14、已向或可向蓄电池充电，同时激磁电流增大。当发电机输出电压高于调节电压时，调节器切断激磁电流，使输出电压降低。在这一调节过程中，功率管v1总是工作在开关状态。 该调节器的b端是充电系统故障报警端。l2v电系的安全充电电压一般不超过17v，若充电系统发生故障，发电机的电压可能超过安全电压。当b端检测到一一个高于l7v的故障电压后。能迅速切断激磁回路，使发电机输出电压降低;同时充电继电器的报警系统发出报警信号，以便及时发现故障进行维修。 调节器的s端是调节电压自检端。s端直接与蓄电池正端相连，以检测蓄电池端的发电机输出电压。当调节器l端出现故障时，s端具有与b端一样的功能。利用s端检测调节器是否有故

15、障的功能。 匈牙利却贝尔d一750型卡车晶体管调节器原理图，如图6所示。该调节器采用了两只pnp型管和两只npn型管，开关电路由复合管v1、v2组成。c1是滤波电容器，可使调节器的电压变得比较平滑。vs为续流二极管，用于消除发电机自感电势对晶体管的冲击，以保护v3、v4。调节器的d接线柱并不直接搭铁，而是同时与发电机的激磁二极管v6、v7、v8和充电指示灯相连。 其工作过程如下: (1)接通开关s时，由于r2与r3并联阻值小于r7，v1无基极电流而截止，v2产生基极偏流而导通，v3、v4也随之导通，为发电机提供了激磁电流，其回路为: 蓄电池正极开关s电流表a接线柱十激磁绕组v4的集电极v4的发

16、射极接线柱d充电指示灯搭铁至蓄电池负极 此时激磁电流流经充电指示灯，指示灯亮，激磁电流较小。 图6 d一750型卡车晶体管调节器原理图 (2)当发电机运转发电后，采用星形接法的发电机定子三相绕组a、b、c总有一相呈现低电位，即负极，调节器接线柱d由通过充电指示灯搭铁变为通过二极管v6、v7、v8到发电机a、b、c三相绕组形成回路。此时充电指示灯无电流流过而熄灭，激磁电流也因而增大。 (3)当发电机的电压达到调节值时，隐压管2cw被击穿通导，使v1发射极电位高于基极电位而导通。v1导通后又导致v2发射极电位低于基极电位而截止，v3、v4随之截止。发电机激磁电流被切断,发电机电压下降。当发电机电压

17、降到低于调节值时，2cw又截止，v1又截止，v2、v3、v4重新导通，激磁回路再次接通。如此往复，使发电机输出电压稳定。二、电子调节器的各个元器件的分析以及选取 电子调压要求：电压调节小于14v，励磁电流5a。（1）当vt1截止，vt2、vt3导通 ，即。根据电流大小选择vt3为3dd65a（低频大功率）。各参数为。取，则由于主要起保护作用，当vt2、vt3导通时，从vt2的发射极出来的电流电流主要是经过vt3的基极，再从vt3发射极流出，而通过的电流非常小，远远小于v3基极的电流，因此。故可选，则，可见通过的电流非常小，因此符合条件。则。初选vt2为3dg33。参数为：。取。则。则。考虑到放

18、大倍数，由于主要起保护作用，当vt2、vt3导通时，从二极管vd2流出来的电流主要是经过vt2的基极，再从vt2发射极流出，而通过的电流非常小，远远小于v2基极的电流，r7 172.84，不妨取r7=3000所以 电流很小，符合电路的要求。故取，型号为：。因为vt1截止，vt2、vt3所以vt1的集电极电压为2.1v，所以r5=(14-2.1)/(ir7+ib2)=1400 也可选1kr5上电流ir5有:ir5=(14-2.1)/1400=0.0085a（2） 当vt1导通，vt2、vt3截止时：ir5=(14-0.3)/1400=0.0098a初选 vt1为小功率三极管 3dg6c。其参数为所以 符合要求因此v1所选的型号符合条件。初定放大倍数，取 ，则实际中： ，初选vs1为2cw37-7.