Shim Materials EPB
EPB-减震片应用
Technology
Dr. J. Weick / M. Hippert
31.08.2011
Confidential
Agenda
History
EKB Test Status and WAM EPB Test Capability
EKB测试状态及沃富润的EPB试验能力
WAM EPB Brake References
沃富润在EPB制动系统的应用案例
WAM EPB Test Data
沃富润材料的EPB试验数据
Recommended EPB RCM Grades
EPB系统的常用推荐材料
Future Developments (EPB related)
未来发展方向
Textured Surface
网纹橡胶材料
Confidential2
EPB (rear axle) brakes are in place since early 2000 EPB (后轴)制动技术应用始于2000年初期 WAM is in serial production since 2005
沃富润自2005年开始在此类制动系统上的量产项目 Key technical features are:
EPB 核心技术特点包括: High clamp load over: 大的加紧力,且:
Long time 长时间
High temperature History
Confidential
3
高温度
Mainly serated piston 主要应用于锯齿状的活塞
REQUIREMENTS: 对减震片的要求
-High durable piston -surface facing side -面向活塞侧的橡胶表面的高耐久性-High temperature load requirements -高温承受能力
-Low compressibility -
低压缩率
EKB测试状态及沃富润的EPB试验能力
-EKB testing acc. to 1104 static endurance test
-EKB1104–静态耐久试验
-Test simulates multitudes of high critical piston load on shim/brake pad
-此试验模拟多种苛刻条件的活塞加载于减震片/刹车片上的状况
-Test Parameter: 30.000 cycles with 60 bar
-试验参数:30000循环–60bar
6000循环–125bar
all at room temperature
试验均在室温下完成
Confidential4
-WAM EPB testing similar to 1104 static endurance test -
沃富润的EPB 测试类似于EKB1104静态耐久试验
-Test simulates high critical piston load at high temperature on shim/brake pad
-试验主要模拟在高温时苛刻条件的活塞加载于减震片/刹车片上的状况
-Test Parameter: 6.000 cycles with 150 bar all at 150°C back plate temperature -试验参数:6000个循环–150bar –试验时刹车片背板温度均在150°C
EKB 测试状态及沃富润的EPB 试验能力
Confidential
5
Comparison of EKB 1108 compressibility values:
EKB1108压缩比数值对比K2: 160 bar; 200°C K3: 160 bar; RT
EKB 测试状态及沃富润的EPB 试验能力
Confidential
6
New rubber formulation with improved:新型橡胶配方的优化特性
-thermal stability -ageing behaviour 耐热性–抗老化性
-mechanical stability –abrasion resistance 机械稳定性–耐磨性
-physical properties –tear strength 物理特性–撕裂强度
新型橡胶
EKB 测试状态及沃富润的EPB 试验能力
Confidential
7
New Rubber –RCM samples after heatageing:150°C for 72h
橡胶复合材料在150°C /72h 后的
加热老化情况
Influence of masterbatch formulation on elastomeric properties 母胶混料配方对橡胶阻尼特性的影响
Key elastomeric properties are strongly effected by masterbatch formulation 母胶对核心橡胶阻尼特性影响很大
Loss Modulus p r o p e r t i e s
Confidential
8
Hardness
Initial tear resistance
Propagation tear resistance
Masterbatch
e l a s t o m e r i c
WAM EPB Brake References
-MS 18035 Grade 1510-24
BMW 5 Series EPB 41, 17“ 41 mm piston
BMW 6 Series EPB 44, 18“ 44 mm piston
BMW Z4, EPB 41, 16“ 41mm piston
BMW X3, EPB 41, 16“ 41mm piston
WAM EPB Brake References
沃富润EPB 制动技术应用材料规格
Confidential
9
WAM EPB Test Data MS 18035 Grade 1510-24
沃富润
EPB
测试数据
Confidential
10
WAM EPB Test Data WXP 4177 Grade 1510-24 (New Rubber)
沃富润EPB 测试数据
Confidential
11
WAM EPB Test Data WXP 4733 Grade 05-33-05-51 (New Rubber)
沃富润
EPB
测试数据Confidential
12
Recommended EPB RCM Grades EPB 制动系统推荐的减震片材料
MS 18035 Grade 1510-24
Serial Production!量产应用!
WXP 4177 Grade 1510-24WXP 4882 Grade 1510-24
Confidential
13
Black = Std Rubber Blue = New Rubber
MS 18947 Grade 1510-17
WXP 4827 Grade 05-33-05-51
Recommendation
Grade 1510-2
Grade 05-33-05-24
纯电动汽车整车控制器（TAC） 项目介绍： 纯电动汽车整车控制器对新能源汽车的动力性、安全性、经济性、操纵稳定性和舒适性等都有重要影响，它是新能源汽车上的一种关键装置。在车辆行驶过程中，整车控制器通过开关输入端口、模拟量转换模块、CAN总线等硬件线路采集路况信息、驾驶员意图、车辆状态、 设备运行状态等参数，依托高速运行的 CPU和控制端口来执行预设的控制算法和管理策略，再将指令和信息等通过 CAN总线、开关输出端口等对动力系统的执行部件进行实时的、可靠的、科学的控制，以实现车辆的动力性、可靠性和经济性。 其硬件结构框图如图一所示。
tihJTJt 川“ J人 整车控制器实物图如图二所 示。 it电" * st 电 M U 电柢第iC 4- if 邨 ESlh 卜 [? ■: *■ DC IX*科电乳 ■ 1 .^ptt'AN :■' - 彝竝 tt」 7%谢洩M!* WI KX T.7*帀小
性能指标: 1）工作环境温度：-30 C—+80C 2）相对湿度：5%~93% 3）海拔高度：不大于3000m 4）工作电压：18VDC —32VDC 5）防护等级：IP65 功能指标： 1）系统响应快，实时性高 2）采用双路 CAN总线（商用车 SAE J1939协议） 3）多路模拟量采样（采样精度10位）；2路模拟量输出（精度 12位）4）多路低/高端开关输出 5）多路I/O输入 6）关键信息存储 7）脉冲输入捕捉 8）低功耗，休眠唤醒功能 该项目使用的INFINEON 的物料清单:
整车控制器(VMS, vehicle management Syetem ),即动力总成控制器。是整个汽车的核心控制部件，它采集加速踏板信号、制动踏板信号及其他部件信号，并做出相应判断后， 控制下层的各部件控制器的动作，驱动汽车正常行驶。作为汽车的指挥管理中心，动力总成控制器主要功能包括：驱动力矩控制、制动能量的优化控制、整车的能量管理、CAN网 络的维护和管理、故障的诊断和处理、车辆状态监视等，它起着控制车辆运行的作用。因此VMS的优劣直接影响着整车性能。 纯电动汽车整车控制器 (Vehicle Controller)是纯电动汽车整车控制系统的核心部件，它对汽车的正常行驶，再生能量回收，网络管理，故障诊断与处理，车辆的状态与监视等功能起着关键的作用。 与各部件控制器的动态控制相比，整车控制器属于管理协调型控制。 整个车辆系统采用一体化集成控制与分布式处理的车辆控制系统的体系结构，各部件都有 独立的控制器，整车控制器对整个系统进行能量管理及各部件的协调控制。为满足系统数 据交换量大，实时性、可靠性要求高的特点，整个分布式控制系统之间采用CAN总线进 行通讯。 整车控制器主要由控制器主芯片，Flash存储器和RAM存储器及相关电路组成，控制器主 芯片的输出与Flash存储器和RAM存储器的输入相连。 整车控制器通过 CAN总线接口连接到整车的 CAN网络上与整车其余控制节点进行信息交换和控制。 控制器硬件包括微处理器、CAN通信模块、BDM调试模块、串口通信模块、电源及保护 电路模块等。微处理器选用了Motorola公司专门为汽车电子开发的MCgS12，它具有运 算速度快和内部资源与接口丰富的特点，适合实现整车复杂的控制策略和算法。CAN通信 模块符合CAN2.0B技术规范，采用了光电隔离、电源隔离等多项抗干扰设计；BDM调试模块用于实时对控制程序进行调试、修改;串口通信模块用于对控制系统的诊断和标定；电源模块进行了二级滤波的冗余设计，保证控制器在车载12V系统供电情况下正常工作，并具短路保护功能。 CAN，全称为"Controller Area Network ”，即控制器局域网，是一种国际标准的，高性价的现场总线，在自动控制领域具有重要作用。CAN是一种多主方式的串行通讯总线，具有较高的实时性能，因此，广泛应用于汽车工业、航空工业、工业控制、安全防护等领域。 决策层控制单元是车辆智能化的关键，其收集车辆运行过程中的信息，并根据智能算法的决 策向物理器件层控制单元发送命令；动力源控制单元负责调节动力源系统部件以满足决策层控制单元的命令要求；驱动/制动控制单元则调节双向变量电机和能耗制动系统实现车辆的各种工况，如驱动控制、防抱制动等。 整车控制器功能需求： 整车控制器在汽车行驶过程中执行多项任务，具体功能包括：(1)接收、处理驾驶员的驾驶
开关电源入门必读：开关电源工作原理超详细解析 第1页：前言：PC电源知多少 个人PC所采用的电源都是基于一种名为“开关模式”的技术，所以我们经常会将个人PC电源称之为——开关电源（Sw itching Mode P ow er Supplies，简称SMPS），它还有一个绰号——DC-DC转化器。本次文章我们将会为您解读开关电源的工作模式和原理、开关电源内部的元器件的介绍以及这些元器件的功能。 ●线性电源知多少 目前主要包括两种电源类型：线性电源（linear）和开关电源（sw itching）。线性电源的工作原理是首先将127 V或者220V市电通过变压器转为低压电，比如说12V，而且经过转换后的低压依然是AC交流电；然后再通过一系列的二极管进行矫正和整流，并将低压AC交流电转化为脉动电压（配图1和2中的“3”）；下一步需要对脉动电压进行滤波，通过电容完成，然后将经过滤波后的低压交流电转换成DC直流电（配图1和2中的“4”）；此时得到的低压直流电依然不够纯净，会有一定的波动（这种电压波动就是我们常说的纹波），所以还需要稳压二极管或者电压整流电路进行矫正。最后，我们就可以得到纯净的低压DC直流电输出了（配图1和2中的“5”） 配图1：标准的线性电源设计图
配图2：线性电源的波形 尽管说线性电源非常适合为低功耗设备供电，比如说无绳电话、PlayStation/W ii/Xbox等游戏主机等等，但是对于高功耗设备而言，线性电源将会力不从心。 对于线性电源而言，其内部电容以及变压器的大小和AC市电的频率成反比：也即说如果输入市电的频率越低时，线性电源就需要越大的电容和变压器，反之亦然。由于当前一直采用的是60Hz（有些国家是50Hz）频率的AC市电，这是一个相对较低的频率，所以其变压器以及电容的个头往往都相对比较大。此外，AC市电的浪涌越大，线性电源的变压器的个头就越大。 由此可见，对于个人PC领域而言，制造一台线性电源将会是一件疯狂的举动，因为它的体积将会非常大、重量也会非常的重。所以说个人PC用户并不适合用线性电源。 ●开关电源知多少 开关电源可以通过高频开关模式很好的解决这一问题。对于高频开关电源而言，AC输入电压可以在进入变压器之前升压（升压前一般是50-60KHz）。随着输入电压的升高，变压器以及电容等元器件的个头就不用像线性电源那么的大。这种高频开关电源正是我们的个人PC以及像VCR录像机这样的设备所需要的。需要说明的是，我们经常所说的“开关电源”其实是“高频开关电源”的缩写形式，和电源本身的关闭和开启式没有任何关系的。 事实上，终端用户的PC的电源采用的是一种更为优化的方案：闭回路系统（closed loop system）——负责控制开关管的电路，从电源的输出获得反馈信号，然后根据PC的功耗来增加或者降低某一周期内的电压的频率以便能够适应电源的变压器（这个方法称作PW M，Pulse W idth Modulation，脉冲宽度调制）。所以说，开关电源可以根据与之相连的耗电设备的功耗的大小来自我调整，从而可以让变压器以及其他的元器件带走更少量的能量，而且降低发热量。 反观线性电源，它的设计理念就是功率至上，即便负载电路并不需要很大电流。这样做的后果就是所有元件即便非必要的时候也工作在满负荷下，结果产生高很多的热量。 第2页：看图说话：图解开关电源 下图3和4描述的是开关电源的PW M反馈机制。图3描述的是没有PFC(P ow er Factor Correction，功率因素校正)电路的廉价电源，图4描述的是采用主动式PFC设计的中高端电源。 图3：没有PFC电路的电源 图4：有PFC电路的电源 通过图3和图4的对比我们可以看出两者的不同之处：一个具备主动式PFC电路而另一个不具备，前者没有110/220V转换器，而且也没有电压倍压电路。下文我们的重点将会是主动式PFC电源的讲解。
纯电动汽车整车控制器的设计 发表时间：2019-07-05T11:27:03.790Z 来源：《电力设备》2019年第4期作者：王坚 [导读] 摘要：随着社会的发展与科技的进步，各个城市的汽车使用户喷井式增加。 （柳州五菱汽车工业有限公司广西柳州 545007） 摘要：随着社会的发展与科技的进步，各个城市的汽车使用户喷井式增加。传统的内燃机汽车消耗石油，排出大量废气，使得城市的空气质量不断下降。纯电动汽车由于不使用传统化石能源，对环境不造成污染，受到人们的青睐。随着科技的进步，电动汽车的核心技术不断地革新与突破，逐渐完善的城市基础设施提供了有利的帮助，电动汽车已经成为潜力股，逐步取代传统汽车变为可能。本文从汽车结构出发，结合整车信息传输过程，设计了整车控制器的软硬件结构。 关键词：纯电动汽车；整车控制器；硬件设计；软件设计 纯电动汽车作为新能源汽车的一种，以其清洁无污染、驱动能源多样化、能量效率高等优点成为现代汽车的发展趋势。整车控制器（vehicle control unit，VCU）作为纯电动汽车整车控制系统的中心枢纽，主要实现数据采集和处理、控制信息传递、整车能量管理、上下电控制、车辆部件控制和错误诊断及处理、车辆安全监控等功能。国外在纯电动汽车整车控制器的产品开发中，积极推行整车控制系统架构的标准化和统一化，汽车零部件厂商提供硬件电路和底层驱动软件，整车厂只需要开发核心应用软件，有利的推动了整车行业的快速发展。虽然国内各大汽车厂商基本掌握了整车控制器的设计方案，开发技术进步明显，但是对核心电子元器件、开发环境的严重依赖，所以导致了整车控制器的国产化水平较低。本文以复合电源纯电动汽车作为研究对象，针对电动汽车应有的结构和特性，对整车控制器的设计和开发展开研究。 一、整车控制系统分析与设计 （一）整车控制系统分析 复合电源纯电动汽车整车控制系统主要由整车控制器、能量管理系统、整车通信网络以及车载信息显示系统等组成。首先纯电动汽车整车控制器通过采集启动、踏板等传感器信号以及与电机控制器、能量管理系统等进行实时的信息交互，获取整车的实时数据，然后整车控制器通过所有当前数据对驾驶员意图和车辆行驶状态进行判断，从而进入不同的工况与运行模式，对电机控制系统或制动系统发出操控命令，并接受各子控制器做出的反馈。 保障纯电动汽车安全可靠运行，并对各个子控制器进行控制管理的整车控制器，属于纯电动汽车整车控制系统的核心设备。整车控制器实时地接收传感器传输的数据和驾驶操作指令，依照给定的控制策略做出工况与模式的判断，实现实时监控车辆运行状态及参数或者控制车辆的上下电，以整车控制器为中心通信节点的整车通信网络，实现了数据快速、可靠的传递。 （二）整车控制系统设计 复合电源的结构设计，选择了超级电容与DC/DC串联的结构，双向DC/DC跟踪动力电池电压来调整超级电容电压，使两者电压相匹配。为了车辆驾驶运行安全，同时为了更好地使超级电容吸收纯电动汽车的再生制动能量，在复合电源系统中动力电池与一组由IGBT组成双向可控开关，防止了纯电动汽车处于再生制动状态时，动力电池继续供电，降低再生制动能量的吸收效率。 整车CAN通信网络设计，由整车控制器（VCU）、电机控制器（motor control unit，MCU）、电池管理系统（battery management system，BMS）、双向DC/DC控制器以及汽车组合仪表等控制单元（Electronic Control Unit，ECU）组成了复合电源纯电动汽车的整车通信网络。 二、整车控制器硬件设计及软件设计 （一）整车控制器结构设计 整车控制器的硬件结构根据其基本的功能需求进行设计，如图1所示。支持芯片正常工作的微控制器最小系统是整车控制器的核心，基础的信号处理模块，CAN通信与串口通信组成的通信接口模块，以及LCD显示等其他模块分别作为它的各大功能模块。 图1 整车控制器硬件结构图 （二）整车控制器硬件设计 从功能上可以把整车控制器分为6个模块。 1）微控制器模块：本设计选用美国德州仪器公司TI的数字信号处理芯片TMS320F2812为主控芯片，负责数据的运算及处理，控制方法的实现，是整车控制器的控制核心。此芯片运算速度快，控制精度高的特点基本满足了整车控制器的设计需求。TMS320F2812的最小系统主要由DSP主控芯片、晶振电路、电源电路以及复位电路组成。 2）辅助电源模块：由于整车控制器的控制系统中用到多种芯片，所以需要设计辅助电源电路为各个芯片提供电源，使其正常工作，因此输出电平有多种规格。采用芯片LM317、LM337可分别产生+5V和－5V的供电电压。 3）信号调理模块：输入整车控制器的踏板信号是1～4.2V模拟电压信号，TMS320F2812的12位16通道的A/D采样模块输入的信号范围为0～3.0V，因此需要对踏板输入的模拟电压信号进行相应的调理运算，以满足DSP的A/D采样电平要求。选用德州仪器的OPA4350轨至轨运算放大器，在输入级采用RC低通滤波电路与电压跟随电路以滤除干扰信号，减小输入的模拟信号失真。开关信号先经RC低通滤波电路滤除高频干扰，再作为电压比较器LM393的正端输入，电压比较器的负端输入接分压电路，将LM393的输出引脚外接光耦芯片，在起到电平转换作用的同时，进一步隔离干扰信号，提高信号的安全性与可靠性。 4）通讯模块：TMS320F2812具有一个eCAN模块，支持CAN2.0B协议，可以实现CAN网络的通讯，但是其仅作为CAN控制器使用。选用3.3V单电源供电运行的CAN发送接收器SN65HVD232D，其兼容TMS320F2812的引脚电平，用于数据速率高达1兆比特每秒（Mbps）的应
科鲁兹车身控制模块损坏的修复 在广大车友的努力下，此维修方案已经基本定稿，到目前已经有很多车友反馈说根据我的帖子维修成功的案例，初步肯定此维修方案是可以的，大家可以放心使用。近期我会把目前的维修方案好好整理一下，整理出一个详细的系统的操作说明，供广大车友免费使用，请大家收藏一下我的这个帖子，并随时关注此贴！！！ 仔细看过此贴并收藏此贴的科鲁兹车友，今后可能会为您省下300--3000元的车身电脑维修费。请大家先用我介绍推荐的方案来维修，基本可以能完美修复故障，而且并不需要编程和匹配，跟换全新BCM是一样的，如果修不好再去换车身控制模块也不迟！自己维修成功概率99%。 我们的原则：尽自己最大的能力方便网友，不断完善此方案，为今后遇到非正常损坏车身控制模块的车友带来维修指导，或为维修商家提供部分维修资料和维修经验的借鉴，更好的方便今后全国车友的维修。 科鲁兹车身控制模块损坏是一个全系列车型的车友都可能会出现的故障，属于设计上的缺陷问题（个人认为应该召回），到目前没见到官方出台维修方案和回应，只有车友自己花钱更换新电脑来维修。在通用公司没有出台相关召回政策之前，建议有条件的所有的科鲁兹车友更换LED刹车灯泡来避免这个车身电脑的设计缺陷，否则这个就是一个定时炸弹，今后不知哪天您的爱车就会趴窝，费时、闹心、耽误工作实在不划算，即使保内的网友也可以借鉴，车坏耽误使用和浪费掉的宝贵时间真的伤不起，请大家三思并借鉴--一个受过车身控制模块烧坏伤害车友的肺腑之言。 科鲁兹车身控制模块(行车电脑)维修方案（已经定稿），目前已经有很多网友根据我的方案成功完美修复自己的车身控制模块，仅限于网友研究交流用！！！ 法律声明一下：此贴仅限车友研究，不要作为维修依据，对此损坏的车辆本人不负责！！！！此维修方案适应“科鲁兹全系列”“新君威”“英朗”因刹车灯泡烧毁的车身控制模块的故障！！！因为这几款车的车身控制模块基本是一样的。 目前的维修方案是： 第一步：维修板子的正面：采用NXP公司的肖特基稳压二极管BAT54和英飞凌的BTS5589G方案;此步进行完能修好95%的问题模块。 第二步：板子背面的还有3个TAW二极管（高配的3个，低配的可能是2个，见下图），有几个也很容易坏，但是坏的很少，接线口向上，脸面对板子背面，其中左边有一个（就是这个在849 U3D元件的左边），右边有2个，右边上面的那个很容易烧坏，大家要多注意检查，找个放大镜注意观看中间是否有炸开的小洞或者高温烧糊了的样子，或者用万用表自己测量，二极管档位，红笔放在做左下端，黑笔在上端，读数在300多,反向再测，或者其他任何端子之间测都是不通的，就说明这个管子就是好用的，我推荐使用BAT54，进行完此步后，修好的成功率概率有99%。请大家自己测试。有什么问题请及时发帖交流，如果喷水跟尾箱还是不好用，请更换正面靠近大电容的那颗BTS5589G芯片就可以了（靠近板子外侧，下面图片中的位置4），或者根据下面回复帖子中的BTS5589G功能更换一下对应的芯片，估计就OK。 维修完车身控制模块的车辆，一定要尽快更换LED刹车灯泡，因为没有官方的维修参数，此BAT54替代方案是民间网友自己研究的，目前看已经有很多网友根据此方案维修成功，如果还用普通刹车灯泡，今后肯定还会发生因刹车灯泡而烧毁车身电脑的情况，如果BAT54替代方案管子的参数太大（30V），下次烧毁的可能就不仅仅是BAT54和BTS5589G这2个零件了，就有可能还会烧其他的零件，问题可能更大，甚至可能这个车身控制模块就报废了（未知风险，我自己猜的），只有换了LED刹车灯泡才保险，才可以解除您的所有后顾之忧。切记！！！
开关电源工作原理详细解析 个人PC所采用的电源都是基于一种名为―开关模式‖的技术，所以我们经常会将个人PC电源称之为——开关电源（Switching Mode Power Supplies，简称SMPS），它还有一个绰号——DC-DC转化器。本次文章我们将会为您解读开关电源的工作模式和原理、开关电源内部的元器件的介绍以及这些元器件的功能。 ●线性电源知多少 目前主要包括两种电源类型：线性电源（linear）和开关电源（switching）。线性电源的工作原理是首先将127 V或者220 V市电通过变压器转为低压电，比如说12V，而且经过转换后的低压依然是AC交流电；然后再通过一系列的二极管进行矫正和整流，并将低压AC 交流电转化为脉动电压（配图1和2中的―3‖）；下一步需要对脉动电压进行滤波，通过电容完成，然后将经过滤波后的低压交流电转换成DC直流电（配图1和2中的―4‖）；此时得到的低压直流电依然不够纯净，会有一定的波动（这种电压波动就是我们常说的纹波），所以还需要稳压二极管或者电压整流电路进行矫正。最后，我们就可以得到纯净的低压DC 直流电输出了（配图1和2中的―5‖） 配图1：标准的线性电源设计图
配图2：线性电源的波形 尽管说线性电源非常适合为低功耗设备供电，比如说无绳电话、PlayStation/Wii/Xbox等游戏主机等等，但是对于高功耗设备而言，线性电源将会力不从心。 对于线性电源而言，其内部电容以及变压器的大小和AC市电的频率成反比：也即说如果输入市电的频率越低时，线性电源就需要越大的电容和变压器，反之亦然。由于当前一直采用的是60Hz（有些国家是50Hz）频率的AC市电，这是一个相对较低的频率，所以其变压器以及电容的个头往往都相对比较大。此外，AC市电的浪涌越大，线性电源的变压器的个头就越大。 由此可见，对于个人PC领域而言，制造一台线性电源将会是一件疯狂的举动，因为它的体积将会非常大、重量也会非常的重。所以说个人PC用户并不适合用线性电源。 ●开关电源知多少 开关电源可以通过高频开关模式很好的解决这一问题。对于高频开关电源而言，AC输入电压可以在进入变压器之前升压（升压前一般是50-60 KHz）。随着输入电压的升高，变压器以及电容等元器件的个头就不用像线性电源那么的大。这种高频开关电源正是我们的个人PC以及像VCR录像机这样的设备所需要的。需要说明的是，我们经常所说的―开关电源‖其实是―高频开关电源‖的缩写形式，和电源本身的关闭和开启式没有任何关系的。
开关电源原理（希望能帮到同行的你更加深入的了解开关电源，温故而知新吗！！） 一、开关电源的电路组成[/b]：： 开关电源的主要电路是由输入电磁干扰滤波器（EMI）、整流滤波电路、功率变换电路、PWM控制器电路、输出整流滤波电路组成。辅助电路有输入过欠压保护电路、输出过欠压保护电路、输出过流保护电路、输出短路保护电路等。 开关电源的电路组成方框图如下： 二、输入电路的原理及常见电路[/b]：： 1、AC输入整流滤波电路原理： ①防雷电路：当有雷击，产生高压经电网导入电源时，由MOV1、MOV2、MOV3：F1、F2、F3、FDG1组成的电路进行保护。当加在压敏电阻两端的电压超过其工作电压时，其阻值降低，使高压能量消耗在压敏电阻上，若电流过大，F1、F2、F3会烧毁保护后级电路。 ②输入滤波电路：C1、L1、C2、C3组成的双π型滤波网络主要是对输入电源的电磁噪声及杂波信号进行抑制，防止对电源干扰，同时也防止电源本身产生的高频杂波对电网干扰。当电源开启瞬间，要对C5充电，由于瞬间电流大，加RT1（热敏电阻）就能有效的防
止浪涌电流。因瞬时能量全消耗在RT1电阻上，一定时间后温度升高后RT1阻值减小（RT1是负温系数元件），这时它消耗的能量非常小，后级电路可正常工作。 ③整流滤波电路：交流电压经BRG1整流后，经C5滤波后得到较为纯净的直流电压。若C5容量变小，输出的交流纹波将增大。 2、 DC输入滤波电路原理： ①输入滤波电路：C1、L1、C2组成的双π型滤波网络主要是对输入电源的电磁噪声及杂波信号进行抑制，防止对电源干扰，同时也防止电源本身产生的高频杂波对电网干扰。C3、C4为安规电容，L2、L3为差模电感。 ② R1、R2、R3、Z1、C6、Q1、Z2、R4、R5、Q2、RT1、C7组成抗浪涌电路。在起机的瞬间，由于C6的存在Q2不导通，电流经RT1构成回路。当C6上的电压充至Z1的稳压值时Q2导通。如果C8漏电或后级电路短路现象，在起机的瞬间电流在RT1上产生的压降增大，Q1导通使Q2没有栅极电压不导通，RT1将会在很短的时间烧毁，以保护后级电路。 三、功率变换电路[/b]：： 1、 MOS管的工作原理：目前应用最广泛的绝缘栅场效应管是MOSFET（MOS管），是利用半导体表面的电声效应进行工作的。也称为表面场效应器件。由于它的栅极处于不导电状态，所以输入电阻可以大大提高，最高可达105欧姆，MOS管是利用栅源电压的大小，来改变半导体表面感生电荷的多少，从而控制漏极电流的大小。 2、常见的原理图：
BCM车身控制模块简述 BCM是包含各类灯以及门锁功能的模块，同时也具有CAN和LIN网关功能。 BCM要求的特点是：CAN/LIN网络支持，对应于各种单元规模的封装/内存，为克服车内线路引起的电磁辐射的低EMI设计，待机时为降低电池消耗的低功耗设计。瑞萨提供多种CAN/LIN MCU来适应不同的车身控制要求。 电控单元在汽车中的应用越来越多，各电子设备间的数据通信变得越来越多，同时这些分离模块的大量使用，在提高车辆舒适性的同时也带来了成本增加、故障率上升、布线复杂等问题。于是，需要设计功能强大的控制模块，实现这些离散的控制器功能，对众多用电器进行控制，这就是BCM ( B ODY CONTROL MODEL ) 。目前BCM也是汽车电子研究的热门，竞争也相当激烈。 BCM的研究和应用，大大提高了整车的性能。但随着汽车电子技术的进一步发展，BCM集成的功能也越来越多，BCM的设计也变得越来越复杂，集中式控制也造成线束过于集中，安装、布线也很复杂。 BCM具有以下发展趋势：越来越多的车身电子设备在车身得到应用，使得BCM控制对象更多；各电子设备的功能越来越多，各种功能都需要通过BCM来实现，使得BCM功能更加强大；各电子设备之间的信息共享越来越多，一个信息可同时供许多部件使用，要求BCM的数据通信功能越来越强；单一集中式BCM很难完成越来越庞大的功能，使得总线式、网络化BCM成为发展趋势。而CAN总线是一种串行多主站控制器局域网总线，是一种有效支持分布式控制或实时控制的串行通信网络。由于其通信速率高，可靠性好以及价格低廉等特点，
使其特别适合汽车系统，所以利用CAN总线技术总线式控制车身电子电器装置是BCM发展的必然趋势。 总线式车身控制系统成BCM发展必然趋势 以低速CAN总线、LIN等汽车车载电子网络系统为基础，总线式车身控制系统成为BCM发展的必然趋势。以下结合上海同德电子工程技术有限公司在总线式BCM上进行的研究详细对总线式BCM进行说明。 系统有两个总线，低速CAN和LIN总线。 低速CAN，信息传输速率为100 Kbps ，车身系统CAN的控制对象主要是低速电机、电磁阀、灯具和开关器件等，它们对信息传输的实时性要求不高，但数量较多；采用低速CAN 总线还能增加总线的传输距离，提高抗干扰能力，降低硬件成本。LIN总线，信息传输速率小于20 Kbps ，LIN总线主要应用于不需要CAN的性能、带宽及复杂性的低速系统，如开关类负载或位置型系统的控制。因此，LIN更有助于实现汽车与CAN网络连接的总线式控制系统。主要前控制模块、主控制模块和后控制模块挂接在低速CAN总线上；主控模块、门控模块、中控锁模块、语音报警模块等通过LIN总线进行通信。 该系统存在以下优点： 首先，采用这种模式后，系统很简洁，线束也很简单，布线方便，总线的优势得到充分发挥。其次，BCM的功能由少量的几个模块分担，每个模块都可以有很强的功能： 1.如对大电感性负载，如雨刮、鼓风机、风扇等，为了降低对系统电源的冲击，同时保护用电设备，可采用PWM方式实施软启动； 2.对用电设备进行短路保护，当有短路故障发生时，及时切断供电回路，避免线路着火等事故的发生； 3.对短路故障实施二次上电，进一步提高系统抗干扰能力； 4.对设备故障进行诊断、故障报警、信息记录等； 5.复杂功能则由各模块协同完成。 最后，实现信息共享，便于新设备的使用和开发。在该系统中，几乎所有信息都按照协议在总线上传递，并采用广播的方式发布，所以车辆信息可以很方便地被新设备获得。因此，基于CAN总线的行车记录仪、故障诊断仪只需按照协议从总线把所需信号读取即可，使产品开发变得很容易，成本也很低。
计算机开关电源原理图电路分析
计算机开关电源原理图电路分析 第一章 基本构成方框图及原理分析 一、基本方框图 +5VSB PG PS/ON ±5V/±12V/3.3V 二、原理分析 1．工作原理 交流电220V 进入输入滤波电路，衰减电网电源线进入的外来噪声，再进入 浪涌电流抑制电路，抑制开机瞬间的浪涌电流，进入桥式滤波电路，把交流220V 整流滤波成直流300V 电压。一路进入开关电路，另一路进入辅助电源电路，经 过辅助电源电路内部变换，输出两组电压，一组为+5VSB 电压，另一组为TL494 ⑿脚提供工作电压（约18V ）。 TL494有了工作电压，就开始振荡工作，经内部整形，在其⒁脚就有+5V 基准电压，⑧脚⑾脚输出脉冲矩形波，经驱动电路放大，驱动变压器耦合，送 到开关电路开关管的基极，控制开关管轮流导通和截止，于是在开关变压器次 级就有脉冲方波输出，经次级侧整流滤波，输出直流电压±5V ，±12V ，＋3.3V 。 输入 滤波 电路 浪涌电流抑制电路 桥式（倍 压）整流 电路 滤波 电路 开关 电路 开关 变压器 整流滤波 电路 辅助电源 开关电路 整流 滤波 电路 整流 滤波 电路 驱动 变压 器 驱动 放大 电路 TL494 LM339 过流 保护 检测 电路 稳压 检测 电路 过压保护 检测 电路 1 114 81 325 61
2．稳压原理 当输出电压（+5V，+12V，+3.3V）因某种原因升高或降低时，经稳压检测电路（取样电阻）检测，到TL494①脚的电压也相应升高或降低，经TL494内部取样放大器比较，从而使TL494内部末级输出晶体管输出的调制脉冲宽度变窄或变宽，经驱动电路加到两开关管的基极驱动脉冲的宽度也相应变窄或变宽，这样从开关管经高频变压器耦合到次级绕组的脉冲调制电压的脉冲宽度也将变窄或变宽，经整流滤波后的直流电压必然下降或升高，从而使输出电压保持稳定。 3．过流保护原理 当输出电压某一组负载过大或短路时，开关变压器绕组电流也增大，从而使推动变压器上感应的电流也增大，经耦合，推动变压器初级电流也相应增加，此电压经整流、取样，使TL494⒃脚和LM339⑤脚的电压升高，导致TL494输出的调制脉冲宽度为0，从而达到过流保护的目的。 4．过压保护原理 当输出电压超过规定值时，稳压管将被击穿而导通，LM339⑤脚电压将会升高，LM339②脚输出电压也会升高，从而使TL494④脚电压也会升高，结果使TL494⑧脚⑾脚输出的调制脉冲宽度为0，开关管处于截止状态，从而达到过压保护的目的。 第二章基本单元电路原理分析 一、输入滤波电路 作用：防止输入电源窜入噪声，抑制开关电源产生的噪声反馈到输入电源。 FL1和CX1组成差模抗干扰电路（正态）； FL1或CY1、CY2组成共模抗干扰电路（共态）； 经LC振荡产生一高频振荡频率吸收电路，当外界高频干扰信号来时，经吸收电路短路到地，输出正常的50HZ低频信号，此电路又称低通滤波器。 二、浪涌电流抑制电路
车身电器 课程 车身控制模块 概述 W-CAR、W-WAGON和REGAL车上装备有车身控制模块（BCM）。BCM根据它获得的多项与车辆状态相关的输入信息，综合进行车辆控制。 基本控制原理 和车辆上使用的其它控制模块一 样，BCM内部是由复杂的印刷电路板、 电子/电器原件及控制程序构成。BCM按 照图4-1所示的方式完成控制功能。 首先，BCM通过输入信号获得与车 辆状态相关的信息。输入信号可以来自 与BCM直接相连的传感器和信号开关， 也可以来自与BCM相连的其它模块。其次，BCM内部特定的软/硬件设计，使BCM在一定的输入信号触发下产生相应的输出控制。最终，BCM通过对输出装置的控制完成对车辆的控制功能。输出装置可以是执行器（如马达、灯等），也可以是继电器或其它控制模块等。 BCM的特点 信号共享：一个输入信号可以被BCM用来进行多项车辆控制功能。 个性化编程：通过简单的操作，驾驶者便可以改变某些与BCM相关的控制功能。 不同车型的BCM在信号输入和控制功能上有所不同，下面分别以W-CAR和W-WAGON 为例，进行详细的讲解。 W-CAR BCM 1）输入信号 点火开关信号 门控灯接通开关信号车门开关信号 驻车制动开关信号 电动门锁按钮开关信号车外灯开关关闭信号安全带未扣开关信号牵引力控制开关信号点火钥匙插入开关信号遥控接收器数据 前雾灯启亮信号 前大灯接通信号 后雾灯开关信号 后厢门开关信号 轮胎充气重设开关信号钥匙防盗数据 通过二级串行数据总线由其它模块传送来的数据2）相关控制功能 大灯 后雾灯 车内灯照明 保持附件电源RAP 喇叭 声响警报 图4-1 车身控制模块 4-1
车身控制模块(BCM)的失效保护 今天的BCM由大量的固态开关和熔断器组成。某些BCM有多达8-12个蓄电池馈路，为60-80个负载提供电源，每个电池馈路都装有熔断器，这就是说，BCM负载(车灯、门锁等)是由驱动器组驱动的，每个驱动器都有一个熔断器。为了安全起见，或只是因为负载电流太大，无法均衡分配，有些负载需要单独配备熔断器。据说，还有些BCM只有一个或两个熔断器。万一输出失效时，这些模块依靠固态开关提供“熔断”保护功能。 图1. 福特BCM 熔断器 熔断器从克鲁马努人时代开始流传下来。与半导体元器件相比，熔断器非常简单，几乎不需要什么制造工艺，而且成本低廉……正是因为
简单，熔断器被设计成线束保险装置，以防短路时线束变成烤箱电缆。 图2：一个早期汽车熔断器应用实例(Gary Larson画) 熔断器的工作原则是一个简单的I2R与时间的关系。电流越大，熔断或开路时间越短。熔断器的功耗与通过熔断器的电流的平方成正比。当功耗过高时，熔断器熔断。这个特性同样适用于受熔断器保护的线束。当熔断器的“熔断”特性与所保护的线束相似，只是处理电流能力略低时，熔断器是一个理想的选择。 图3：I2-t 特性比较 安装位置
关于熔断器从BCM模块凸出来的问题，有点像房地业的三条规则：位置、位置，还是位置。如果模块有凸出来的熔断器，模块就必需放在车主能够检修的位置。线束布线和模块方向，以及熔断器必须放在模块的什么地方，是令人头疼的问题。所有这些限制和保护功能增加了模块的成本和制造难题。下图所示的福特BCM在CEM3上安装一个灵活的电路板后，才能把熔断器置于模块的“边缘”。 图4：在福特BCM内部的熔断器连接端口阵列 汽车制造商在给这些BCM模块/熔断器单元寻找位置方面具有相当高的创新力。我曾在仪表板和发动机盖下和踏脚板内（前车门铰接区的右侧）看见过BCM模块，甚至还在后座下面看见过BCM模块（我的车子就是这样）。某些BCM装有铰链，可以从仪表板下面拉出来，检修比较方便。有些BCM则装在挡板后面，只有查看用户手册（如果有）才能找到。我不只一次趴在驾驶座椅上，脚压在的靠背上，头钻到仪表板下，寻找那个失效的熔断器。 这还不算完，你还要解开哪一个熔断器号对哪一个功能的哑谜……熔断器面板除提供几行编号外，没有任何标记。真地像猜谜比赛，除了
开关电源原理 一、开关电源的电路组成： 开关电源的主要电路是由输入电磁干扰滤波器（EMI）、整流滤波电路、功率变换电路、PWM FDG1组成的电路进行保护。当加在压敏电阻两端的电压超过其工作电压时，其阻值降低， 使高压能量消耗在压敏电阻上，若电流过大，F1、F2、F3会烧毁保护后级电路。 ②输入滤波电路：C1、L1、C2、C3组成的双π型滤波网络主要是对输入电源的电磁噪声及杂 波信号进行抑制，防止对电源干扰，同时也防止电源本身产生的高频杂波对电网干扰。当 电源开启瞬间，要对C5充电，由于瞬间电流大，加RT1（热敏电阻）就能有效的防止浪涌 电流。因瞬时能量全消耗在RT1电阻上，一定时间后温度升高后RT1阻值减小（RT1是负 温系数元件），这时它消耗的能量非常小，后级电路可正常工作。 ③整流滤波电路：交流电压经BRG1整流后，经C5滤波后得到较为纯净的直流电压。若C5容 量变小，输出的交流纹波将增大。
通。如果C8漏电或后级电路短路现象，在起机的瞬间电流在RT1上产生的压降增大，Q1导通使Q2没有栅极电压不导通，RT1将会在很短的时间烧毁，以保护后级电路。 三、 功率变换电路： 1、MOS 管的工作原理：目前应用最广泛的绝缘栅场效应管是MOSFET （MOS 管），是利用半导体表面 的电声效应进行工作的。也称为表面场效应器件。由于它的栅极处于不导电状态，所以输入电阻可以大大提高，最高可达105欧姆，MOS 管是利用栅源电压的大小，来改变半导体表面感生电荷的多少，从而控制漏极电流的大小。 2、常见的原理图： 3、工作原理： R4、C3、R5、R6、C4、D1、D2组成缓冲器，和开关MOS 管并接，使开关管电压应力减少，EMI 减少，不发生二次击穿。在开关管Q1关断时，变压器的原边线圈易产生尖峰电压和尖峰电流，这些元件组合一起，能很好地吸收尖峰电压和电流。从R3测得的电流峰值信号参与当前工作周波的占空比控制，因此是当前工作周波的电流限制。当R5上的电压达到1V 时，UC3842停止工作，开关管Q1立即关断 。 R1和Q1中的结电容C GS 、C GD 一起组成RC 网络，电容的充放电直接影响着开关管的开关速度。R1过小，易引起振荡，电磁干扰也会很大；R1过大，会降低开关管的开关速度。Z1通常将MOS 管的GS 电压限制在18V 以下，从而保护了MOS 管。 Q1的栅极受控电压为锯形波，当其占空比越大时，Q1导通时间越长，变压器所储存的能量
开关电源工作原理超详细解析 第1页：前言：PC电源知多少 个人PC所采用的电源都是基于一种名为“开关模式”的技术，所以我们经常会将个人PC电源称之为——开关电源（Switching Mode Power Supplies，简称SMPS），它还有一个绰号——DC-DC转化器。本次文章我们将会为您解读开关电源的工作模式和原理、开关电源内部的元器件的介绍以及这些元器件的功能。 ●线性电源知多少 目前主要包括两种电源类型：线性电源（linear）和开关电源（switching）。线性电源的工作原理是首先将127 V或者220 V市电通过变压器转为低压电，比如说12V，而且经过转换后的低压依然是AC交流电；然后再通过一系列的二极管进行矫正和整流，并将低压AC交流电转化为脉动电压（配图1和2中的“3”）；下一步需要对脉动电压进行滤波，通过电容完成，然后将经过滤波后的低压交流电转换成DC 直流电（配图1和2中的“4”）；此时得到的低压直流电依
然不够纯净，会有一定的波动（这种电压波动就是我们常说的纹波），所以还需要稳压二极管或者电压整流电路进行矫正。最后，我们就可以得到纯净的低压DC直流电输出了（配图1和2中的“5”）配图1：标准的线性电源设计图 配图2：线性电源的波形 尽管说线性电源非常适合为低功耗设备供电，比如说无绳电话、PlayStation/Wii/Xbox等游戏主机等等，但是对于高功耗设备而言，线性电源将会力不从心。 对于线性电源而言，其内部电容以及变压器的大小和AC市电的频率成反比：也即说如果输入市电的频率越低时，线性电源就需要越大的电容和变压器，反之亦然。由于当前一直采用的是60Hz（有些国家是50Hz）频率的AC市电，这是一个相对较低的频率，所以其变压器以及电容的个头往往都相对比较大。此外，AC市电的浪涌越大，线性电源的变压器的个头就越大。 由此可见，对于个人PC领域而言，制造一台线性电源将会是一件疯狂的举动，因为它的体积将会非常大、重量也
车身控制模块设计要求及解决方案 时间：2009-07-21 14:46:55 来源：ednchina 作者： 随着人们对汽车的操控性及舒适性需求不断升高，汽车车身中的电子设备越来越多，如电动后视镜、中控门锁、玻璃升降器、车灯乃至其它更多的高级功能等。 图1：典型车身控制模块(BCM)的系统架构。 电源要求及方案选择 典型车身控制模块(BCM)设计重要的一步是确定电源要求，以及选择合适的电源方案。一般而言，BCM要求的输入电压在-0.5V至32V之间，输出电压为5V或3.3V。值得一提的是，汽车内的用电设备越来越多，如果电池直接供电的设备静态电流不够低，而汽车连续停泊较长时间，车内蓄电池可能因为过度放电而使汽车无法重新启动，故BCM设计需要考虑静态电流。此外，汽车应用中可能会常常面对高温环境，所以要求电源提供过温保护。 关于ＢＣＭ车身控制模块[引用2009-02-20 23:08:04] 提升整车性能 电控单元在汽车中的应用越来越多，各电子设备间的数据通信变得越来越多，同时这些分离模块的大量使用，在提高车辆舒适性的同时也带来了成本增加、故障率上升、布线复杂等问
题。于是，需要设计功能强大的控制模块，实现这些离散的控制器功能，对众多用电器进行控制，这就是 BCM ( B ODY CONTROL MODEL ) 。目前BCM也是汽车电子研究的热门，竞争也相当激烈。 BCM的研究和应用，大大提高了整车的性能。但随着汽车电子技术的进一步发展，BCM集成的功能也越来越多，BCM的设计也变得越来越复杂，集中式控制也造成线束过于集中，安装、布线也很复杂。 BCM具有以下发展趋势：越来越多的车身电子设备在车身得到应用，使得BCM控制对象更多；各电子设备的功能越来越多，各种功能 都需要通过BCM来实现，使得BCM功能更加强大；各电子设备之间的信息共享越来越多，一个信息可同时供许多部件使用，要求BCM的数据通信功能越来越强；单一集中式BCM很难完成越来越庞大的功能，使得总线式、网络化BCM成为发展趋势。而CAN总线是一种串行多主站控制器局域网总线，是一种有效支持分布式控制或实时控制的串行通信网络。由于其通信速率高，可靠性好以及价格低廉等特点，使其特别 适合汽车系统，所以利用CAN总线技术总线式控制车身电子电器装置是BCM发展的必然趋势。总线式车身控制系统成BCM发展必然趋势 以低速CAN总线、LIN等汽车车载电子网络系统为基础，总线式车身控制系统成为BCM发展的必然趋势。以下结合上海同德电子工程技术有限公司在总线式BCM上进行的研究详细对总线式BCM进行说明。 系统有两个总线，低速CAN和LIN总线。 低速CAN，信息传输速率为100 Kbps ，车身系统CAN的控制对象主要是低速电机、电磁阀、灯具和开关器件等，它们对信息传输的实时性要求不高，但数量较多；采用低速CAN总线还能增加总线的传输距离，提高抗干扰能力，降低硬件成本。LIN总线，信息传输速率小于20
新能源汽车整车控制器系统结构
新能源汽车作为一种绿色的运输工具在环保、节能以及驾驶性能等方面具有诸多内燃机汽车无法比拟的优点，其是由多个子系统构成的一个复杂系统，主要包括电池、电机、制动等动力系统以及其它附件（如图1所示）。各子系统几乎都通过自己的控制单元（ECU）来完成各自功能和目标。为了满足整车动力性、经济性、安全性和舒适性的目标，一方面必须具有智能化的人车交互接口，另一方面，各系统还必须彼此协作，优化匹配，这项任务需要由控制系统中的整车控制器来完成。基于总线的分布式控制网络是使众多子系统实现协同控制的理想途径。由于CAN总线具有造价低廉、传输速率高、安全性可靠性高、纠错能力强和实时性好等优点，己广泛应用于中、低价位汽车的实时分布式控制网络。随着越来越多的汽车制造厂家采用CAN协议，CAN逐渐成为通用标准。采用总线网络可大大减少各设备间的连接信号线束，并提高系统监控水平。另外，在不减少其可靠性前提下，可以很方便地增加新的控制单元，拓展网络系统功能。 图1 新能源汽车控制系统硬件框架 一、整车控制器控制系统结构 公司自行设计开发的新能源汽车整车控制器包括微控制器、模拟量输入和输出、开关量调理、继电器驱动、高速CAN总线接口、电源等模块。整车控制器对新能源汽车动力链的各个环节进行管理、协调和监控，以提高整车能量利用效率，确保安全性和可靠性。该整车控制器采集司机驾驶信号，通过CAN总线获
得电机和电池系统的相关信息，进行分析和运算，通过CAN总线给出电机控制和电池管理指令，实现整车驱动控制、能量优化控制和制动回馈控制。该整车控制器还具有综合仪表接口功能，可显示整车状态信息；具备完善的故障诊断和处理功能；具有整车网关及网络管理功能。 其结构原理如图2所示。 图2 整车控制器结构原理图 下面对每个模块功能进行简要的说明： 1、开关量调理模块 开关量调理模块，用于开关输入量的电平转换和整型，其一端与多个开关量传感器相连，另一端与微控制器相接； 2、继电器驱动模块 继电器驱动模块，用于驱动多个继电器，其一端通过光电隔离器与微控制器相连，另一端与多个继电器相接；