電子功率開關在汽車電氣系統中的應用

李巖 田雅雅

摘要：汽車的電氣系統經過近百年的發展歷史，已經成為現代汽車功能性、可靠性和安全性的必要保證。本文簡要介紹了汽車電氣系統的發展，分析了汽車電氣開關的分類與作用，深入探討了電子功率開關及其在汽車電氣系統中的應用。

關鍵詞：汽車；電氣系統；電子功率開關

1.汽車電氣系統中電子功率開關的內涵

1.1電氣系統的概念

電氣系統即為電源，用電設備和一些中間裝置，通俗來講也就是汽車里與電有關的所有東西。它大體包括打火器、照明燈，車內空調、音響電路、防盜系統等等。電氣系統在整部車內占有很重要的位置，它牽動著整部車的運作，關系著一部車的質量性能的提升。而我們都知道，對于任何一部車來說，無論它的品牌多么強大，如果沒有質量，同樣是汽車中的殘次品，得不到大眾的認可。而一旦得不到大眾的認可，這部汽車的設計無疑是失敗的。所以，汽車電氣系統的設計理念及方式，對于整體汽車的性能和銷售量，是有非常大的決定作用的，務必要引起注意。

1.2電子功率開關的概念

關于功率的概念我們大都不陌生，也就是物體在單位時間內所做的功的快慢，即為一個速度的衡量，做的多我們就說速度快，少即為慢。功率應用在我們生活的角角落落，家庭中的電器，工廠中的機器等，這里我們所說電子功率是應用于交通運輸汽車里的電子功率開關，所以說汽車電氣系統中電子功率開關就是控制汽車的電氣系統中各部分電流運動量的多少，從而控制電氣系統各部分的工作.。

2.汽車電氣系統中各部分的設計原則

2.1實用性

汽車除了核心的發動機以外，其他的配備也都遵循了實用性的原則。汽車照明，這樣可以保證汽車的使用時間不受限制。汽車防盜系統增加了汽車的安全性能，另外還有汽車空調，汽車音響，這些都給消費者帶來方便，很是實用。這些功能解決了之前老式汽車的不足，也讓汽車變得越來越家庭化。解決了很多因為時間，氣候帶來的麻煩，也讓消費者越來越偏愛汽車，大大的促進了汽車行業發展。

2.2安全性

汽車各部分的設計理念首要考慮的就是必須要加強這部汽車的安全系數。所以說汽車電氣系統的各部分設計里都包含著一點，汽車發動機的線頭各部分的連接，照明燈的連接，以及其他部分的連接。整部車的電氣總的功率必須控制在發電機的應用范圍內，這是首當其沖的，也是安全的必要保障，如果汽車性能高，配置齊全，那么，發電機的選擇就應該是功率相對大點的。電氣系統中各部分的線路連接也要遵循安全準則，如果一旦各個部分出現線路問題，很有可能會影響整部車的運作，也會大大的減少車的使用壽命，也會給消費者帶來不必要的麻煩。

3.電子功率開關在汽車系統的應用

3.1 感應加熱電源技術

現代電子功率開關中感應技術是由功率晶體管、開關閘，設備晶體管與隔絕體雙邊開關等電子功率設備零件，把電氣充電量由49Hz電頻轉換為390Hz～1900Hz的高中功率電頻。感應加熱電源技術可以迅速控制電量功率，具備控制靈敏、使用壽命長、轉換方式簡便、電量輸出大等特點，因此普遍運用在汽車電氣生產。感應加熱電源是功率開關的主要技術，是電子開關的核心技術。其技術設備的重要功率開關部件關系到設備的大小、重量、頻率、電力大小、使用效率、安全性能、操作性能等。一件電子功率開關的出現，相當于一次感應加熱技術在汽車系統中的使用。

3.2 常用電子功率開關

普通的電子功率開關設備有晶管開關、功率管、大型功率管、絕緣晶體管、單面閘管等部件，組成電子開關的零件具備不同用途、數據、型號，從而組裝成適合不同型號的汽車電氣系統裝置，為汽車電氣系統選取合適的電子功率開關時應考慮產品的功能數據、使用特點、有效參數、操作方式和附加電路的復雜程度去選取，經全面考慮后選取合適的電子功率開關。目前的電子功率半導體主要是把兩個以上的電子開關零件進行連通，和絕緣塑料外殼進行安裝。由于現在的電子功率開關呈塊件式，致使的汽車電氣系統設備的體積、安全性能、使用性能、規格、效率等經濟標準與技術標準獲得較大的提升，所以目前電子功率安裝模塊、大功率管、效率型、絕緣雙面管、晶體閘管、晶體管道等模塊不斷獲得應用。在晶體閘管應用中，把傳感電路設備和晶管模塊一起進行安裝，安裝成智能性電子功率開關，實現小體積、性能高、效率好、安裝簡便的電子功率開關，保證在汽車電氣系統中的有效使用。

3.3 絕緣柵雙極型體管開關

在電子功率開關中加入絕緣柵晶體管裝置，然后進行智能操作，按照標準的安裝技術進行銜接，使顯示版面、控制和操作技術更簡便，智能操作模板的特點在于電子功率開關出現故障或失誤時可進行自我保護。從而避免汽車電氣系統的毀壞程度，不斷增強系統設備的安全性和穩固性。為滿足各類汽車電氣系統，降低維修此次數，避免汽車故障的出現，在絕緣晶體模塊中把電流部件集中在同個芯片中，研發只能控制、規整化、效率、適用于各類型汽車系統的電子功率開關模塊。

3.4 開關在電子系統的應用原理

電子系統屬于無電器、無斷線、無底盤線的智能化汽車系統，功率開關的應用可對汽車運行狀態、錯誤信息等進行檢測，還可以控制工作量和避免由于功率較大引發的短路現象，是電子系統不斷獲得完善。電子系統由操作系統、前后燈管設備、電器設備、顯示屏幕、后尾設備等部件裝置而成的，根據系統負荷量選取相應的開關設備、開關操作、感應器等進行銜接，其在電子系統中的應用原理是：由中央操作設備對汽車電子的負荷量實施操作和控制，或讀取系統中的主要感應器、開關組件等對讀取數據進行處理，然后讀出操作數據、地址等，最后根據電纜把數據進行輸送，系統根據相應設備把工作的負荷量進行分配，然后對負荷量過重的部件、障礙等進行處理并通過系統顯示屏去顯示。電子功率開關內部感應開關例如：氣壓大小、水位高低進行感應，根據就近原則進行感應，把數據處理后由顯示屏顯示出來。首先負荷量、靜止狀態的功率開關在電氣系統實施應用時，自動開啟障礙判斷功能，基本針對汽車在行駛期間的動向燈、后尾燈、方向燈或部分負荷部件短路實施的安全保護。如：監測右方向燈（左方向燈的檢測）無操作狀態連接電子功率開關，操作顯示盤中指示針無轉動現象、燈光熄滅，就表示汽車方向燈路線無異議，如右邊方向燈在顯示盤中指示針出現轉動有顏色，汽車電子系統顯示左方向燈線路出現短路或者毀壞等故障。

參考文獻：

[1]邱翠榕.總線技術在汽車電氣系統中的應用[J].北京汽車，2010（02）：230-241.

[2]王星，張小明.德龍F3000車身控制系統及整車電路[J].汽車電器，2010（08）：263-288.