电子功率开关在汽车电气系统中的应用

李岩 田雅雅

摘要：汽车的电气系统经过近百年的发展历史，已经成为现代汽车功能性、可靠性和安全性的必要保证。本文简要介绍了汽车电气系统的发展，分析了汽车电气开关的分类与作用，深入探讨了电子功率开关及其在汽车电气系统中的应用。

关键词：汽车；电气系统；电子功率开关

1.汽车电气系统中电子功率开关的内涵

1.1电气系统的概念

电气系统即为电源，用电设备和一些中间装置，通俗来讲也就是汽车里与电有关的所有东西。它大体包括打火器、照明灯，车内空调、音响电路、防盗系统等等。电气系统在整部车内占有很重要的位置，它牵动着整部车的运作，关系着一部车的质量性能的提升。而我们都知道，对于任何一部车来说，无论它的品牌多么强大，如果没有质量，同样是汽车中的残次品，得不到大众的认可。而一旦得不到大众的认可，这部汽车的设计无疑是失败的。所以，汽车电气系统的设计理念及方式，对于整体汽车的性能和销售量，是有非常大的决定作用的，务必要引起注意。

1.2电子功率开关的概念

关于功率的概念我们大都不陌生，也就是物体在单位时间内所做的功的快慢，即为一个速度的衡量，做的多我们就说速度快，少即为慢。功率应用在我们生活的角角落落，家庭中的电器，工厂中的机器等，这里我们所说电子功率是应用于交通运输汽车里的电子功率开关，所以说汽车电气系统中电子功率开关就是控制汽车的电气系统中各部分电流运动量的多少，从而控制电气系统各部分的工作.。

2.汽车电气系统中各部分的设计原则

2.1实用性

汽车除了核心的发动机以外，其他的配备也都遵循了实用性的原则。汽车照明，这样可以保证汽车的使用时间不受限制。汽车防盗系统增加了汽车的安全性能，另外还有汽车空调，汽车音响，这些都给消费者带来方便，很是实用。这些功能解决了之前老式汽车的不足，也让汽车变得越来越家庭化。解决了很多因为时间，气候带来的麻烦，也让消费者越来越偏爱汽车，大大的促进了汽车行业发展。

2.2安全性

汽车各部分的设计理念首要考虑的就是必须要加强这部汽车的安全系数。所以说汽车电气系统的各部分设计里都包含着一点，汽车发动机的线头各部分的连接，照明灯的连接，以及其他部分的连接。整部车的电气总的功率必须控制在发电机的应用范围内，这是首当其冲的，也是安全的必要保障，如果汽车性能高，配置齐全，那么，发电机的选择就应该是功率相对大点的。电气系统中各部分的线路连接也要遵循安全准则，如果一旦各个部分出现线路问题，很有可能会影响整部车的运作，也会大大的减少车的使用寿命，也会给消费者带来不必要的麻烦。

3.电子功率开关在汽车系统的应用

3.1 感应加热电源技术

现代电子功率开关中感应技术是由功率晶体管、开关闸，设备晶体管与隔绝体双边开关等电子功率设备零件，把电气充电量由49Hz电频转换为390Hz～1900Hz的高中功率电频。感应加热电源技术可以迅速控制电量功率，具备控制灵敏、使用寿命长、转换方式简便、电量输出大等特点，因此普遍运用在汽车电气生产。感应加热电源是功率开关的主要技术，是电子开关的核心技术。其技术设备的重要功率开关部件关系到设备的大小、重量、频率、电力大小、使用效率、安全性能、操作性能等。一件电子功率开关的出现，相当于一次感应加热技术在汽车系统中的使用。

3.2 常用电子功率开关

普通的电子功率开关设备有晶管开关、功率管、大型功率管、绝缘晶体管、单面闸管等部件，组成电子开关的零件具备不同用途、数据、型号，从而组装成适合不同型号的汽车电气系统装置，为汽车电气系统选取合适的电子功率开关时应考虑产品的功能数据、使用特点、有效参数、操作方式和附加电路的复杂程度去选取，经全面考虑后选取合适的电子功率开关。目前的电子功率半导体主要是把两个以上的电子开关零件进行连通，和绝缘塑料外壳进行安装。由于现在的电子功率开关呈块件式，致使的汽车电气系统设备的体积、安全性能、使用性能、规格、效率等经济标准与技术标准获得较大的提升，所以目前电子功率安装模块、大功率管、效率型、绝缘双面管、晶体闸管、晶体管道等模块不断获得应用。在晶体闸管应用中，把传感电路设备和晶管模块一起进行安装，安装成智能性电子功率开关，实现小体积、性能高、效率好、安装简便的电子功率开关，保证在汽车电气系统中的有效使用。

3.3 绝缘栅双极型体管开关

在电子功率开关中加入绝缘栅晶体管装置，然后进行智能操作，按照标准的安装技术进行衔接，使显示版面、控制和操作技术更简便，智能操作模板的特点在于电子功率开关出现故障或失误时可进行自我保护。从而避免汽车电气系统的毁坏程度，不断增强系统设备的安全性和稳固性。为满足各类汽车电气系统，降低维修此次数，避免汽车故障的出现，在绝缘晶体模块中把電流部件集中在同个芯片中，研发只能控制、规整化、效率、适用于各类型汽车系统的电子功率开关模块。

3.4 开关在电子系统的应用原理

电子系统属于无电器、无断线、无底盘线的智能化汽车系统，功率开关的应用可对汽车运行状态、错误信息等进行检测，还可以控制工作量和避免由于功率较大引发的短路现象，是电子系统不断获得完善。电子系统由操作系统、前后灯管设备、电器设备、显示屏幕、后尾设备等部件装置而成的，根据系统负荷量选取相应的开关设备、开关操作、感应器等进行衔接，其在电子系统中的应用原理是：由中央操作设备对汽车电子的负荷量实施操作和控制，或读取系统中的主要感应器、开关组件等对读取数据进行处理，然后读出操作数据、地址等，最后根据电缆把数据进行输送，系统根据相应设备把工作的负荷量进行分配，然后对负荷量过重的部件、障碍等进行处理并通过系统显示屏去显示。电子功率开关内部感应开关例如：气压大小、水位高低进行感应，根据就近原则进行感应，把数据处理后由显示屏显示出来。首先负荷量、静止状态的功率开关在电气系统实施应用时，自动开启障碍判断功能，基本针对汽车在行驶期间的动向灯、后尾灯、方向灯或部分负荷部件短路实施的安全保护。如：监测右方向灯（左方向灯的检测）无操作状态连接电子功率开关，操作显示盘中指示针无转动现象、灯光熄灭，就表示汽车方向灯路线无异议，如右边方向灯在显示盘中指示针出现转动有颜色，汽车电子系统显示左方向灯线路出现短路或者毁坏等故障。

参考文献：

[1]邱翠榕.总线技术在汽车电气系统中的应用[J].北京汽车，2010（02）：230-241.

[2]王星，张小明.德龙F3000车身控制系统及整车电路[J].汽车电器，2010（08）：263-288.