基于新能源汽车电路的单向可调电阻器电路与带温度系数补偿的输出电压可调电路的对比研究
2021-08-24柳州铁道职业技术学院汽车技术学院宛东
柳州铁道职业技术学院汽车技术学院 宛东
近年来,中国已出台多项发展新能源汽车的利好政策,国务院发布的《中国制造2025》明确提出:将“节能与新能源汽车”作为重点发展项目。由此可见,大力推进节能与新能源汽车是大势所趋,不仅是全球汽车企业未来竞争的重要领域,也是有效改善交通拥堵状况和防治大气污染的重要手段。我国目前新能源汽车产业的基本发展主要是根据现代化的技术手段展开的,要想实现产业的发展,必须采取创新以及开放式的策略,当可持续发展战略与新能源汽车结合起来时,必须掌握好节奏,理性、快速发展,以此来推动新能源汽车产业在我国的发展。2017年我国取得一个令人欢欣鼓舞的标志性进展,就是超过美国成为全球最大的新能源汽车产销国。2017年我国有将近50万辆的产销量,约占全球总量的64%,全球60%以上的新能源汽车在国,而今年,我国的目标产量约为200万辆。
新能源汽车的普及对新能源汽车维修技术提出更高要求。在实践中汽车技术人员和维修人员容易把汽车内部电路中的单向可调电阻器电路与带温度系数补偿的输出电压可调电路混用和替代,影响新能源汽车的维修质量。因此本文结合多年工作经验剖析单向可调电阻器电路与带温度系数补偿的输出电压可调电路的区别,以此为新能源汽车技术及维修人员提供实践参考。
1 单向可调电阻器电路
单向可调电阻器由壳体、可调电位器、三个二极管和一个电流输入端子、两个电流输出端子组成,具体结构如图1所示。
图1 单向可调电阻器电路
可调电位器主要用于汽车电子中的电路分流,当两个元件所需的电流电压大小不同时,而且这两个元件的电源提供端是同一个电源支路时,可调电位器在此电路组上起到很大的作用,可以根据每个元件所需电流值,在可调电位器设定,就能向两个元件提供每个元件所需的电流电压,总之两个元件的电源提供端是同一个电源支路,两个元件所需的电流电压大小不同时,在电路组上加装可调电位器,就能在可调电位器设定,就能向两个元件提供每个元件所需的电流电压。
2 带温度系数补偿的输出电压可调电路
带温度系数补偿的输出电压可调电路是由电子元件LM136、硅二极管VD1、VD2、可调电阻RL以及限流电阻RS组成,具体连接如图2所示。
图2 带温度系数补偿的输出电压可调电路
此带温度系数补偿的输出电压可调电路的设计思想是:将电路看成两路:一路是LM136,另一路是串联在一起的VD1、RL、VD2。LM136这一路具有负温度系数特性,那么另一路必须要拥有正温度系数特性才能对LM136进行温度补偿。因此,图2设计了负温度系数硅二极管VD1、VD2与可调电阻RL串联,通过分压定律使第二路电路获得正温度系数特性,并且温度越高,中间抽头电压越高。以“一路正+一路负”的方式构成反馈,完成温度补偿。
RS是串联限流电阻,给LM136提供合理的工作电流;二极管的作用是负温度系数补偿;RL可调电阻实际上是电位器,其调节端并没有串二极管,RL电阻作用是限制可调电阻调节电压的幅度,为LM136的调整端提供反馈电压。具体说明一下温度补偿:硅二极管正向压降具备负温度系数特性,也即温度上升时正向压降降低,可以理解为温度越高二极管越接近导线。5V稳压二极管LM136反向击穿电压具有负温度系数特性,本来正常工作时反向击穿电压稳定在5V,但温度上升时稳压值降低。
3 单向可调电阻器电路与带温度系数补偿的输出电压可调电路的区别分析
3.1 区别特征1——组成元器件不同
单向可调电阻器包括有壳体:1.可调电位器,2.第一二极管3.第二二极管,4.第三二极管5.电流输入端子6.电流输出端子7.电流输出端子8.而带温度系数补偿的输出电压可调电路相当于电流输入端子,6的电源输入端V+。相当于单向可调电阻器第一二极管。3的二极管VD1。相当于单向可调电阻器可调电位器2的电位器R1,相当于单向可调电阻器第三二极管。5的二极管VD2,相当于单向可调电阻器电流输出端子。8的电流输出端,因此,单向可调电阻器还有以下元器件与带温度系数补偿的输出电压可调电路不同。
3.1.1 第二二极管4
单向可调电阻器包括二极管4,该二极管的阳极端连接可调电位器2的动触端2a,阴极端连接电流输出端子7。
而带温度系数补偿的输出电压可调电路不包括有该第二二极管4,而在与单向可调电阻器第二二极管4相对应的位置设置有LM136,LM136是可调电位器,该LM136所起的作用并不是普通二极管的作用,而是起到稳定电压的作用。
3.1.2 电流输出端子7
单向可调电阻器还包括电流输出端子7,该电流输出端子7连接第二二极管4的阴极端。
而对比图2只有一个电流输出端,LM136的输出端与二极管VD2的输出端共同连接一个电流输出端。
3.2 区别特征2——电流的流向不同
单向可调电阻器电流电压从输入端子6后分两路电流流向,一路流向从输入端子6→二极管3→可调电位器2→二极管4→电流输出端子7。另一路流向从输入端子6→二极管3→可调电位器2→二极管5电流输出端子8。因此,单向可调电阻器的电流流向是从电流输入端子6输入,并分别从电流输出端子7、8输出。
而带温度系数补偿的输出电压可调电路的电流流向是电流从电源输入端输入,通过电阻RS后,分成两路,一路通过LM136,另一路依次通过VD1、RL、VD2后再与LM136的输出端合成一个公共输出点输出。
3.3 区别特征3——工作原理不同
单向可调电阻器的工作原理是:
3.3.1 电流从电流输入端子6→二极管3→可调电位器2→二极管4→电流输出端子7,当可调电位器2的动触端2a向2c滑动时,电流输出端子7压值降低,当可调电位器2的动触端2a向2b时,电流输出端子7压值升高,而改变了电压与电流的大小。
3.3.2 电流从电流输入端子6→二极管3→可调电位器2→二极管5→电流输出端子8,此时,相当于稳压二极管。
带温度系数补偿的输出电压可调电路的工作原理是:
温度上升→LM136稳压值降低→串联二极管压降降低→RL中间抽头电压上升→LM136调整端获得电压上升→LM136稳压值升高→稳压值维持原有水平。图中给出了可调节的电压数值为:±0.5V。
4 结语
通过上面的对比分析可以发现,单向可调电阻器与带温度系数补偿的输出电压可调电路是有很大区别的,它们要解决的技术问题也不同,切记不能混淆和替代。
(1)单向可调电阻器在电器电路,主要用于解决向两个元件提供每个元件所需的电流电压的问题。
(2)在带温度系数补偿的输出电压可调电路中,从带温度系数补偿的输出电压可调电路的电路图中可看出带温度系数补偿的输出电压可调电路实际上是要提供一种带温度系数补偿的输出电压可调电路,主要体现在稳压上。