a#U2y" 解读“电子整流器”及其它....
*bOgRM[
w&b?ze{
[v,Y-}wQ)
(E*pM$ 所谓“电子整流器”其实就是电子滤波器,为什么要混淆整流器与滤波器的定义?
<,X?+hr
=Z
t7}V 作为学者,一定会根据产品特性起一个严谨的、名符其实的名称;作为商家利益为先,张冠李戴是常事。
K'DRX85F
:Qekv(z 我查阅了网上及汽车刊物各种资料,除了商家广告对这个“高科技”产品“电子整流器”有各种解读,也有托在其中推波逐润推波助澜外,并无专家学者对其功用作过分析评价,或许他们认为安装此物乃是脱裤放屁--多此一举。
IMF9eS{L
F8
T.}qI 但实践正明有的车加装了“电子整流器”真有效果,能提升发动机性能及音响性能,我认为是真的。
HZ
8k%X}1 既然加装了“电子整流器”真有效果,为什么众多汽车厂家弃之不用?千万不要说是几十元成本的原因而放弃。
KgCQ4w9
/E|
Ac&Qk 本文是在用我有限的知识水平去寻找一个合理的答案,不当之处请各位指正。
y"o@?bny
}-8ZSWog6f 纯属个人观点,如与商家利益发生冲突勿怪。
*>%tx k:)
(uk-c~T!u
zQNkjQ{mx 一、分析问题前要了解的
w$2Z7S
\F
}s"# 1. 必须认同一些产品的设计原则。
J_H=GHMp}
4-wCk=I 首先必须承认汽车厂各种专业检测实验设备比我们的业余“实验”要科学得多,故此本人分析问题时会假定厂家设计是对的。
(i"@{[IP
4.^1D';( 同理,在电子电器产品设计定型时,其允许工作的电压、电路电阻或电流存在一个正负范围内的误差率,当误差不超过设计上下限时那么它的工作一定是正常的,超过误差率范围它的工作就不一定正常了。
etPb^$
S"/M+m+ ] 2.必须了解汽车发电机的另类状态
7LQLeQvB
{!$E\e^d A.由于皮带转动的不均衡性带动发电机输出产生电压起伏现象。
~BSIp
.
E>bK-jG B.发电机碳刷与转子转动的接触面处于相对运动状态,故在微观中,碳刷与转子是由n个接触点联接导通。n是随接触面的位移增大或减小状况,当n减少到一定数量时,接触面便产生一个较大的电阻R,使电压输出波动,严重时R被热熔产生跳火开路现象,因此会产生一个幅度较大的感应电势(浪涌电压);有关资料数据云,发电机浪涌电压峰值近200V(包含电器的通断)。
Ic%c%U=i
?!h
jI;_& 因此,发电机输出波形不是平滑,有寄生波存在。
n#{z"G
b6@(UneVM 3.必须了解电池内阻特性
{Qe7/ln!
'S[&-D%(3 电池内阻是一个变量,它与极板,电解液浓度有关,而极板在充电过程中不停变化,电解液也不断变化,当电池充满电时,电池内阻最小,随着放电过程的延续,电解液变成水,而两极金属铅板变成硫酸盐,均显电阻增大状态,放电终止时,电阻急剧增大,以致外部无压降,电压全部降落在内阻上。
H{XD>q.
rA"><pH 通常标称池内电阻为出厂时充满电后测试之内阻,随着电池的使用年限增加,实际内阻会趋于增大变化。
FL,av>mV 一般12V新蓄电池内阻为0.015~0.018Ω,旧蓄电池的内阻却多在0.085Ω以上,二者充电不足时内阻更大。
Ja*k|Rz~
tW=,o&C= 二、车用电源特性
0Xke26ga
>_<J=8|E 发电机输出电与电池电组成合成电源对车上电器供电。
ToNRY<!
jDaWmy<ha 发电机输出的是正弦交流电,经全波整流后,电压幅度由零变到最大值后又下降到零再变至最大值,电压在零与峰值之间起伏。
\k8| 3Y~g
nmc5c/C|-I 合成电源对车上电器供电情况为:
0UHX Li47Y 当发电机电压>电池电压时,发电机向电池充电及向负荷供电;当发电机电压<电池电压时,电池向负荷供电;当发电机电压=电池电压时,发电机、电池共同向负荷供电。
@rTAbEk{U
xyoh
B#'W 蓄电池的等效电路为一个极大电容充放电,且与一个稳压管并联后再和内阻串联组成,如图。
E
rf$WPA 电池的特性会对高于自身电压的外加电压进行削波,相当于电路中并了一个稳压管,稳压管的击穿电压为电池电压。
a-`OE"
I)$of9 电流通过内阻则会产生一个压降,充电时使供电电压升高,放电时使输出有效电压下降。
j15TavjGh
W~1/vJ.*l 如当电池电压为13v、内阻为0.1Ω,此时发电机有一浪涌电压使充电电流达到50A时,侧供电电压为:
0Fw0#eE 13V+(50×0.1)V=18V
eSynw$F2N 同样,当内阻只有0.02Ω时,充电电流达到50A时,
Sti)YCXH 侧供电电压为:13V+(50×0.02)V=14V。
@G
Gzah#
8T'=lTJ 当发电机电压<电池电压时,内阻为0.1Ω,假设负荷总电流为20A,侧供电电压为:
buo_H@@p{s 13V-(20×0.1)V=11V
U">D_ 8 当内阻只有0.02Ω时,侧供电电压为:
lIO.LF3 13V-(20×0.02)V=12.6V。
9|T
%q
2O
_3h(R`VdWO 结论:电池内阻及供电线阻的变大,严重影响了车用电器供电电压的稳定性!!
DW@PPvfs
>e*m8gm# 由此结论我想到了有些车友故障灯无端端自动亮,经打磨电池接头(降低接触电阻)或跑高速(对电池大电流充电后内阻降低)会恢复正常的原因,就是供电电压稳定正常了,电路的干扰源被抑制到最小。
6GG&mqr+
-_.)~)P
8I04Nx
三、“电子整流器”对电路的影响
D4<nS<8
/J`8Gk59
>
nY<J 1.车上电器用电需求电压严格稳定的有ECU、传感器...
g*F? 其中ECU、传感器消耗功率不大,通常由ECU自带稳压电路供电,所以不受电源电压变动影响。
p;`jmF
jhrmQS 2. 由于点火线圈初级电流大小受供电电压及通电时间的控制,即点火线圈初级电流按指数曲线规律上升,电压越高、通电时间越长则电流越大,点火能量也就越大。
U:m[*
}+<
ne] |\] 点火线圈初级供电电流较大,每种工况电流导通时间不同,所以一般不带稳压供电。而改由ECU监测即时电源电压高低,发出指令控制点火线圈初级电流导通时间,点火线圈初级电流达到目标值即点火,使点火提前角及点火能量不受电源电压变动的影响。
j9n3
k v1q\ 但ECU不能检测到电源内阻及电线接触电阻变化的。所以当电源内阻或线电阻变大时,会使实际供给点火线圈初级有效电压下降,造成点火能量不足。
4wh_iO
6I GUp
如当某一工况时刻,ECU检测得电压为12V,算出点火线圈初级电流目标值为10安,发出导通时间为T的指令。
3-#|6khqt 此时如果电池内阻为正常值时,到T结束时电流刚好为10A,如果电池内阻增大为非正常值时,则在T内达不到10A目标值。
y>wrm:b-O
}YJ(|z"" 在趋近线性负荷时:
{|?OKCG{ 当电源电压为12V、内阻及线阻之和为0.2殴时,此时点火线圈初级电流需要为10安,则0.2X10=2V,实际上供给点火线圈初级电压为12-2=10V。
7NC
"}JB& 当内阻只有0.02Ω时,则0.02X10=0.2V,实际上供给点火线圈初级电压为12-0.2=11.8V。
"&?F6Pi
o`S| 因此,当回路内阻变大后,ECU所检测到的电压是虚高的,不能提供足够的点火线圈初级电流。最严重的是使高压上升率下降,造成点火延后降低发动机性能。
tdSy&]P
,jJ&x7ra8 有关点火提前角对发动机性能影响甚大,有关祥述参阅:
^@?-YWt A. 高能 点火线圈、火花塞、高压线 对 动 力 影 响 解 密
2g
shiY8_ http://www.dncc.cn/dnccbbs71/dispbbs.asp?BoardID=41&ID=21191&replyID=&skin=1
ERcj$ [:T( B. 漫谈发动机点火能量
}
:U
'aa http://www.dncc.cn/dnccbbs71/dispbbs.asp?BoardID=41&ID=19062&replyID=&skin=1
r #H(kJu, C. 数字式电子点火的简单原理
g+>$_s http://www.dncc.cn/dnccbbs71/dispbbs.asp?BoardID=41&ID=8969&replyID=&skin=1
p H&Tb4
vLQ!kB^\W 3.安装了电容滤波器后,根据电源电路特性的分析得出下面工作状况。
r!Ujy .R
K/oC+Z;K A.当发电机向电池充电时,滤波器电容会被充电到一个峰值电压,如前例的:13V+(50×0.1)V=18V。
S3cjw9V
oK cgP 当发电机输出峰值电压开始下降时,电容跟随发电机对负荷供电及向电池充电,电容放电后自身电压下降至与电池电压相等,此时与电池共同向负荷供电,直至充电期停止。
s>}ScJZK
dB{o-R 很明显,当电池并上滤波器后,由于电容储存着电能,并且无内阻,对电路起着辅助供电作用。弥补了电池本身因内阻增大使有效输出电压下降的缺陷;又因滤波器电容容量较大,对来自发电机的窄脉冲高电压有减缓作用。
D ff0$06Nq
H,r> @Y 根据以上分析得出结论:
,xA`Fu9^
HX1RA5O
A【当误差不超过设计上下限时那么它的工作一定是正常的。】
U
00}
jH 当电池内阻正常时,压降可忽略,滤波器不会影响电路。
zyNg?_SM
~9.0:Fm< B【超过误差率范围它的工作就不一定正常了。】
KCR6@{@ 当电池内阻逐渐增大至不正常时,压降已从量变到质变,滤波器对电路产生效用增大,弥补了电池本身因内阻增大使有效输出电压下降的缺陷。
> %5<fK2
Ba$&4?8
;eYm+e^?.
Gh3b*O_,
*3;H6
#bN'N@|
Bp
#:sAG
7f!"vhCXM;
QtM9G@%
WS17DsWW
a
#Yo^"*1
%3ieR}:/e&
2D`_!OG=
i
LvzoQ
},tN{(
)
CVk.Ez6