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1、5項(xiàng)目五Project信號與控制電路項(xiàng)目描述占空比在汽車電子控制中是比較常用的控制方式,如電磁閥控制,電機(jī)轉(zhuǎn)速控制,理解占空比調(diào)制和控制原理對電路設(shè)計和維修都有很重要的幫助。本項(xiàng)目通過向同學(xué)們介紹占空比的定義和控制特點(diǎn),在實(shí)訓(xùn)中觀測波形和控制負(fù)載的變化來理解和掌握占空比控制技術(shù)。·學(xué)習(xí)任務(wù)一占空比控制電磁閥學(xué)習(xí)目標(biāo)◎知識目標(biāo)(1)理解占空比調(diào)制原理。(2)理解電磁閥控制原理和方式?!蚣寄苣繕?biāo)(1)初步掌握占空比控制負(fù)載的電路連接特點(diǎn)(2)初步掌握占空比控制電磁閥的波形分析。◎素質(zhì)目標(biāo)(1)規(guī)范課堂6S管理。(
2、2)養(yǎng)成團(tuán)隊協(xié)作的好習(xí)慣。(3)養(yǎng)成獨(dú)立思考問題的好習(xí)慣。建議完成本學(xué)習(xí)任務(wù)的時間為4課時。學(xué)習(xí)任務(wù)導(dǎo)入在維修廠一位老師傅搞不清楚占空比控制是怎么回事,你能夠回答他嗎?學(xué)習(xí)內(nèi)容電磁閥工作原理占空比控制電磁閥什么是占空比占空比控制的特點(diǎn)電磁閥的檢測占空比控制電磁閥電路結(jié)構(gòu)與波形分析占空比控制電磁閥在汽車上的應(yīng)用與檢修獲取信息引導(dǎo)問題1什么是占空比?圖5-1占空比波形占空比,在一串理想的脈沖周期序列中(如方波),正脈沖的持續(xù)時間與脈沖總周期的比值。如圖5-1所示,例如:脈沖寬度1μs,信號周期4μs的脈沖序列占
3、空比為0.25。在成語中有句話:三天打漁,兩天曬網(wǎng),如果以五天為一個周期,“打漁“的占空比則為0.6。引導(dǎo)問題2占空比有何特點(diǎn)?在汽車電子電路中,通常要求控制的負(fù)載功率要變化,即是要改變加在負(fù)載兩端的電壓和流經(jīng)負(fù)載的電流要變化,以滿足不同的工況。要實(shí)現(xiàn)這種控制方式有兩種方法,改變電路電阻(在電路中串聯(lián)電阻)或控制占空比的方法來實(shí)現(xiàn)。我們根據(jù)歐姆定律可知,在電路中串聯(lián)入電阻可以改變負(fù)載的電壓和電流,從而改變了負(fù)載的功率,但此時電阻會產(chǎn)生分壓,流過的電流肯定會有很大的功率損耗,早期汽車空調(diào)鼓風(fēng)機(jī)的控制方式就是采用
4、這種串電阻的方式。通過控制占空比可在無功率損失的情況下對電流進(jìn)行控制。占空比信號類似轉(zhuǎn)向燈的控制信號,轉(zhuǎn)向燈每次點(diǎn)亮約半秒鐘,然后熄滅約半秒鐘,這稱作一個周期。轉(zhuǎn)向燈控制信號和占空比信號的不同在于:信號頻率,即電壓切換的速率:占空比信號的頻率比轉(zhuǎn)向燈控制信號的頻率高很多。電流通、斷時間的比例:占空比信號的通、斷(高、底)時間可變。占空比電路模型如圖5-2所示,占空比信號由電子電路快速控制電流而產(chǎn)生,分正極端控制與負(fù)極端控制,兩者只是控制波形相反。在實(shí)際應(yīng)用中多采用負(fù)極端控制方式。圖5-2占空比控制電路模型如果
5、在一個周期為10ms的占空比信號內(nèi),通電時間為4ms,斷點(diǎn)時間為6ms,那么該信號的占空比就是40%。如果要增加燈泡的亮度可以將通電時間調(diào)整為8ms,斷點(diǎn)時間調(diào)整為2ms。此時燈泡的功率將是其全功率的80%。引導(dǎo)問題3占空比在汽車上有何應(yīng)用?現(xiàn)代汽車的控制精度越來越高,特別是在電控系統(tǒng)中,以前所采用的一些普通的開關(guān)式的執(zhí)行器件已經(jīng)不能滿足現(xiàn)代轎車的控制要求了,比如說EGR系統(tǒng),怠速控制系統(tǒng),燃油蒸發(fā)控制系統(tǒng)等等。準(zhǔn)確地說,占空比控制應(yīng)該稱為電控脈寬調(diào)制技術(shù),它是通過電子控制裝置對加在工作執(zhí)行元件上一定頻率的電
6、壓信號進(jìn)行脈沖寬度的調(diào)制,以實(shí)現(xiàn)對所控制的執(zhí)行元件工作狀態(tài)精確,連續(xù)的控制。制定計劃各小組成員制定實(shí)施本次實(shí)訓(xùn)任務(wù)的具體步驟、操作方法,預(yù)期效果。步驟內(nèi)容12345做出決策教師根據(jù)學(xué)生提交的計劃進(jìn)行審核評價,如果不通過則由教師提出整改意見,通過之后每小組根據(jù)本小組制定的計劃實(shí)施任務(wù)。小組評價123續(xù)上表45實(shí)施計劃一、任務(wù)準(zhǔn)備引導(dǎo)問題4完成本次學(xué)習(xí)任務(wù)需要準(zhǔn)備哪些積木、器材?積木連線實(shí)訓(xùn)板萬用表可調(diào)鋰電池模塊負(fù)載積木板示波表占空比可調(diào)信號板電磁閥板連接導(dǎo)線二、任務(wù)要求1教學(xué)組織分組實(shí)訓(xùn):全班____人,每__
7、__人一組,分為____組,___套實(shí)訓(xùn)器材,每組小組長一名。2職責(zé)分工教師職責(zé):課堂紀(jì)律與安全管理、實(shí)訓(xùn)器材管理、指導(dǎo)與巡查。學(xué)生職責(zé):班長協(xié)助教師對班級全面管理與監(jiān)控、學(xué)習(xí)委員負(fù)責(zé)器材管理和檢查、團(tuán)委書記負(fù)責(zé)安全與紀(jì)律及素質(zhì)評價、副班長負(fù)責(zé)收集和反饋學(xué)生意見,實(shí)訓(xùn)小組長負(fù)責(zé)指導(dǎo)組內(nèi)學(xué)習(xí)和交流。36S要求:安全整理整頓清潔清掃素養(yǎng)三、任務(wù)步驟步驟一實(shí)訓(xùn)積木板的認(rèn)識及檢查步驟圖示任務(wù)內(nèi)容完成情況1檢查固定電壓輸出、可調(diào)電壓輸出、電壓顯示是否正常。是□否□2檢查燈泡有無破裂,燈絲是否良好;檢查電機(jī)是否良好,有無
8、卡死。是□否□3波動萬用表檔位開關(guān),檢查功能、液晶顯示是否正常。是□否□4打開示波表電源,檢查液晶顯示是否正常。是□否□5觀察線圈外觀是否完好,磁鐵能否正?;匚弧J恰醴瘛趵m(xù)上表6本占空比發(fā)生電路是由555芯片構(gòu)成,可以調(diào)節(jié)占空比,已帶驅(qū)動,讀識各接線端子功能。是□否□步驟二占空比調(diào)光電路實(shí)訓(xùn)步驟圖示工作頁1讀識電路原理圖,占空比信號發(fā)生器輸出一個占空比信號,相當(dāng)于開關(guān)連續(xù)閉合、斷開頻率很快,發(fā)生器輸