01-01-5 1
Introduktion till fordonselektronik ET054G Föreläsning Introduktion till fordonselektronik
esistans i ledare ρ = A ρ = ledarens resistivitet l = ledarens längd A = ledarens tvärstittsarea A = π r d = π 4 ρ Copyright 003 by Pearson Education, Inc. pper Saddle iver, New Jersey 07458 All rights reserved. Introduktion till fordonselektronik
Introduktion till fordonselektronik Kablar i bilar
Kablar i bilar FLY A Antal ledare /m d ledare d isolering d kabel Introduktion till fordonselektronik
Kablar i bilar FLY A Antal ledare /m d ledare d isolering d kabel Introduktion till fordonselektronik
esistans i kabel Fyra sätt att höja resistansen Byt material (till högre resistivitet) Öka längden Minska tjockleken (och därmed arean) Höj temperaturen Elektriska och elektroniska fordonskomponenter
Material Stål Aluminium Koppar Vatten Polyethene esistivitet esistivitet 16 10-8 Ωm,65 10-8 Ωm 1,7 10-8 Ωm 5 10 3 Ωm 3 10 15 Ωm Elektriska och elektroniska fordonskomponenter
Säkringar Begränsar effekten i ledningarna Ledningarna ska inte brinna upp vid full effekt Större säkring kräver tjockare ledare Tjock > lägre > lägre effektutveckling > lägre värmeutveckling Circuit breakers. (Courtesy of Potter and Brumfield Division, AMF, Inc.) Fuses: (a) CC-TON (0-10 A); (b) subminiature solid matrix; (c) Semitron (0-600 A). (Courtesy of Bussman Manufacturing Co.) Elektriska och elektroniska fordonskomponenter
Dimensionering av ledare A Säkring (A) I (A) Elektriska och elektroniska fordonskomponenter
Vridresistor Potentiometer Bilder ur ELFA-katalogen av vridresitor med kolbana PT-6KV(,5)/liggande PT-6KH(,5)/stående Introduktion till fordonselektronik
Potentiometer som dimmer Dashboard dimmer control in an automobile. Copyright 003 by Pearson Education, Inc. pper Saddle iver, New Jersey 07458 All rights reserved. Elektriska och elektroniska fordonskomponenter
Effekt Effekt: energi / sekund Energi mäts i J. Effekt mäts i W eller J/s. Elektriska och elektroniska fordonskomponenter
Effekt Effekt avges när elektrisk energi omvandlas till andra energiformer (t.ex. värme, rörelse). Elektrisk effekt beräknas: Negativt P betyder att elektrisk effekt genereras. I en resistor kan effekten skrivas (Ohms lag): P = P kan inte bli negativ i en resistor. P = I och P = I Elektriska och elektroniska fordonskomponenter
Effekt och Ohms lag Ex: P = E*I = I = E / = E/I = E /P = P/I 01-01-5 15
Tvåpolsatsen Tomgångspänning 0 ( Th ) Inre resistans i ( Th ) Filosofi: Bakom två hål i väggen finns alltid en spännings-källa i serie med en resistor. Allting kan förenklas till en tvåpol Batteriet t.ex. Elektriska och elektroniska fordonskomponenter Copyright 001 Börje Norlin
Belastad tvåpol Tomgångsspänning 0 Högsta spänningen, när ingenting är anslutet Den spänningen är vad man mäter med en voltmeter Kortslutningsström I k Den ström som går i en kabel när man kortsluter Den ström man kan mäta med en amperemeter (om inte säkringen går) Kopplar man in en resistor så hamnar man någonstans på linjen 0 till I k Sambandet ab = 0 - I i gäller för tvåpolen Kortslutningströmmen för tvåpolen är I k = 0 / i 0 ab I I k Introduktion till fordonselektronik
Spänningsförlust Spänningen i i är ren förlust Bilstrålkastare, 100W-lampas = /P = 1 1/100 = 1,4 Ω Kabelns resistans? ρ= 16 10-8 Ωm (stål) ρ = = 0,8 Ω l = 5 m (långt) A A = 1 10-6 m (1 mm ) Spänningen över lampan? Effekten i lampan? Kraftöverföring i i till 0 + i a I b Elektriska och elektroniska fordonskomponenter
Spänningsförlust Spänningen i i är ren förlust Bilstrålkastare, 100W-lampas = /P = 1 1/100 = 1,4 Ω Kabelns resistans? = ρ A = 0,8 Ω ρ= 16 10-8 Ωm (stål) l = 5 m (långt) A = 1 10-6 m (1 mm ) Spänningen över lampan? Effekten i lampan? Lampa 1.4 Lampa = = 1 = 7. 64V + 1.4 + 0.8 P Lampa 7.64 Förluster Lampa = = 4 Lampa 1.4 W Kraftöverföring i i till 0 + i a I b Elektriska och elektroniska fordonskomponenter 19
Introduktion till fordonselektronik Spänningsfall i ledare
Introduktion till fordonselektronik Spänningsfall i ledare
Anpassning tvecklad effekt i i är förlust. Elkraft: i << kan antas. i : t.ex. förluster i kraftledningar. Elektronik i och ofta i samma storleksordning. Hur gör man om i inte kan ändras? Hur får man maximal effekt Kraftöverföring i i till 0 + i a I b Introduktion till fordonselektronik
Anpassning, exempel Siffervärde 0 =,5 V; i = 4,333 Ω. = 5 Ω. Strömmen genom blir: I = 0 0,7 A + Effekten i blir: i P = I = 5 0,7 = 0,359 W 0 + i a I b Introduktion till fordonselektronik
Anpassning, exempel Siffervärde 0 =,5 V; i = 4,333 Ω. = 5 Ω. Strömmen genom blir: I = 0 0,7 A + Effekten i blir: i P = I = 5 0,7 = 0,359 W 0 + i a I b ( = 4,333 P = 0,361 = 3,666 P = 0,358) 01-01-5 Introduktion till fordonselektronik 4
Introduktion till fordonselektronik Anpassning, derivata Strömmen varierar om ändras, skriv om P: Maximal P när derivatan av P blir noll. ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) d dp i i i i i i + = + + = + + = 3 0 3 0 3 0 0 ( ) 0 I P i + = =
Anpassning, max effekt Derivatan blir noll om = i dp = 3 i d + 0 = ( ) ( ) 0 i I exemplet blir = 4,333 Ω som ger max effekt: P = 0,5 = 4,333 = ( + ) ( 4,333) i 0,361W Introduktion till fordonselektronik
Anpassning, förståelse för liten => Nästan all spänning över i => Liten effekt i för stor => Liten ström => Liten effekt i Helst vill man sänka i, men det kanske inte går. 0 + i a I b Introduktion till fordonselektronik