停车!并联稳压器帮助你把车停下来

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并联稳压器在动态制动系统中起着关键的作用,它常用于电动汽车的减速。

并联稳压器是一种线性稳压器,它是用于在电路中保持稳定电压的一个系统。在线性稳压器中,电阻会随着输入的大小而改变,从而产生一个恒定的输出电压。稳压器能以余热的形式消耗掉输入与输出电压之间的压差。

有时将线性稳压器放置在输入电源与已稳定输出负载之间。它们称作串联稳压器。与此相反,并联稳压器则与负载并联放置。

并联稳压器的设计可以非常简单,一些并联稳压器是由单一的参考二极管组成。它们常应用于电压基准电路和直流电源。

采用并联稳压器,设计人员可以控制系统的电压,防止停机和元器件烧毁。

对并联分流的理解

并联稳压器的供应商包括 Microchip Technology 公司Texas InstrumentsFairchild SemiconductorON SemiconductorNXP Semiconductors,以及更多的公司。

除了动态制动,并联稳压器还有多种应用,包括:

  • 误差放大器
  • 独立源电路
  • 精度限流器
  • 精度电压参考
  • 开关电源
  • 电压监督与监控


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踩刹车

动态制动的定义是将车辆的电力牵引电机作为发电机使用并以此来减速。在这样一个系统中,电动机可以反转来降低车速。
这就用到了关于发电的一个基本事实——当电机正转运行时,会产生运动;在电机反转运行时,就会变成发电机并发电。因此,动态制动是将用于降低车速的能量转换成为电力。
该系统带来了几个好处,包括可降低摩擦制动元器件的磨损。

电力过剩

然而,动态制动带来一个重要问题。如何处置由电动机或发电机产生的电力?

动态制动所采用的一种方法就是著名的变阻器制动。在铁路机车所用的变阻器制动系统中,电动机反转运行产生的能量是通过电阻器以热量形式来耗散掉。大型的火车柴油发动机使用电阻器阵列和大型冷却风扇来防止过热。

动态制动采用这种方法尽管价格相对便宜,但是它浪费了系统所产生的能量。

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谈谈再生制动

另一方法是使用再生制动,它是在一些混合动力汽车上使用的系统,如丰田普锐斯。在再生系统中,电力被送回系统中,以便为电池充电。

这是动态制动最有效的方法,可以确保有更多的发电用于驱动车辆。它的缺点是,与变阻器制动方法相比,再生制动比较昂贵。然而,尽管需要额外的成本,但是混合动力汽车均采用再生制动作为其减速的主要方法。

一些使用传统内燃机的汽车采用再生系统来为汽车上的电气元器件提供电力。例如,马自达的 i-ELOOP 系统采用再生制动系统为超级电容器充电,反过来,它也为电子设备供电。

感受灼热

无论是哪一种方式,电动机或发电机产生的电力需要有一个去处。对于再生系统,该电力会回馈到电池。

在变阻器制动方法中,在电动机反转运行时,电动机控制的直流总线电压会开始增加。这可能会导致停机或者造成与电动机总线相连接元器件的烧毁。为了保护总线的电路,设计人员必须设计一种方法来处理这个电压问题。

一种解决方案是使用并联稳压器,由一个电阻和一个电压调节开关晶体管组成。这种并联稳压器可以耗散电压产生的热量。

加速制动

随着各种不同系统中电动马达的应用,采用并联稳压器的动态制动系统有可能较为普遍。

 

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