مدارهای خودرو توضیح داده شده: ولتاژ، جریان، ماژول های کنترل و سیم کشی

هنگامی که یک صندلی برقی پس از تعویض سوئیچ پاسخ نمی دهد، اکثر مردم موتور صندلی را مقصر می دانند. خطای واقعی اغلب در مدار تغذیه کننده آن قرار دارد: یک ترمینال خورده، یک زمین شل یا یک ماژول کنترلی که هرگز سیگنال ماشه را دریافت نکرده است. همین الگو در نورپردازی داخلی، صفحه نمایش لمسی و قفل درب ظاهر می شود. اگر درک کنید که مدارهای خودرو تحت بار چگونه رفتار می کنند، می توانید خرابی ها را سریعتر تشخیص دهید و قطعاتی را انتخاب کنید که با جریان واقعی مطابقت داشته باشند. این نتیجه گیری از قبل است، و این مقاله اصول اساسی پشت آن را توضیح می دهد.

وجه مشترک هر مدار خودرویی

مدار خودرو یک مسیر بسته است که جریان را از منبع تغذیه به بار منتقل می کند و آن را به منبع باز می گرداند. در اکثر خودروها منبع آن یک باتری 12 ولتی است که توسط دینام شارژ می شود. معماری‌های جدیدتر از سیستم‌های 48 ولتی استفاده می‌کنند و خودروهای الکتریکی از بسته‌های ولتاژ بالا استفاده می‌کنند، اما قوانین الکتریکی ثابت می‌مانند.

سه کمیت هر مداری را تعریف می کند. ولتاژ جریان فشاری است. جریان جریان الکترون است. مقاومت با آن جریان مخالف است و انرژی الکتریکی را به گرما تبدیل می کند. قانون اهم آنها را به هم متصل می کند: V = I x R. یک مدار 12 ولتی که بار 2 آمپر را تغذیه می کند حدود 6 اهم مقاومت کلی را می بیند. اگر مقاومت کاهش یابد، جریان بالا می رود. اگر مقاومت افزایش یابد، جریان کاهش می یابد. این رابطه بسیاری از خطاهای متناوب را توضیح می دهد، زیرا یک اتصال بد مقاومت را تنها به میزان میلی اهم تغییر می دهد و همچنان علائم قابل مشاهده را ایجاد می کند.

دسته های خودرو بخش های سری و موازی را مخلوط می کنند. یک شاخه سری یک مسیر جریان را از طریق بارهای متعدد می دهد، بنابراین یک نقطه باز همه چیز را پس از آن متوقف می کند. یک شاخه موازی به هر بار مسیر خاص خود را می دهد، بنابراین یک لوازم جانبی ناموفق، بقیه را غیرفعال نمی کند.

هنگامی که یک بار روشن می شود، جریان نامی خود را به اضافه یک سنبله هجومی می کشد. لامپ ها و عناصر گرمایشی مقاوم هستند، بنابراین سنبله کوچک است. موتورها و سلونوئیدها القایی هستند، بنابراین هجوم می تواند چندین برابر جریان ثابت باشد. طراحی مدار خوب فضایی را برای آن موج ایجاد می کند، در غیر این صورت فیوزها در اولین میلی ثانیه منفجر می شوند.

چهار خرابی که اکثر عیوب مدار را توضیح می دهند

تقریباً هر خطای مدار خودرو با یکی از چهار دسته مطابقت دارد.

1. مدار باز: سیم شکسته یا کانکتور قطع شده جریان را قطع می کند و بار به سادگی کار نمی کند.
2. مقاومت بالا: خوردگی، شل شدن شل یا سیم کم اندازه مقاومت را افزایش می دهد. جریان افت می کند، بار ضعیف کار می کند و گرما در محل اتصال ایجاد می شود.
3. اتصال به زمین: عایق خراب می شود، جریان بار را دور می زند، فیوزها منفجر می شوند و خطر آتش سوزی افزایش می یابد.
4. اتصال به برق: سیم یک هادی برق را لمس می کند، عملکردهای نامرتبط با هم فعال می شوند، و دستگاه ها را می توان با سوئیچ خاموش به عقب برگشت داد.

این گسل ها امضاهای قابل تشخیصی را تولید می کنند. یک مدار باز بدون ولتاژ در کانکتور جریان صفر می دهد. مقاومت بالا باعث ایجاد ولتاژ معمولی در حالت استراحت اما افت قابل مشاهده در زیر بار می شود. اتصال اتصال به زمین یک رله زمزمه یا فیوز می دهد که مدام باز می شود. یک اتصال کوتاه به پاور باعث فعال شدن متقاطع بین کنترل ها می شود.

نحوه قرارگیری ماژول های کنترل در مدارهای خودرو

یک ماژول کنترل، هاب هوشمند یک گروه مدار است. ورودی‌های سوئیچ‌ها یا حسگرها را می‌خواند، تصمیم می‌گیرد که بار چه کاری انجام دهد، و خروجی‌های رله یا سوئیچ‌های نیمه‌رسانا را هدایت می‌کند. ماژول های مدرن همچنین از طریق CAN bus یا RS485 ارتباط برقرار می کنند که سیم کشی را کوتاه می کند و تشخیص را از یک رابط امکان پذیر می کند.

هنگام ادغام یک ماژول، سه جزئیات مهم است. درجه بندی تماس رله باید از حداکثر جریان بار، از جمله هجوم، تجاوز کند. سیم کشی ارتباطی به پایان مناسب و مسیریابی جفت پیچ خورده برای رد نویز نیاز دارد. منبع تغذیه ماژول باید در هنگام تعویض بار ثابت بماند، زیرا کاهش ولتاژ می تواند پردازنده را بازنشانی کند.

یک واحد کنترل خودرو با خروجی های رله متعدد و پشتیبانی RS485 جایگزین رله ها و سوئیچ های جداگانه در صندلی یا ارتقاء داخلی می شود. این کنترل را متمرکز می کند و منطق حفاظتی را اضافه می کند که سوئیچ های ساده نمی توانند ارائه دهند. اگر نیاز به نگاه عمیق تری به عملکردهای داخلی و عیب یابی این واحدها دارید، این مطلب را بخوانید توضیح عملکرد ماژول کنترل خودرو، اجزاء و عیب یابی .

واحد کنترل خودرو 12 ولت / 13 ولت با خروجی رله و پشتیبانی RS485 این واحد کنترل عملکردهای صندلی، روشنایی و درب را متمرکز می کند، سیم کشی پیچیده را کاهش می دهد و ثبات سیستم را بهبود می بخشد. تراشه صنعتی آن انتقال سیگنال قابل اعتماد را تضمین می کند، در حالی که کانکتورهای مهر و موم شده و حفاظت از اتصال کوتاه دوام را در محیط های خودرو افزایش می دهد. مشاهده محصول →

یک ماژول به خوبی طراحی شده همچنین احتمال خرابی باز، با مقاومت بالا یا اتصال کوتاه را کاهش می دهد. کانکتورهای مهر و موم شده و تخته‌های با روکش هم‌شکل رطوبت را از ایجاد مقاومت بالا محافظت می‌کنند و حفاظت از اتصال کوتاه داخلی از آسیب رساندن بار معیوب به ماژول جلوگیری می‌کند.

سیم کشی، فیوزینگ، و رتبه بندی بار

هیچ مداری قابل اعتمادتر از ضعیف ترین اتصال آن نیست، بنابراین گیج سیم، اندازه فیوز و اتصال به زمین عملی ترین جنبه های هر پروژه الکتریکی خودرو هستند.

گیج سیم افت ولتاژ و گرما را کنترل می کند. برای بار 10 آمپر بیش از دو متر، مس 14 AWG نقطه شروع مطمئنی است. یک سیم کم اندازه افت ولتاژ ایجاد می کند که به صورت نورهای کم نور یا موتورهای کند نشان داده می شود و دمای سیم می تواند به اندازه ای بالا رود که عایق ذوب شود.

فیوزینگ در برابر شلوارک و اضافه بار محافظت می کند. درجه بندی فیوز کمی بالاتر از جریان بار معمولی معمول است، مانند 15 آمپر برای مدار 10 آمپر. هرگز برای جلوگیری از سفرهای مزاحم، فیوز را بزرگ نکنید، زیرا این باعث می شود سیم ضعیف ترین نقطه باشد.

اتصال زمین نادیده گرفته ترین بخش مدار است. یک زمین ضعیف می تواند یک ماژول کوتاه شده را تقلید کند، زیرا جریان یک مسیر ناخواسته را از طریق اجزای دیگر طی می کند. از واشرهای ستاره ای استفاده کنید، رنگ و خوردگی را حذف کنید و ترمینال حلقه را با گشتاور مناسب محکم کنید.

در مناطق مرطوب مانند درها و کف، کانکتورهای مهر و موم شده مانع از افزایش مقاومت خوردگی در طول زمان می شوند. اتصالی که خوب شروع به کار می کند می تواند پس از چند هزار مایل آب و لرزش به یک خطای با مقاومت بالا تبدیل شود.

تطبیق بارهای مدار برای صندلی و الکترونیک داخلی

سیستم های صندلی نشان می دهد که چگونه برنامه ریزی مدار در عمل کار می کند. سوئیچ صندلی برقی موتورها را برای عملکردهای جلو، عقب، درازکش و پشتیبانی از پا به حرکت در می آورد. همین صندلی ممکن است شامل یک پد گرمایشی و یک فن تهویه باشد که هر کدام دارای مشخصات جریان متفاوتی هستند.

پدهای گرمایشی مقاومتی هستند. یک پد 40 واتی در 12 ولت حدود 3.3 آمپر می کشد. فن‌های تهویه کمتر کشیده می‌شوند، اما موتورهای آن‌ها هنگام چرخش به سمت بالا هجومی ایجاد می‌کنند. سیستم‌های ماساژ، مثانه‌های هوا را اضافه می‌کنند که توسط یک پمپ هدایت می‌شوند، که به طور متناوب جریان را می‌کشد.

قبل از بهسازی صندلی ها، سه مورد را بررسی کنید. آیا مدار موجود می تواند جریان کل همه بارهای جدید را تامین کند؟ آیا درجه بندی تماس سوئیچ با جریان موتور با فضای سر برای شرایط استال مطابقت دارد؟ آیا المنت حرارتی دارای حفاظت حرارتی و فیوز مخصوص به خود است؟

کلیدی که برای جریان نامناسب نامگذاری شده است قوس می شود و فرسوده می شود و باعث عملکرد متناوب می شود که ردیابی آن سخت است. به همین دلیل است که سوئیچ صندلی و ماژول ارتقاء باید با هم انتخاب شوند، نه به عنوان قطعات ایزوله. یک کامل راهنمای ویژگی های صندلی برقی خودرو، نصب و نگهداری این تعاملات را با جزئیات بیشتری پوشش می دهد.

سوئیچ صندلی کلاس V قابل تنظیم برای کنترل صندلی ممتاز این سوئیچ صندلی که به عنوان جایگزینی مستقیم طراحی شده است، عملکردهای از پیش تنظیم حافظه، تهویه، گرمایش و ماساژ را ارائه می دهد. رابط بصری آن خطاهای کاربر را به حداقل می رساند و هنگامی که با رتبه بندی صحیح جریان مطابقت داشته باشد، عملکرد قابل اعتماد را در صندلی های خودرو ارتقا یافته تضمین می کند. مشاهده محصول →

سوئیچ صندلی با کیفیت با دکمه های حساس به فشار یا خازنی نیز رابط انسان و ماشین را ساده می کند. وقتی رابط بصری باشد، رانندگان اشتباهات کمتری مرتکب می شوند و سیستم در محدوده های عملیاتی عادی باقی می ماند.

ضد آب و تداخل الکترومغناطیسی

مدارهای خودرو هر روز با رطوبت، لرزش و سر و صدا مواجه هستند. اجزای موجود در درها، زیر صندلی ها یا نزدیک صندوق عقب در معرض آب ناشی از باران، شستشوی اتومبیل و تراکم قرار می گیرند. به همین دلیل است که رتبه بندی IP65 و IP67 اهمیت دارد.

در سطح مدار، خوردگی ناشی از رطوبت مقاومت را افزایش می دهد و در نهایت می تواند برد PC را از بین ببرد. اتصال دهنده های مهر و موم شده و پوشش های منسجم این خطر را کاهش می دهند. یک ماژول کنترل با ساختار ضد گرد و غبار IP65 برای مکان هایی در نظر گرفته شده است که در غیر این صورت گرد و غبار وارد محفظه می شود.

تداخل الکترومغناطیسی قاتل خاموش دیگر است. گذرگاه CAN برای حذف نویز به سیگنال های دیفرانسیل و جفت های پیچ خورده متکی است. مقاومت های ختم از بازتاب هایی که داده ها را خراب می کند جلوگیری می کند. هنگامی که ماژول های اضافی بدون توجه به مسیریابی اضافه می شوند، خطاهای ارتباطی به صورت خرابی های تصادفی در عملکردهای کنترل شده توسط گذرگاه ظاهر می شوند.

پدهای صندلی گرم شونده نیز نیاز به محافظت دارند. یک پد دارای IP67، 40 وات و پنج سطح تنظیم دما، در برابر رطوبت دوام می آورد و به طور یکنواخت گرم می شود. قطع حرارتی از گرم شدن بیش از حد در صورت اتصال کوتاه جلوگیری می کند.

ساخت مدارهای سفارشی قابل اعتماد

پروژه های سفارشی با نقشه بار شروع می شوند. هر دستگاه، نقشه فعلی آن، موقعیت آن، و اینکه آیا به طور مداوم یا متناوب کار می کند را فهرست کنید. سپس تصمیم بگیرید که فیوزها، رله ها و کانکتورها به کجا تعلق دارند.

هنگامی که یک دسته سیم سفارشی سفارش می دهید، پین اوت، گیج سیم، درجه بندی عایق و نوع رابط را مشخص کنید. عایق درجه یک خودرو برای حداقل 105 درجه سانتیگراد درجه بندی شده است و مکانهای محفظه موتور ممکن است به دمای 125 درجه سانتیگراد نیاز داشته باشند. اگر مهار داده های CAN یا RS485 را حمل می کند، به جفت پیچ خورده و الزامات محافظ توجه کنید.

تولید کننده ای که در داخل این هارنس را طراحی و تولید می کند، می تواند با کانکتور اصلی مطابقت داشته باشد و ماژول های اختیاری را یکپارچه کند. که خطر عدم تطابق در دوشاخه را کاهش می دهد و زمان نصب را کوتاه می کند. قبل از تولید یک نقشه بخواهید و رتبه IP را برای اتصالات در مناطق مرطوب تأیید کنید.

مهار سیم کشی سفارشی خودرو OEM-استاندارد برای نصب قابل اعتماد این مهار که برای مطابقت با کانکتورهای اصلی ساخته شده است، خطرات عدم تطابق را کاهش می دهد و زمان نصب را کوتاه می کند. سیم های مقاوم در برابر شعله با دمای بالا، محافظ، ضد آب و مقاومت در برابر لرزش عملکرد پایدار را در شرایط سخت خودرو تضمین می کند. مشاهده محصول →

مدارهای خودرو به برنامه ریزی دقیق پاداش می دهند. گیج سیم مناسب را انتخاب کنید، نزدیک به بار فیوز کنید، به درستی زمین کنید و اجزا را با جریان واقعی مطابقت دهید. هنگامی که می دانید شاخه های سری و موازی چگونه رفتار می کنند، چهار حالت خرابی چگونه خود را نشان می دهند و چگونه ماژول های کنترل سوئیچینگ را متمرکز می کنند، بازسازی یا تعمیر قابل پیش بینی می شود. این قابلیت پیش بینی چیزی است که یک ارتقاء قابل اعتماد را از یک مشکل تکراری جدا می کند.