Напряжение бортовой сети приора: Низкое напряжение бортовой сети - причина плохая масса на двигателе » Лада.Онлайн - Автозапчасти ВАЗ

Низкое напряжение бортовой сети приора – АвтоТоп

Чтобы электрооборудование автомобиля работало в нормальном режиме, в бортовой сети авто всегда должно быть номинально установленное напряжение. Его скачки могут привести к возможным замыканиям в электропроводке, что спровоцирует выход из строя тех или иных электронных устройств и оборудования. Какое должно быть напряжение в бортовой сети автомобиля и как его увеличить — читайте ниже.

Нормальное напряжение

Какое должно быть нормальное напряжение в бортсети? Напряжение в бортовой сети автомобиля 12 В должно составлять 14.2-14.4 Вольта. Это касается всех транспортных средств, начиная от Запорожцев и заканчивая Гелендвагенами. Такой параметр должен быть при запущенном двигателе под нагрузкой.

Если наблюдается просадка напряжения, вызванная недостаточным зарядом аккумулятора на 12 вольт, то при включении, например, оптики, этот параметр будет ниже 14 вольт. Все потому, что обмотка возбуждения генераторного устройства питается от батареи посредством обратной связи. И если АКБ будет не до конца заряжена, в сети не сможет быть обеспечен оптимальный ток обмотки и нормальная работа генераторного устройства.

Это проявляется при активации наружного освещения и сопровождается общей потерей мощности электроцепи. Освещение может быть тусклым при езде на холостых оборотах, а когда водитель дает газу, свет стабилизируется до нормального. Поэтому диагностика АКБ должна осуществляться не по напряжению при запуске двигателя, а по параметру плотности электролита. Это позволит не допустить разности показаний между электродвижущей силой батареи и ее током.

Отметим, что напряжение бортовой сети автомобиля может изменяться в зависимости от климатических условий региона, в которых эксплуатируется автомобиль. Если авто было пригнано с юга, а вы живете на севере, то незначительное падение данного показателя в электроцепи авто допускается. Если на автомобиле используется частично разряженная батарея, ее необходимо заряжать, иначе весь заряд быстро снизится и АКБ будет неработоспособной. Если на авто используется старая батарея, со временем в ней может начать рассыпаться активная масса из пластин и внутри конструкции может произойти короткое замыкание. А это станет причиной потери емкости, то есть возможности сохранять зарядку аккумулятора.

Бортовое напряжение в сети транспортного средства должно составлять от 14.2 до 14.4 вольт при включенном двигателе и активированных потребителях энергии. Диагностика этого показателя должна осуществляться на клеммах батареи, а не на выводах генераторного устройства.

Почему падает напряжение?

Чтобы знать, как увеличить напряжение в электроцепи авто, необходимо разобраться в причинах:

Неисправность аккумулятора — как показывает практика, это одна из распространенных причин. Чтобы аккумулятор после стоянки смог восполнить свой заряд, на машине необходимо проехать около 20 минут. Но если батарея разряжается по определенным причинам (к примеру, из-за сульфатации пластин или из-за нехватки электролита), то такой метод восполнения заряда не поможет. Необходимо точно выявить причину, по которой батарея не держит заряд и ликвидировать ее — восполнить уровень электролита, а иногда просто зарядить ее. Если поняли, что АКБ уже восстановить нельзя, то лучше заменить.
Генератор. Некорректная работа генератора может привести к неполадкам в работе бортовой сети. Перед тем, как напряжение в проводке повысить, нужно выявить причину неправильной работы генераторного узла.
Утечка тока. Иногда бывает такое, что обрыв в электроцепи приводит к утечке тока. Для ликвидации проблемы необходимо выявить точное место утечки и устранить обрыв.
Использование оборудования, которое не подходит. Если номинал используемых электроприборов не соответствует тому, который установил производитель, это приведет к падению напряжения. Если используете мощные лампы освещения либо множество различных гаджетов, на применение которых аккумулятор не рассчитан, это станет причиной падения напряжения. АКБ будет выдавать необходимый для нормальной работы ламп света или электронных устройств заряд, при этом он не будет успевать восполняться.

Как повысить ?

Падение и слишком низкое напряжение бортовой сети может быть обусловлено разными причинами. Перед тем, как увеличить напряжение в сети с 5 до 12 Вольт, необходимо убедиться в том, что автомобильный генератор функционирует в нормальном режиме. Если проседание энергии обусловлено неправильной работой, то необходимо произвести демонтаж и ремонт устройства, заменив вышедшие из строя механизмы на новые.

Часто данный параметр падает из-за разряженного аккумулятора, тогда возможно, есть смысл его продиагностировать — проверить на наличие трещин, заменить электролит или правильно зарядить. В плане зарядки необходимо учитывать определенные моменты — процедура должна осуществляться с использованием только рабочего зарядного устройства с соблюдением всех правил и нюансов. Подробно эти моменты описаны в статье.

Установка диода в цепь генератора

Если показатель в электроцепи падает, но это не связано с работой генератора или батареи, то своими силами можно осуществить его повышение. Задача заключается в том, чтобы «обмануть» регулятор генератора и заставить его «думать», что в бортовой сети авто еще более низкое напряжение, чем есть на самом деле. Сделав это, генераторное устройство будет восполнять необходимый запас мощности, чтобы выполнить эту задачу, в цепь питания узла необходимо добавить диод. В частности, он должен быть установлен так, как на фото.

Перед тем, как поднять напряжение, которое падает, учтите — важно соблюдать полярность при установке диода. Если полярность будет спутана, ничего не произойдет, но узел не сможет давать нужный заряд. Отметим, что диод должен быть рассчитан на ток не меньше 5 Ампер. Поскольку в процессе работы генераторного узла диод будет нагреваться, оптимальным будет его монтаж на радиаторе.

При выборе диодного элемента необходимо учитывать один нюанс — для германиевых деталей показатель падения напряжения составит около 0.3-0.7 вольт, а для кремниевых — от 0.8 до 1.2 вольт. Это именно то значение, на которое увеличится напряжение в электроцепи. Учитывайте этот момент при выборе, он определит конечный результат. Если напряжение в бортсети падает до 1.2 вольт, а вы будете использовать повышающий диод на 0.3 вольта, то смысла от повышения мощности бортсети будет мало.

При монтаже диодного элемента необходимо сделать так, чтобы провод от него не был установлен внатяг, это будет не совсем удобно. Оптимальным вариантом будет увеличить длину кабеля приблизительно на 2 сантиметра от диода. Так его будет легче вмонтировать в разъем реле напряжения генераторного устройства, а при необходимости демонтажа это будет сделать легче.

Пожалуй, не найдется ни одного автолюбителя, который, со временем, не сталкивался бы с заниженным напряжением бортовой сети или хотя бы периодичными его «провисанием» и скачками. Особенно от подобных неприятностей страдают владельцы образцов нашего отечественного автопрома и, к сожалению, не являются исключением ни лучшие представители «классики» вроде ВАЗ-2106, ни более современные ВАЗ-2110, ВАЗ211 и ВАЗ 2112.

Почему-то, как правило, сталкиваясь с подобной проблемой, в первую очередь начинают грешить на аккумуляторную батарею, забывая о том, что задействована она в работе только при запуске двигателя и обеспечении машины электроэнергией при выключенном двигателе, и это при том, что неприятности нередко возникают именно при работающем моторе.

Попробуем более досконально разобраться в возможных причинах проблемы и, прежде всего, поговорим, как выявить ее наличие. Как известно, заводами изготовителями легковых автомашин установлено стандартное напряжение бортовой сети, которое должно находиться в пределах от 13,5 до 14,6 В. Данное значение соответствует режиму двигателя работающего на средних оборотах (2500-3000 оборотов) и горящих фарах. Некоторые ранние модели «Жигулей» имели штатный вольтметр, позволяющий без труда производить контроль.

На более поздних вариантах автомобилей (если в своевременно не озаботились установке аналогичного индикатора своими силами), контроль придется проводить путем измерения напряжения между «массой» и плюсовой клеммой реле-регулятора. При желании можно замерить напряжение и на клеммах аккумуляторной батареи, так как она, в общей электрической цепи питания, подключена параллельно. Оценив динамику изменения напряжения в течение нескольких минут несложно определиться, существуют ли значительные отклонения напряжения от допустимых норм и есть ли необходимость проводить более углубленную диагностику и ремонт.

Если ваши подозрения имеют под собой реальную почву, то в первую очередь следует проверить состояние ремня генератора – возможно, он просто плохо натянут и периодически проскальзывает. Во избежание ошибки проверку ремня необходимо проводить при помощи динамометра: при оттягивании ремня примерно на 15 миллиметров, прибор должен показать не менее 10 кгс.

Достаточно часто низкое напряжение бортовой сети объясняется подгаром контактных колец реле-регулятора. На некоторое время нормальную работоспособность реле можно восстановить зачисткой контактных поверхностей, но целесообразнее, все же, сразу установить новое реле, тем более, что стоимость этой детали не слишком высока.

Кстати, несмотря на то, что как указывалось выше, аккумулятор используется достаточно ограниченное время – определенную негативную роль в снижении штатного напряжения он все же сыграть может.

Прежде всего, это относиться к сильно разряженному аккумулятору, который в процессе подзаряда потребляет слишком много энергии.

Дополнительное падение может быть и на слишком окисленных контактных клеммах и в месте соединения минусового провода к корпусу автомобиля (такие критичные места можно выявить по сильному нагреву).

Опции темы

Ошибка 0562 «Низкое напряжение борт сети»

Авто Ваз-21101, ЭБУ январь 7.2 Евро-2 8кл

С недавних пор время от времени выскакивает данная ошибка. На работу двига не влияет, но горящий чек на панели раздражает.
Если смотреть на показания БК, то напряжение действительно падает, только по БК оно падает после нескольких секунд после запуска двигателя.
http://www.youtube.com/watch?v=bucKD. layer_embedded

вот что инет про это говорит

АКБ новый, зарядка в норме(ниже 14.2В не опускается), массы протянуты, главное реле заменял рядом стоящими реле.

мерил напряжение в момент запуска двигателя между массой и контактом №4 на Ш3 в монтажном блоке http://www.autosecret.net/images/sto. 110/el_ob3.jpg не чего не куда не просядает.

мерил напряжение на разъеме OBD-2(мой БК цепляется книму и берет все данные оттуда), также не заметил просадки.
грешу на плохой контакт плюсового провода, а вот в каком месте х.з.

От генератор идут 2 розовых проводка. один я так понял идет в монтажный блок на контакт №4 Ш3.
куда идет второй провод? не разветвляется ли он еще где нибудь? если разветвляется, то где?

Ошибка 0563 Высокое напряжение в бортовой сети автомобиля

Пашкин, Еще раз спасибо! А что за мурзилка?

Добавлено: [time]1272395484[/time]
Вот содрал…

Напряжение бортовой сети ВАЗ 2112 в канале АЦП отличается от реального
Статьи > Электрооборудование

Вопрос. Решая на 16-ти клапанном ВАЗ 2112 проблему с запуском холодного двигателя обнаружили, что бортовое напряжение (12-13,5 Вольт) отличается от измеряемого в канале АЦП (9-10 Вольт)ЭБУ Январь 1.5.4 N. Т.е. получается, что ЭБУ работает с неправильными данными. И судя по красноватой накалине на свечах, изначально дает обедненную смесь! Все без исключения остальные параметры более чем в норме, разве что форсунки не проверяли.

Средства диагностики: Лицензированное ПО ВАЗ “Мастер тестер”, Маршрутный компьютер
Варианты диагностики: Режим параметры, маршрутный компьютер и непосредственно данные с канала АЦП.
В чем причина? Замена главного реле ничего не дает. Нужно тянуть новый провод от аккумулятора к разъему для ЭБУ?
Игорь В

Ответ.
1. Напряжение бортсети измеряется блоком управления не по цепи главного реле или Кл.30 (неотключаемый + АБ), а по сигналу приходящему с замка зажигания Кл. 15 (вывод 27 блока управления).
2. Неадекватное измерение напряжения бортсети может происходить, на мой взгляд, в следующих случаях:
а) неисправен замок зажигания (повышенное падения напряжения на контактах)
б) повышенное потребление тока через Кл 15 замка зажигания, возможно подключены дополнительные потребители или неисправен модуль зажигания (также повышенное потребление).
в) обрыв части жил в проводнике идущем от Кл15 замка зажигания и как следствие увеличенное падения напряжения на проводах.
Дударь Дмитрий Борисович,
Управление проектирования электроники, электрооборудования и электропривода,
Отдел электронных систем.
КБ систем управления двигателем.

Добавлено: [time]1272395559[/time]
А судя по этому, то замок…

Отзыв владельца LIFAN Solano (Лифан Солано) 2011 г.

LIFAN Solano, 2011 г.в.

Год выпуска: 2011

Практичность

Надежность

Динамичность

Комфорт

Общее впечатление

Расходы на авто средние

Привет лифановодам!
В марте 11-го года решил приобрести новое авто. В кармане было 370 тысяч и ни копейки больше. Встал вопрос: что брать? За эти деньги ничего приличного не взять. Решил Приору универсал. Поехал за Приорой. Пришел, увидел стоят рядом Приора и Солано, сразу бросились в глаза размеры и внешность 2-х авто. Причем Приора на 10 тысяч дороже Солано.

Внешне сразу понравился китаец, посидел в салоне — очень даже ничего — просторно, посидел в Приоре за рулем намного теснее. В общем плюнул, будь что будет и купил Солано — узнал, что черкесы собирают и машина серийно выпускается, т. е запчасти можно найти если что.

Не буду о плюсах говорить, скажу только о косяках. Машине уже год и 2 месяца, пробег почти 14 тысяч… немного. На 500-х километрах по приборам стал показывать перегрев двигла, причем стрелка указателя температуры воды зашкаливала полностью и загоралась лампа перегрева, но кипения не было. Поехал в сервис. Смотрели, не могли понять — подключают компьютер — перегрева нет на самом деле, а прибор машины зашкаливает. Звонили на завод — там говорят, что такого не может быть, пришлите фото. В общем мне зачистили какие-то контакты и сказали, что все о`кей. Приехал домой и снова зашкал — поехал в сервис. Там опять за голову хватаются, типа первый раз такое на Солано. В общем инженер по гарантии обещал заказать на заводе датчик температуры — типа он врет и вся причина в нем. Но опять же — такое у них впервые на Солано. Ладно, уехал домой с зашкалом и горящей лампой перегрева, но самое интересное, что вода не кипит ни в пробках, ни во время движения. До дома не доехал, по дороге сел аккумулятор и я остановился совсем. Ну думаю, купил себе г..но на всю жизнь геморрой. Поставил другую батарею, доехал до сервиса, но перед этим замерил напряжение бортовой сети ровно +12 вольт, а должно быть 13.5-14.2! Ну что говорю: «Еще и батарея разряжается во время движения? » Те начали копаться почему нет заряда? Нашли — просто не затянута была масса генератора и не хватало напряжения и заряда. Протянули массу по двигателю, проверили напряжение — 14 вольт! Поехал домой и… О, чудо! Стрелка температуры воды встала в норму как вкопанная! Вот в чем было дело! А эти лохи специалисты даже не замерили напряжение сети! Вот такие спецы работают в сервисах ХХХХХХХХ!…

Вот это был самый серьезный косяк — не затянутая масса генератора, на заводе не затянули или еще где (хрен ее знает). Вторая неприятность во время эксплуатации — заменил все хомуты на патрубках радиатора — хомуты перестают держать и появляется течь, но это мелочь. Сейчас уже почти 14 тысяч и недавно стал дребезжать глушитель на холостых. Залез под яму, думал крепеж соскочил — ан нет, судя по всему оторвалось одна из перегородок внутри самого глушителя и он дребезжит.

Вот пока и все. А так машинка ничего пойдет за 370 тыс — лучше все равно не купить.

Плюсы

Внешность.

Простор.

Минусы

Мелкие неисправности, которые действуют на нервы.

Каким должно быть напряжение бортовой сети автомобиля, как его повысить самому?

Чтобы электрооборудование автомобиля работало в нормальном режиме, в бортовой сети авто всегда должно быть номинально установленное напряжение. Его скачки могут привести к возможным замыканиям в электропроводке, что спровоцирует выход из строя тех или иных электронных устройств и оборудования. Какое должно быть напряжение в бортовой сети автомобиля и как его увеличить — читайте ниже.

Содержание

[ Раскрыть]

[ Скрыть]

Нормальное напряжение

Почему падает напряжение?

Чтобы знать, как увеличить напряжение в электроцепи авто, необходимо разобраться в причинах:

Неисправность аккумулятора — как показывает практика, это одна из распространенных причин. Чтобы аккумулятор после стоянки смог восполнить свой заряд, на машине необходимо проехать около 20 минут. Но если батарея разряжается по определенным причинам (к примеру, из-за сульфатации пластин или из-за нехватки электролита), то такой метод восполнения заряда не поможет. Необходимо точно выявить причину, по которой батарея не держит заряд и ликвидировать ее — восполнить уровень электролита, а иногда просто зарядить ее. Если поняли, что АКБ уже восстановить нельзя, то лучше заменить.
Генератор. Некорректная работа генератора может привести к неполадкам в работе бортовой сети. Перед тем, как напряжение в проводке повысить, нужно выявить причину неправильной работы генераторного узла.
Утечка тока. Иногда бывает такое, что обрыв в электроцепи приводит к утечке тока. Для ликвидации проблемы необходимо выявить точное место утечки и устранить обрыв.
Использование оборудования, которое не подходит. Если номинал используемых электроприборов не соответствует тому, который установил производитель, это приведет к падению напряжения. Если используете мощные лампы освещения либо множество различных гаджетов, на применение которых аккумулятор не рассчитан, это станет причиной падения напряжения. АКБ будет выдавать необходимый для нормальной работы ламп света или электронных устройств заряд, при этом он не будет успевать восполняться.

Как повысить ?

Установка диода в цепь генератора
Если показатель в электроцепи падает, но это не связано с работой генератора или батареи, то своими силами можно осуществить его повышение. Задача заключается в том, чтобы «обмануть» регулятор генератора и заставить его «думать», что в бортовой сети авто еще более низкое напряжение, чем есть на самом деле. Сделав это, генераторное устройство будет восполнять необходимый запас мощности, чтобы выполнить эту задачу, в цепь питания узла необходимо добавить диод. В частности, он должен быть установлен так, как на фото.
Перед тем, как поднять напряжение, которое падает, учтите — важно соблюдать полярность при установке диода. Если полярность будет спутана, ничего не произойдет, но узел не сможет давать нужный заряд. Отметим, что диод должен быть рассчитан на ток не меньше 5 Ампер. Поскольку в процессе работы генераторного узла диод будет нагреваться, оптимальным будет его монтаж на радиаторе.
При выборе диодного элемента необходимо учитывать один нюанс — для германиевых деталей показатель падения напряжения составит около 0.3-0.7 вольт, а для кремниевых — от 0.8 до 1.2 вольт. Это именно то значение, на которое увеличится напряжение в электроцепи. Учитывайте этот момент при выборе, он определит конечный результат. Если напряжение в бортсети падает до 1.2 вольт, а вы будете использовать повышающий диод на 0.3 вольта, то смысла от повышения мощности бортсети будет мало.
При монтаже диодного элемента необходимо сделать так, чтобы провод от него не был установлен внатяг, это будет не совсем удобно. Оптимальным вариантом будет увеличить длину кабеля приблизительно на 2 сантиметра от диода. Так его будет легче вмонтировать в разъем реле напряжения генераторного устройства, а при необходимости демонтажа это будет сделать легче.
Загрузка …
Видео «Увеличиваем заряд АКБ на Приоре»

Низкое напряжение в бортовой сети авто – как с этим бороться?
Эксплуатация современного автомобиля нередко преподносит сюрпризы в виде незаметных и вялотекущих неполадок. Часто случается так, что человек приобретает авто уже с проблемой и не замечает ее годами. От этого возможен быстрый выход из строя многих узлов и агрегатов, повышение расхода топлива, снижение качества и комфорта поездки. Все это говорит о том, что следует всегда диагностировать машину при прохождении очередного ТО. Если диагностики не будет, то и качество эксплуатации будет оставаться на низком уровне. Нередко владельцы автомобилей проводят ремонт, обслуживание и диагностику только основных узлов автомобиля. Если же периферийная техника не будет работать качественно, будет крайне сложно отыскать причины проблем в вашем автомобиле. А сами проблемы с основными узлами будут случаться постоянно и регулярно.
Низкое напряжение в бортовой сети авто — одна из распространенных неполадок, которая заставляет все узлы и органы вашей машины работать неисправно. Это проблема, которая всегда оказывает неприятное воздействие на все узлы машины. Существует несколько способов выявить такую проблему, а также избавиться от нее. Сегодня мы поговорим о том, каким образом данная неполадка влияет на ваш автомобиль, какие оказывает воздействия на все важные детали и узлы. Затем разберемся с причинами появления проблемы и возможными способами исправить ситуацию. Также стоит рассмотреть последствия длительной поездки на автомобиле с низким напряжением в бортовой электрической сети. Все это поможет вам более качественно понимать все особенности проблемы и уделить ей должное внимание.

Как понять, что в вашем авто низкое напряжение в сети?
Проблема низкого напряжения может быть не видна невооруженным глазом. Зато владелец автомобиля может при этом испытывать ряд неудобств и даже не осознавать их реальной причины. Нередко на форумах можно встретить вопросы о том, как справиться со слишком слабой работой вентилятора системы климата. Спрашивают и о других неполадках, которые неразрывно связаны с качеством работы электросети. Стоит обратить внимание на такие проявления неполадок в автомобиле:

тусклый и неравномерный свет фар, который не позволяет нормально эксплуатировать машину, часто именно падение напряжения является причиной данной проблемы в авто;

тусклая подсветка панели приборов, мигания при наборе и падении оборотов, непонятная служба элементов подсветки, включая салонную лампу и все источники света в машине;

неадекватная работа датчиков, которые жизненно важны для вашего автомобиля, неправильные показатели на рабочей панели водителя, странные параметры работы устройств;

нехватка электропитания для двигателя, что выражается в его прерывистой работе, низких оборотах и возможности заглохнуть в любой момент на холостом ходу при отсутствии нагрузки;

отказ работы систем бортового компьютера, магнитолы, одометра и других электронных систем и модулей в вашем автомобиле, это действительно может зависеть от электросети.

Падение напряжения на потребителях ниже 10 Вольт способно вывести из строя жизненно важные органы автомобиля, так что их перебои в работе вполне объяснимы. Следует всегда обращать внимание на важные особенности работы данных узлов, чтобы не упустить из виду возможные проблемы. Именно низкое качество работы электроприборов является первым шагом для правильной диагностики оборудования. Комплексные проблемы с потребителями электроэнергии могут быть еще более четким указанием на проблемы.
К чему приводят проблемы с электропитанием в машине?
Еще один вопрос, который стоит рассмотреть, это возможные последствия низкого напряжения в бортовой сети автомобиля. Конечно, одним из последствия является плохая работа света фар, что очень плохо сказывается на комфорте и безопасности поездки. Вы не сможете даже музыку слушать, если напряжение будет предельно низким. Но эти последствия можно обойти стороной, не обратив на них должного внимания. А реальные проблемы с автомобилем могут возникнуть следующие:

срабатывание механизмов страховки в автомобиле и блокирование двигателя — во многих бортовых компьютерах есть функция блокировки, если напряжение в сети слишком низкое;

повышение расхода топлива — при низком уровне электроэнергии компьютер может увеличивать обороты двигателя для получения дополнительных Вольт в бортовой сети;

снижение комфорта эксплуатации автомобиля из-за неадекватной работы функций климатической системы, обдува лобового стекла, обогрева и других важных опций в авто;

быстрый выход из строя аккумулятора, что станет причиной повышенных расходов, ведь АКБ не заряжается при уровне напряжения в сети менее 12.5 Вольт, и это будет проблемой;

дополнительная нагрузка на генератор, повышение скорости его вращения и износа щеток, что вызовет быстрый выход из строя данного узла, который часто стоит недешево.

Как видите, большинство элементов электрической цепи в автомобиле могут выйти из строя из-за такой небольшой проблемы. Но на деле можно всего этого избежать, если отыскать и устранить причину неполадок. Далее мы рассмотрим возможные причины, выясним их происхождение и дадим определенные рекомендации о том, как избавиться от такой назойливой и неприятной проблемы. Стоит сразу же запастись блокнотом и записать пункты для проверки.
Причины возникновения низкого напряжения в электросети
Для понимания необходимости ремонта нужно знать основные узлы, которые могут повлиять на работу электросети. Повышение напряжения в бортовой сети любыми искусственными методами принесет только дополнительные проблемы. Часто проблемы вызваны неумелыми действиями самого владельца автомобиля или компании, в которой вы обслуживаете машину. Давайте рассмотрим основные причины неполадок бортовой электросети и снижения напряжения:

установка дополнительных потребителей, которые могут забирать слишком много электричества, это сабвуферы, различные автохолодильники, чайники и прочие средства комфорта;

неправильное подключение самостоятельно устанавливаемых потребителей в сети, даже магнитола с неправильной установкой может стать причиной сильного понижения вольт;

неисправности в системе генератора, которые становятся основной причиной понижения напряжения в сети, с этими проблемами можно бороться ремонтом или заменой генератора;

дешевая и некачественная проводка — во многих бюджетных автомобилях с самого рождения на заводе начинаются проблемы с электросетью из-за плохого качества проводки;

кустарные вмешательства в работу системы, установка различных дополнительных реле, приборов и устройств для повышения качества работы электросети — все это не помогает.

Вместо решения проблемы с помощью неумелого вмешательства можно приобрести только еще больше неполадок и неприятностей для вашего автомобиля. Так что стоит учитывать все особенности работа электросети автомобиля, заводских параметров этой системы и прочих факторов. Без опыта и знаний в систему электропроводки и потребителей лучше не лезть. Иначе проблемы будут обязательно, а исправление их может оказаться слишком дорогим и неприятным процессом для владельца авто.
Как исправить проблемы с низким уровнем электропитания в авто?
Качественная эксплуатация автомобиля для многих владельцев бюджетного или старого транспорта является несбыточной мечтой. На самом деле, проблема может скрываться в неправильно установленном реле или некачественно прижатой к корпусу машины массе генератора. Для выявления такой проблемы стоит обратиться к специалистам на СТО и найти реальную причину ваших неприятностей. Можно выполнить самостоятельные проверки только в следующих направлениях:

тестером можно измерить напряжение на клеммах аккумулятора и на выходах генератора при работающем двигателе — это даст информацию о состоянии электросети и ее работе;

для проверки проводки можно провести операцию измерения на лампочках головного света — там напряжение должно быть максимум на полвольта ниже, чем на клеммах АКБ;

также можно отключить все самостоятельно установленные приборы, чтобы освободить сеть от их влияния и посмотреть на результат, далее действовать методом исключения;

напряжение в бортовой сети и его изменения часто можно проверить с помощью бортового компьютера, это поможет эффективно замерять потери и момент снижения вольтажа;

проверьте сам аккумулятор на предмет полного разряда — нередко проблемы с электросетью связаны именно с плохой работой батареи, которая требует постоянной зарядки.

В каждой машине реализованы индивидуальные методы управления током в электросети. Для одного производителя приоритетом является комфорт владельца, для другого — надежность поездки. Так и распределяется мощность электрического тока в соответствии с данными ценностями. Поэтому определить реальные проблемы в электросети поможет качественная диагностика на СТО. Самостоятельно здесь сделать практически ничего невозможно, разве что вернуть заводское состояние проводке и снять установленные ранее приборы. Предлагаем посмотреть небольшое видео о том, как исправить проблему плохого напряжения бортовой сети на Приоре:

Подводим итоги
В современных автомобилях проблема проводки встречается довольно часто. Это неполадка, которая на самом деле может стать причиной значительных неприятностей. Нужно отдавать себе отчет в том, что отправляться в далекое путешествие на машине с проблемами в электросети не следует. Также не стоит продолжать эксплуатацию машины, когда были обнаружены такие проблемы. И если в одном авто речь идет о простой особенности генератора, то в другом случае важно будет учитывать все технические аспекты работы электропроводки, каждого потребителя и других факторов. Разобраться с этими проблемами могут только специалисты.
Стоимость ремонта электрической сети на хорошей станции технического обслуживания будет зависеть от причин поломки. Иногда специалистам достаточно заменить вышедшее из строя реле, чтобы исправить ситуацию. В ином случае приходится ремонтировать генератор, менять или удалять из системы определенные потребители электрического тока. Поэтому окончательные расходы зависят от определенных в ходе диагностики неполадок. Важно помнить, что любые проблемы стоит устранять достаточно быстро, иначе могут возникнуть неполадки с жизненно важными органами вашего автомобиля.
А вы когда-нибудь сталкивались с такими проблемами?
USB зарядное устройство для LADA Granta, НОВОЙ LADA Kalina и Лада Приора
Апэл индикатор напряжения ИН-12 для автомобилей Лада Гранта, Калина-2, Приора
Апэл индикатор напряжения ИН-12 для автомобилей Лада Гранта, Калина-2, Приора
Индикатор напряжения ИН-12 для автомобилей LADA Granta, Kalina-2 и Priora устанавливается вместо стандартной кнопки панели приборов автомобиля. Позволяет постоянно контролировать напряжение в бортовой сети.
Диапазон контролируемых напряжений — от 5 до 20 Вольт.
Технические характеристики

Параметр Значение
Измеряемое постоянное напряжение, В от 5 до 20
Максимальное постоянное напряжение, В 30
Потребляемый ток, мА, не более 50
Документация
Апэл индикатор напряжения ИН-12 для автомобилей Лада Гранта, Калина-2, Приора
Индикатор напряжения ИН-12 для автомобилей LADA Granta, Kalina-2 и Priora устанавливается вместо стандартной кнопки панели приборов автомобиля. Позволяет постоянно контролировать напряжение в бортовой сети.
Диапазон контролируемых напряжений — от 5 до 20 Вольт.
Технические характеристики

Параметр Значение
Измеряемое постоянное напряжение, В от 5 до 20
Максимальное постоянное напряжение, В 30
Потребляемый ток, мА, не более 50
Документация
Если у Вас возникли вопросы по данному товару, задавайте их через форму ниже.

Мультиметры | Индикаторы напряжения | ДОПОЛНИТЕЛЬНОЕ ОБОРУДОВАНИЕ
« Назад

Ошибка P0561 — Напряжение системы (бортовой сети)
Определение кода ошибки P0561
Ошибка P0561 указывает на то, что PCM получил ненормальные показаниями напряжения от аккумуляторной батареи, системы запуска или системы зарядки.
Что означает ошибка P0561
Даже если двигатель автомобиля заглушен, аккумуляторная батарея подает питание на ECM, таким образом, позволяя ему сохранять коды ошибок, информацию о подаче топлива и другие данные. Если напряжение аккумуляторной батареи падает ниже заданного значения, ECM предполагает, что в цепи питания произошла неисправность, и предупреждает об этом PCM, вследствие чего появляется ошибка P0561.
Причины возникновения ошибки P0561
Наиболее распространенной причиной возникновения ошибки P0561 является полный разряд или неисправность аккумуляторной батареи. Другими причинами являются:
Ослабление приводного ремня генератора
Неисправность генератора
Короткое замыкание или обрыв цепи напряжения
Неисправность стартера
Короткое замыкание или обрыв кабелей аккумуляторной батареи
Неисправность регулятора напряжения
Коррозия клемм аккумуляторной батареи
Наличие других неисправностей в системе, что приводит к саморазряду аккумуляторной батареи
В редких случаях, неисправность PCM
Каковы симптомы ошибки P0561?
Основными признаками возникновения ошибки P0561 являются глохнущий двигатель на холостом ходу, наличие проблем с переключением передач, снижение эффективности использования топлива, медленный запуск двигателя, а также загорание индикатора Check Engine. Низкий уровень заряда батареи может привести к тому, что внутреннее освещение, а также другие электрические компоненты будут работать ненадлежащим образом.
Как механик диагностирует ошибку P0561?
Для определения основной причины возникновения ошибки P0561 механик визуально осмотрит провода, соединители и кабели аккумуляторной батареи, а также отремонтирует или заменит все поврежденные или неисправные компоненты. После очистки кода ошибки с памяти PCM механик повторно проверит систему, чтобы выяснить, решена ли проблема. Если код появится снова, механик продолжит диагностирование, пока не обнаружит причину появления данной ошибки.
Общие ошибки при диагностировании кода P0561
Наиболее распространенной ошибкой при диагностировании кода P0561 является уверенность в том, что проблема заключается в аккумуляторной батарее или стартере, в то время как причиной появления данной ошибки является неисправность генератора. При обнаружении кода P0561 в первую очередь необходимо проверить генератор, а также систему заряда автомобиля.
Также ошибкой является то, что механики часто забывают очищать код P0561 с памяти PCM и повторно проверять систему, что необходимо делать каждый раз после выполнения ремонтных работ. Это поможет механику быстрее и более точно определить причину возникновения ошибки.
Насколько серьезной является ошибка P0561?
Следует отметить, что ошибка P0561 является довольно серьезной, и при обнаружении данного кода необходимо как можно скорее обратиться к квалифицированному специалисту для диагностирования и устранения ошибки. Если система зарядки, стартер и/или аккумуляторная батарея будут работать ненадлежащим образом, это повлияет на функционирование других систем автомобиля.
Какой ремонт может исправить ошибку P0561?
Для устранения ошибки P0561 может потребоваться:
Подзарядка или замена аккумуляторной батареи.
Ремонт или замена приводного ремня генератора.
Ремонт или замена неисправного генератора.
Ремонт или замена неисправного стартера.
Ремонт или замена оборванных или закороченных кабелей аккумуляторной батареи.
Ремонт или замена неисправного регулятора напряжения.
Ремонт или замена клемм аккумуляторной батареи, подвергнутых действию коррозии.
Диагностирование и устранение неисправностей в системе, которые привели к саморазряду аккумуляторной батареи.
Сравнение показаний потребляемого тока стартера со значениями, указанными в технических условиях производителя, и, при необходимости, ремонт или замена цепей или проводов системы.
А редких случаях, замена неисправного PCM.
Нужна помощь с кодом ошибки P0561?
Компания — CarChek, предлагает услугу — выездная компьютерная диагностика, специалисты нашей компании приедут к вам домой или в офис, чтобы диагностировать и выявлять проблемы вашего автомобиля. Узнайте стоимость и запишитесь на выездную компьютерную диагностику или свяжитесь с консультантом по телефону +7(499)394-47-89
Патент США на устройство схемы для предварительной зарядки емкости промежуточной цепи высоковольтной бортовой сети. Патент (Патент №10,700676, выданный 30 июня 2020 г.)
УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ
Настоящее изобретение относится к схеме для предварительной зарядки емкости промежуточной цепи высоковольтной бортовой системы питания. В частности, настоящее изобретение относится к схеме, которая управляется небольшим количеством соединений и с помощью которой может быть уменьшено время переключения высоковольтного полевого МОП-транзистора, используемого для зарядки емкости промежуточной цепи.
Электрификация личного индивидуального транспорта в настоящее время идет быстрыми темпами. Для выработки необходимой мощности (требуются очень высокие токи при 12 В, для чего потребуются медные кабели с малозаметным на практике поперечным сечением), уровень напряжения (например, 400 вольт) значительно увеличивается по сравнению с 12. -вольтные бортовые системы питания. Емкость промежуточного контура передает энергию между накопителем энергии (например, топливным элементом) и одним или несколькими электродвигателями, которые используются / используются в качестве тяговых машин / механизмов.Тяговые машины часто бывают трехфазными. Когда высоковольтная бортовая система электропитания вводится в действие, в первую очередь замыкается контактор на стороне земли, емкость промежуточной цепи заряжается приблизительно до 99% посредством ограниченного тока и только после этого включается положительный контактор. закрыто. Таким образом можно уменьшить или предотвратить износ и потери, а также ухудшение работы положительного контактора.
Высоковольтный полевой МОП-транзистор обычно используется для предварительной зарядки емкости промежуточной цепи.Чтобы снизить потери и выделение тепла даже внутри высоковольтного полевого МОП-транзистора, высоковольтный полевой МОП-транзистор должен очень быстро установить электрическое соединение с минимально возможным электрическим сопротивлением. Желательно время переключения менее 600 наносекунд. Основная задача обычно используемых высоковольтных полевых МОП-транзисторов — проводить и переключать ток предварительной зарядки. Чтобы как можно быстрее достичь безопасного состояния после отключения тока предварительной зарядки, процесс отключения должен выполняться особенно быстро.
US 2015/0256014 A1 раскрывает схему переключения тока предварительной зарядки для высоковольтной бортовой системы питания. В устройстве управления аккумулятором сначала замыкается контактор заземления, а затем транзистор с изолированным затвором для приведения в действие полевого МОП-транзистора высокого напряжения, чтобы зарядить емкость промежуточной цепи до 99%. Ток предварительной зарядки здесь ограничивается с помощью внешнего резистора предварительной зарядки. Затем замыкается положительный контактор аккумуляторной батареи.
СУЩНОСТЬ ИЗОБРЕТЕНИЯ
Целью настоящего изобретения является возможность быстрого замыкания и размыкания высоковольтного полевого МОП-транзистора для предварительной зарядки емкости промежуточной цепи.В этом случае, насколько это возможно, должен потребоваться только один сигнал срабатывания, который контролирует передачу энергии и активирует / деактивирует высоковольтный полевой МОП-транзистор. Включение высоковольтного полевого МОП-транзистора (время для процесса переключения высоковольтного полевого МОП-транзистора) должно происходить в пределах наносекунд; выключение (то есть время между деактивацией микроконтроллера и фактическим открытием HV MOSFET) предпочтительно должно происходить в пределах микросекунд.
Быстрое включение означает, что емкость затвор-исток заряжается как можно быстрее, то есть энергия доступна для полевого МОП-транзистора высокого напряжения.Выключение означает, что после деактивации управляющего сигнала / ШИМ-сигнала энергия каскада драйвера снижается как можно быстрее, полевой МОП-транзистор открывается и, следовательно, достигается безопасное состояние.
Вышеупомянутая цель достигается в соответствии с изобретением посредством схемы, имеющей первый узел схемы и сконфигурированной для включения высоковольтного полевого МОП-транзистора и предварительной зарядки емкости промежуточной цепи. Сборка первой схемы содержит первую входную клемму и вторую входную клемму.Первая входная клемма может быть сконфигурирована, например, чтобы быть электрически подключенной к первой выходной клемме преобразователя вышестоящего схемного устройства, что дополнительно рассматривается ниже, в то время как вторая входная клемма первого схемного узла сконфигурирована так, чтобы быть электрически соединен со второй выходной клеммой вторичной стороны преобразователя. Предусмотрены первый и второй переключатель с переключением тока и переключатель с переключением напряжения, а также датчик порогового значения напряжения, имеющий ограничитель тока (например, выполненный в виде стабилитрона) и омический резистор.Выходной терминал образует выход первого узла схемы. Соответствующее первое соединение первого переключателя тока, переключателя напряжения, передатчика порогового значения напряжения, имеющего ограничитель тока, и омического резистора подключено к первой входной клемме. С электрической точки зрения соответствующие первые соединения образуют узел, который совпадает с первой входной клеммой. Соответствующее второе соединение первого переключателя тока и передатчика порогового значения напряжения, имеющего ограничитель тока, соединено с управляющим входом второго переключателя тока.Первое соединение второго переключателя с коммутацией тока и второе соединение омического резистора подключено к управляющему входу переключателя с коммутацией напряжения. Второе соединение второго переключателя тока подключается к отрицательному контакту преобразователя, в то время как второе подключение переключателя напряжения совпадает с одной стороны с выходной клеммой, а с другой стороны с управляющим входом первого переключатель тока. Выходная клемма может быть подключена к затвору высоковольтного полевого МОП-транзистора.Накопитель электроэнергии (например, в виде дополнительной емкости) может быть подключен между первой входной клеммой и второй входной клеммой. Упомянутая емкость может быть связана с каскадом драйвера и / или с преобразователем узла схемы высшего уровня. С точки зрения своей функции для первого узла схемы, указанная емкость обеспечивает запас энергии для сокращения времени отклика при включении.
В зависимых пунктах формулы изобретения показано предпочтительное развитие изобретения.
Чтобы отключить полевой МОП-транзистор высокого напряжения, полезно быстро уменьшить энергию, запасаемую на конденсаторе. С этой целью в качестве необязательно предпочтительного расширения предлагается второй схемный узел (например, аналогично, как составная часть каскада возбуждения схемного устройства). Упомянутый второй схемный узел содержит третий входной контакт, первый накопитель энергии, имеющий средства пассивного разряда, первый и второй переключатель, второй выходной контакт, третий и четвертый выходные контакты, второй омический резистор и третий омический резистор.Первый накопитель энергии соединен с третьим входным выводом посредством первого соединения, другими словами, электрически соединен. Упомянутый первый накопитель энергии выполнен с возможностью подачи электрической энергии на управляющий вход первого переключателя. Первое соединение первого переключателя и второе соединение третьего омического резистора электрически соединены с управляющим контактом второго переключателя. Другими словами, их соединения образуют узел соединения. Первые соединения второго и третьего омического резистора подключены ко второму выходному выводу, в то время как второе соединение второго омического резистора и первое соединение второго переключателя совпадают друг с другом. Вторые соединения первого и второго переключателя лежат на четвертой выходной клемме. Третья выходная клемма электрически соединена с первой входной клеммой, а четвертая выходная клемма электрически подключена ко второй входной клемме. Эта схема обеспечивает разрядку емкости промежуточного контура с помощью омического резистора, установленного параллельно дополнительной емкости. Первый накопитель энергии второго узла схемы разряжается средством пассивной разрядки, в результате чего размыкается первый переключатель.В результате второй переключатель замыкается, в результате чего происходит дополнительная разрядка дополнительной емкости посредством второго омического резистора. Второй переключатель с коммутацией тока первого схемного узла, первый переключатель с коммутацией тока и переключатель с коммутацией напряжения первого схемного узла разомкнуты. В результате высоковольтный полевой МОП-транзистор открывается, и ток предварительной зарядки больше не течет в емкость промежуточной цепи.
Кроме того, может быть предпочтительным размещение диода между выводом источника высоковольтного полевого МОП-транзистора и отрицательным полюсом высоковольтной аккумуляторной батареи.Направление потока диода направлено в направлении отрицательного полюса высоковольтной аккумуляторной батареи. Это не исключает дополнительных элементов, включенных последовательно с диодом, подключенным к отрицательному полюсу высоковольтной аккумуляторной батареи. Например, может быть предусмотрен омический резистор для ограничения зарядного тока. Диод, обеспечивающий защиту от переполюсовки, и омический резистор для ограничения тока могут быть установлены последовательно с емкостью промежуточного контура.
Для увеличения выходного напряжения, которое преобразователь подает на каскад драйвера, в преобразователе схемы могут быть предусмотрены два трансформатора, первичные обмотки которых питаются от линейного регулятора параллельно друг другу.Напротив, вторичные обмотки могут быть соединены последовательно, так что вторичные напряжения вторичных обмоток складываются. В зависимости от требований к напряжению, три или более трансформатора также могут быть размещены в преобразователе согласно изобретению соответствующим образом, при этом все вторичные напряжения складываются.
Первый схемный узел, в частности второй схемный узел, предпочтительно интегрирован в схемное устройство для предварительной зарядки емкости промежуточного контура.Схема может быть предусмотрена и спроектирована для использования в транспортных средствах с электрическим приводом. Упомянутое схемное устройство содержит линейный регулятор, который сконфигурирован для снижения напряжения бортовой системы электропитания с обычного (низкого) уровня до еще более низкого напряжения. Например, постоянное напряжение с 12 вольт может быть уменьшено до 7 вольт постоянного тока. Преобразователь сконфигурирован для преобразования электрической энергии более низкого напряжения в повышенное напряжение и для подачи энергии на первый и второй схемные узлы, представленные выше, которые гальванически связаны с высоковольтным полевым МОП-транзистором.Преобразователь может содержать трансформатор или множество трансформаторов, но, по меньшей мере, множество вторичных обмоток. Таким образом, преобразователь может вызвать эффективное повышение напряжения. Узел первой схемы и узел второй схемы могут быть составными частями каскада драйвера, который электрически соединен на вторичной стороне с преобразователем. Каскад драйвера сконфигурирован для приведения в действие высоковольтного полевого МОП-транзистора для включения (включения / выключения) емкости промежуточной цепи.В свою очередь, высоковольтный полевой МОП-транзистор настроен на предварительную зарядку (например, примерно до 99%) емкости промежуточной цепи после замыкания контактора на стороне земли. Линейный регулятор обеспечивает более низкое напряжение, которое остается стабильным даже в случае неисправности бортовой системы питания, и, таким образом, питает преобразователь, который, в свою очередь, управляется сигналом с широтно-импульсной модуляцией (ШИМ). Таким образом, предлагается эффективная топология для зарядки емкости промежуточной цепи, которая управляется несколькими внешними электрическими соединениями.Кроме того, потери и износ высоковольтного полевого МОП-транзистора остаются низкими.
Используя схему настоящего изобретения, можно обеспечить передачу энергии посредством преобразователя постоянного / постоянного напряжения с гальванической развязкой. С этой целью предпочтительно предусматривается несимметричный прямой преобразователь, катушка которого во вторичной цепи заменена резистором в первичной цепи. Таким образом можно сэкономить на расходах. Параллельное соединение двух трансформаторов в первичной цепи и последовательное соединение трансформаторов во вторичной цепи приводит к удвоению напряжения во вторичной цепи и увеличению количества трансформаторов в общей системе, что также может быть использовано. в других модулях.Во вторичной цепи накопление энергии происходит посредством конденсаторов. Это позволяет очень быстро включать высоковольтный полевой МОП-транзистор, поскольку энергия для его переключения накапливается в конденсаторах и позволяет контуру управления, предпочтительно состоящему из транзисторов, обеспечивать быстрое переключение. После отключения тока предварительной зарядки высоковольтный полевой МОП-транзистор выключается с очень короткой задержкой, так что безопасное состояние достигается быстро.
В то время как реле предварительной зарядки используется вместе с резистором предварительной зарядки для предварительной зарядки емкости промежуточной цепи в предшествующем уровне техники, реле предварительной зарядки можно не использовать с использованием настоящего изобретения.Это позволяет сэкономить средства, место для установки и вес.
КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ
Примерные варианты осуществления изобретения подробно описаны ниже со ссылкой на прилагаемые чертежи. На чертежах:
РИС. 1 показывает сильно упрощенную структурную схему, иллюстрирующую поток основного сигнала через схему в соответствии с примерным вариантом осуществления настоящего изобретения;
РИС. 2 показывает схематический обзор примерного варианта осуществления схемы в соответствии с дополнительным примерным вариантом воплощения настоящего изобретения;
РИС.3 показывает общую конструкцию преобразователя постоянного / постоянного напряжения, который может использоваться в соответствии с изобретением;
РИС. 4 показывает общую конструкцию первого узла схемы для переключения высоковольтного полевого МОП-транзистора согласно дополнительному примерному варианту осуществления настоящего изобретения;
РИС. 5 показывает общую конструкцию второго схемного узла для отключения высоковольтного полевого МОП-транзистора в соответствии с дополнительным примерным вариантом осуществления настоящего изобретения; и
на фиг.На фиг.6 показана принципиальная схема схемы согласно примерному варианту осуществления настоящего изобретения, в котором компоненты показаны сгруппированно в соответствии с примерными вариантами осуществления, описанными выше.
ПОДРОБНОЕ ОПИСАНИЕ
РИС. 1 показывает сильно упрощенную абстракцию конструкции согласно изобретению, в которой схемное устройство 1 используется в качестве «черного ящика» для приведения в действие полевого HV MOSFET 7 . Только один входной сигнал питает схему 1 .Только один единственный выходной сигнал выводится схемой 1 на полевой МОП-транзистор высокого напряжения 7 . Соответственно, всего один сигнал срабатывания управляет передачей энергии к HV MOSFET 7 . Тот же сигнал срабатывания активирует и деактивирует HV MOSFET 7 . Схема 1 обеспечивает гальваническую развязку исполнительной системы по отношению к силовым компонентам. Включение может происходить в течение сотен наносекунд, а выключение может происходить в течение микросекунд, в результате чего потери при переключении и чрезмерные температуры значительно снижаются.
РИС. 2 показан пример выполнения схемы 1 в соответствии с изобретением, которая питается от напряжения питания 24 (12-вольтовая бортовая система питания) и приводится в действие микроконтроллером 16 . Элементы линейного регулятора 4 , преобразователя 5 , каскада драйвера 6 , сигнала срабатывания 13 и MOSFET 17 , которые обведены сплошной линией, представляют собой функциональные блоки схемотехники 1 . .MOSFET 17 подключен к заземлению 18 . Управляющий каскад 6 подключен к затвору полевого МОП-транзистора высокого напряжения 7 , сток которого питается от высоковольтной батареи 19 . Подключение затвора полевого МОП-транзистора HV 7 подключается к выходному зажиму в соответствии с формулой изобретения. Клемма истока подключена к отрицательному полюсу высоковольтной аккумуляторной батареи 19 посредством последовательной цепи, состоящей из диода 8 , омического резистора 10 (токоограничивающий резистор) и емкости промежуточной цепи 2 . .Система бортового питания высокого напряжения 3 ограничена по отношению к схеме 1 пунктирной линией.
РИС. 3 показывает общую конструкцию преобразователя постоянного / постоянного напряжения, который может использоваться в схемном устройстве 1 согласно фиг. 1 или 2. Источник напряжения 4 питает преобразователь 5 , с помощью которого пониженное напряжение бортовой системы питания может быть передано на дополнительную емкость C 1 гальванически развязанным образом.Диод 22 предотвращает разряд емкости C 1 через вторичную обмотку преобразователя 5 . Преобразователь 5 приводится в действие посредством омического резистора R 1 и полевого МОП-транзистора 17 , при этом полевой МОП-транзистор 17 приводится в действие посредством сигнала ШИМ 13 с частотой 500 кГц и рабочим циклом 20 %. На первичной стороне преобразователь 5 также подключен к системе размагничивания 15 .В то время как полевой МОП-транзистор 17 , таким образом, приводится в действие сигналом ШИМ 13 (примерно 20% рабочего времени), ток течет через преобразователь 5 и ограничен R 1 . В это время заряжается емкость C 1 , как в случае несимметричного датчика прямого хода. В оставшееся время (примерно 80% рабочего времени) сердечник размагничивается. На вторичной стороне диод блокируется, чтобы предотвратить разряд C 1 .
РИС. На фиг.4 показана типовая конструкция первой схемной сборки 11 для ускорения реакции включения высоковольтного полевого МОП-транзистора. Высоковольтный МОП-транзистор подключен на выходной стороне к переключателю с переключением напряжения T 3 (однако, не показан в данном случае). Со стороны входа к первой входной клемме подключены датчик порогового значения напряжения D 1 , имеющий ограничитель тока, а также первый переключатель тока T 1 и омический резистор R 1 .В этом случае также подключается первое соединение переключателя напряжения T 3 . Вторые соединения передатчика порогового значения напряжения D 1 и первого переключателя тока T 1 подключены к управляющему входу второго переключателя тока T 2 . Выход упомянутого второго переключателя тока соединен со вторым соединением омического резистора R 1 и управляющим соединением переключателя напряжения T 3 . Первый переключатель Т 1 с коммутацией тока приводится в действие посредством выходной клеммы проиллюстрированного первого узла схемы. Для быстрого разряда емкости (не проиллюстрированной в данном случае), которая представляет собой накопитель энергии для ускорения процесса переключения, где это необходимо, и, следовательно, для отключения полевого HV MOSFET с короткой задержкой, примерный вариант осуществления второй схемы в сборе проиллюстрировано ниже.
РИС. Фиг.5 показывает примерный вариант осуществления второго схемного узла 12 , который может обеспечивать отключение высоковольтного полевого МОП-транзистора с короткой задержкой в каскаде 6 драйвера примерного варианта осуществления устройства согласно изобретению.На входной стороне небольшой накопитель энергии, имеющий средство пассивной разрядки 21 , обеспечивает срабатывание первого переключателя T 4 . Первое соединение первого переключателя T 4 электрически соединено со вторым соединением третьего омического резистора R 4 и управляющим соединением второго переключателя T 5 . Соответствующее первое соединение третьего омического резистора R 4 и второго омического резистора R 2 подключено ко второй выходной клемме.Второе соединение второго омического резистора R 2 и первое соединение второго переключателя T 5 электрически соединены друг с другом. Таким образом, омический резистор R 2 может быстро разряжать емкость C 1 , когда переключатели T 4 , T 5 замкнуты, и, следовательно, может привести к ускорению отклика выключения высокого уровня. МОП-транзистор напряжения (не показан), который подключен к узлу схемы (см. фиг. 4) для ускорения отклика при включении, расположенный на другой стороне емкости C 1 .
РИС. 6 показывает вариант схемы для реализации схемы 1 согласно изобретению, в которой все узлы, содержащиеся на чертежах, обсужденных выше, проиллюстрированы и проиллюстрированы с примерным содержанием для реализации схемы. Сами компоненты известны специалистам в данной области техники, поэтому подробное объяснение может быть опущено. Схема 1 служит для активации процесса предварительной зарядки емкости промежуточной цепи (не показана), которая может быть подключена на выходной стороне к HV MOSFET 7 и диоду 8 .Этот метод выполняется после того, как отрицательное главное реле было замкнуто, но до того, как положительное главное реле было замкнуто. Зарядный ток, который переключается HV MOSFET 7 , ограничивается последовательным омическим резистором (также не показан). Время нарастания напряжения затвор-исток высоковольтного МОП-транзистора 7 должно быть ограничено до менее 600 наносекунд, чтобы в достаточной степени ограничить возникающие потери при переключении. Напряжение затвор-исток HV MOSFET 7 регулируется преобразователем 14 .Кроме того, преобразователь 14 с преобразователем 5 обеспечивает гальваническую развязку между стороной низкого напряжения и стороной высокого напряжения. Линейный регулятор 4 сконфигурирован для генерирования стабилизированного выходного напряжения, которое обеспечивает источник питания для проиллюстрированного схемного устройства 1 . Преобразователь 14 приводится в действие ШИМ-сигналом PRCHRG_CTRL. Источник входного сигнала 13 представляет собой систему срабатывания переключателя 17 .Когда сигнал ABE_HTO_LEVEL 2 источника входного сигнала 13 имеет высокое напряжение (высокий уровень), сигнал PWM активирует или деактивирует переключатель 17 . Когда переключатель 17 замкнут, ток течет через трансформаторы, расположенные параллельно друг другу (первичная сторона). Упомянутый ток ограничивается омическими резисторами R 8 , расположенными в примере параллельно друг другу (при этом также может использоваться один силовой резистор).Магнитный поток через преобразователь 5 увеличивается с увеличением первичного тока, в результате чего магнитная энергия сохраняется в преобразователе 5 . Благодаря последовательному соединению обмоток вторичной стороны преобразователя 5 напряжение здесь вдвое выше, чем на первичной стороне. Энергия преобразователя 5 передается на вторичную сторону, в ответ на это через диодные пары 22 , 23 протекает ток.Когда переключатель 17 размыкается, ток и, следовательно, энергия, остающаяся в преобразователе 5 , пропускается через размагничивающий узел 15 и его обратный диод. Это приводит к отрицательному напряжению на вторичной обмотке. Однако соответствующий ток на вторичной стороне блокируется диодами 22 и 23 .
Когда HV MOSFET 7 включен, преобразователь 14 обеспечивает ток, энергия которого заряжает емкости C 1 и C 3 посредством преобразователя 5 , при этом омический резистор R 6 ограничивает протекание тока в конденсатор C 3 .Это вызывает замыкание первого переключателя T 4 (при этом омический резистор R 4 ограничивает ток) и размыкание второго переключателя T 5 . Емкость C 1 (с саморазрядом через омический резистор R 7 ), которая представляет собой основной накопитель энергии каскада драйвера 6 , заряжается при каждом процессе переключения сигнала ШИМ на первичной стороне. Как только достигается напряжение пробоя диода D 1 , емкость C 2 второго переключателя тока T 2 заряжается.Затем замыкается второй переключатель T 2 с коммутацией тока, после чего ток течет через омический резистор R 1 , и переключатель T 3 с коммутацией напряжения также замыкается. За этим следует активация первого переключателя T 1 с коммутацией тока, в результате чего напряжение база-эмиттер на втором переключателе T 2 с коммутацией тока стабилизируется. В этом случае второй переключатель T 2 с коммутацией тока достигает насыщения и, соответственно, переключатель T 3 с коммутацией напряжения тоже.Это приводит к высокому току от емкости C 1 , которая немедленно заряжает емкость затвора полевого HV MOSFET 7 . Это приводит к быстрому включению HV MOSFET.
При выключении емкость C 1 медленно разряжается омическим резистором R 7 . Емкость C 2 медленно разряжается омическим резистором R 5 . Емкость C 3 разряжается омическим резистором R 3 , после чего размыкается первый переключатель T 4 .Это приводит к высокому потенциалу на базе второго переключателя T 5 . Как только второй переключатель T 5 замыкается, емкость C 1 разряжается параллельными резисторами с низким сопротивлением R 2 (также может быть один единственный силовой резистор). Напряжение база-эмиттер на втором переключателе T 2 с коммутацией тока падает, после чего первый переключатель T 1 с коммутацией тока, второй переключатель T 2 и переключатель напряжения T 3 открытым.Затем высоковольтный полевой МОП-транзистор 7 открывается, и ток предварительной зарядки не течет в емкость промежуточной цепи.
Выход Intel на рынок графических процессоров начинается с бортовой графики Tiger Lake
. Enlarge / Intel стремится заменить Nvidia в качестве «универсального магазина графических процессоров», предлагая полную линейку графических процессоров, предназначенных для всего, от ноутбуков до игр и центров обработки данных.
Intel
На Intel Architecture Day 2020 большая часть внимания и шума была связана с грядущими 10-нм процессорами для ноутбуков Tiger Lake, но Intel также объявила о достижениях в своей технологии, стратегии и планировании графических процессоров Xe, которые могут потрясти отрасль в ближайшие пару лет.
Интегрированная графика Xe, вероятно, будет одной из лучших особенностей процессора ноутбуков Tiger Lake. Хотя у нас еще нет официально санкционированных результатов тестов, не говоря уже о тестах сторонних производителей, некоторые просочившиеся тесты показывают, что интегрированная графика Tiger Lake превосходит чипсет Vega 11 в мобильном телефоне Ryzen 4000 со значительным 35-процентным отрывом.
Если предположить, что эти просочившиеся тесты окажутся удачными в реальном мире, они станут столь необходимым выстрелом в руку для ослабления репутации Intel в области ноутбуков. Но в Xe есть не только это.
Появляется новый претендент
Enlarge / 7-нанометровая архитектура Intel Xe предназначена для охвата всего диапазона приложений для графических процессоров, но Ponte Vecchio — первый продукт Xe — специально нацелен на высокопроизводительное глубокое обучение и обучение в центрах обработки данных и в средах суперкомпьютеров.
Intel Corporation
Прошло много времени с тех пор, как какая-либо третья сторона действительно бросила вызов двухсторонней блокировке высокопроизводительных видеокарт — в течение примерно 20 лет единственным реалистичным выбором высокопроизводительных графических процессоров были чипсеты Nvidia или Radeon.Мы впервые узнали о планах Intel изменить это в 2019 году, но в то время Intel действительно говорила только о своей будущей архитектуре графического процессора Xe в Понте Веккио, продукте, предназначенном для высокопроизводительных вычислений и использования в центрах обработки данных.
Тогда компания не была готова говорить об этом, но мы заметили слайд в колоде Intel Supercomputing 2019, в котором упоминались планы по расширению архитектуры Xe на линейки продуктов для рабочих станций, игр и ноутбуков. Мы до сих пор не видели игровую карту от Intel для настольных ПК, но Xe заменила как старую линейку UHD, так и ее более мощную замену Iris +, и Intel гораздо охотнее говорит о ближайшем будущем расширении, чем в прошлом году. .
Когда мы спросили руководителей Intel об этом «игровом» слайде в 2019 году, они, похоже, отнеслись к этому довольно уклончиво. Когда мы спросили еще раз на Дне архитектуры 2020, застенчивость исчезла. У Intel до сих пор нет даты выпуска видеокарты для настольных игр (Xe HPG), но ее руководители выразили уверенность в том, что вскоре в этом сегменте будет «лидирующая на рынке производительность», включая встроенную аппаратную трассировку лучей.
Детальный взгляд на Xe LP
Если вы читали наше описание процессоров Tiger Lake, этот график должен показаться вам знакомым — интегрированная графика Xe LP получает такое же увеличение диапазона напряжений и частотной эффективности благодаря недавно улучшенным компонентам FinFET и SuperMIM Intel.
Intel
arstechnica.net/wp-content/uploads/2020/08/001-execution-units-150×150.png» data-src=»https://cdn.arstechnica.net/wp-content/uploads/2020/08/001-execution-units.png» data-responsive=»https://cdn.arstechnica.net/wp-content/uploads/2020/08/001-execution-units-980×551.png 1080, https://cdn.arstechnica.net/wp-content/uploads/2020/08/001-execution-units-1440×809.png 2560″ data-sub-html=»#caption-1699351″>
Параллелизм — ключ к производительности графического процессора. 96 исполнительных модулей этого графического процессора Xe LP могут выполнять 1536 операций с плавающей запятой, 48 текселей и 24 пикселя за такт.
Intel
Внутри каждого исполнительного модуля Xe LP имеется восьмикратный арифметический логический блок с плавающей запятой / целочисленными значениями и двухуровневый расширенный математический АЛУ.EU управляются попарно.
Intel
arstechnica.net/wp-content/uploads/2020/08/004-xe-memory-system.png» data-responsive=»https://cdn.arstechnica.net/wp-content/uploads/2020/08/004-xe-memory-system-980×551.png 1080, https://cdn.arstechnica.net/wp-content/uploads/2020/08/004-xe-memory-system-1440×810.png 2560″ data-sub-html=»#caption-1699354″>
Интегрированный графический процессор Xe LP имеет до 16 МБ собственной кэш-памяти L3 — не совместно используемой с ЦП! — и кэш данных L1, связанный с каждым подслоем из 16 EU.
Intel
Xe LP разработан для оптимальной эффективности при работе с широким диапазоном типов данных — снижение точности с 32 бит до 16 удваивает количество операций за такт; снова снижается до 8-битных двойных операций за такт.
Intel
png» data-responsive=»https://cdn.arstechnica.net/wp-content/uploads/2020/08/006-xe-lp-media-engine-980×553.png 1080, https://cdn.arstechnica.net/wp-content/uploads/2020/08/006-xe-lp-media-engine-1440×812.png 2560″ data-sub-html=»#caption-1699357″>
Медиа-движок Xe LP разработан для высокопроизводительных сред, включая видео 8K со скоростью 60 кадров в секунду.
Intel
Механизм отображения Xe LP разработан для работы с несколькими высокопроизводительными интерфейсами вывода видео с высоким разрешением и частотой кадров.
Intel
Если вы следовали нашему предыдущему обзору архитектуры Tiger Lake, первый график в галерее должен показаться вам очень знакомым. Графический процессор Xe LP обладает теми же преимуществами от переработанных транзисторов FinFET и конденсаторов SuperMIM от Intel, что и процессор Tiger Lake.В частности, это означает стабильность в более широком диапазоне напряжений и более высокий подъем частоты по всем направлениям по сравнению с графическими процессорами Gen11 (Ice Lake Iris +).
Реклама
Обладая более широким динамическим диапазоном для напряжения, Xe LP может работать при значительно меньшей мощности, чем Iris +, а также может масштабироваться до более высоких частот. Повышение частоты означает, что Iris + может работать и с более высокими частотами при тех же напряжениях.Трудно переоценить важность этой кривой, которая влияет на энергоэффективность и производительность не только для некоторых, но и для всех рабочих нагрузок.
Однако улучшения не заканчиваются повышением напряжения и частоты. Высокопроизводительный Xe LP имеет 96 исполнительных блоков (по сравнению с 64 Iris + G7), и каждый из этих исполнительных блоков имеет арифметические логические блоки FP / INT, вдвое шире, чем Iris + G7. Добавьте новый кэш данных L1 для каждого 16 подслоя EU и увеличьте кеш L3 с 3 МБ до 16 МБ, и вы сможете понять, насколько велико улучшение Xe LP на самом деле.
Версия Xe LP 96-EU рассчитана на 50% больше 32-битных операций с плавающей запятой (FLOPS) за такт, чем Iris + G7, и работает на более высоких частотах, кстати. Это довольно хорошо согласуется с просочившимися тестами Time Spy GPU, на которые мы ссылались ранее — i7-1165G7 получил 1482 балла по сравнению с i7-1065G7 с 806 баллами (и 1093 балла Ryzen 7 4700U).
Повышение поддержки с помощью OneAPI
Один из важнейших бизнес-ключей к успеху на рынке графических процессоров — это снижение затрат и увеличение доходов за счет обращения к множеству рынков.Первой частью стратегии Intel, направленной на широкую привлекательность и низкие затраты на производство и проектирование для Xe, является масштабируемость — вместо того, чтобы иметь полностью отдельные проекты для компонентов ноутбука, настольного компьютера и компонентов центра обработки данных, они намерены относительно просто масштабировать Xe, добавляя больше подслайсов с больше ЕС по мере того, как SKU продвигаются на более высокий рынок.
Есть еще одно ключевое отличие, которое Intel необходимо, чтобы действительно прорваться на рынок. Линия AMD Radeon страдает от того факта, что независимо от того, насколько привлекательны они для геймеров, они оставляют практикующих ИИ равнодушными.Это не обязательно потому, что графические процессоры Radeon нельзя использовать для вычислений AI — проблема проще; есть целая экосистема, полная библиотек и моделей, разработанных специально для архитектуры Nvidia CUDA, и никакой другой.
Кажется маловероятным, что конкурирующая архитектура графического процессора с глубоким обучением, требующая массивного переписывания кода, может быть успешной, если она не предлагает что-то гораздо более заманчивое, чем немного более дешевое или немного более мощное оборудование. Ответ Intel состоит в том, чтобы вместо этого предложить среду «напиши один раз, запусти где угодно» — в частности, фреймворк OneAPI, который, как ожидается, получит статус производственной версии позже в этом году.
Многие люди ожидают, что все «серьезные» рабочие нагрузки искусственного интеллекта / глубокого обучения будут выполняться на графических процессорах, которые, как правило, предлагают значительно более высокую пропускную способность, чем процессоры — даже процессоры с набором инструкций Intel AVX-512 «Deep Learning Boost» — возможно, смогут. В центре обработки данных, где легко заказать любую конфигурацию, которая вам нравится, с небольшими ограничениями по пространству, мощности или нагреву, это, по крайней мере, близко к истине.
Реклама
Но когда дело доходит до рабочих нагрузок логического вывода, выполнение на графическом процессоре не всегда является лучшим ответом.Хотя массивно-параллельная архитектура GPU предлагает потенциально более высокую пропускную способность, чем CPU, задержка, связанная с настройкой и прерыванием коротких рабочих нагрузок, часто может сделать CPU приемлемой — или даже превосходной — альтернативой.
Все возрастающие объемы логических выводов вообще не выполняются в центре обработки данных — они выполняются на периферии, где ограничения по мощности, пространству, теплу и стоимости часто могут вывести графические процессоры из строя. Проблема здесь в том, что вы не можете легко перенести код, написанный для Nvidia CUDA, на процессор x86, поэтому разработчик должен сделать трудный выбор в отношении того, какие архитектуры планировать и поддерживать, и этот выбор влияет на ремонтопригодность кода, а также на производительность. Дорога.
Хотя структура Intel OneAPI действительно открыта, и Intel предлагает разработчикам оборудования писать свои собственные библиотеки для компонентов, не относящихся к Intel, графика Xe, очевидно, является первоклассным гражданином в этой области, как и процессоры Intel. Звонок сирены из библиотек глубокого обучения, написанных один раз и поддерживаемых один раз для работы на выделенных графических процессорах, интегрированных графических процессорах и процессорах x86, может быть достаточным, чтобы привлечь серьезный интерес разработчиков искусственного интеллекта к графике Xe, где простая конкуренция в производительности не будет.
Выводы
Как всегда, неплохо сохранять некоторый здоровый скептицизм, когда поставщики заявляют о невыпущенном оборудовании.С учетом сказанного, мы видели достаточно деталей от Intel, чтобы заставить нас сесть и обратить внимание на переднюю часть графического процессора, особенно с (стратегически?) Просочившимися тестами Xe LP, чтобы подтвердить их заявления до сих пор.
Мы считаем, что самое главное, на что следует обратить внимание, — это целостная стратегия Intel. Руководители Intel уже несколько лет говорят нам, что компания больше не является «производителем процессоров» и вкладывает в программное обеспечение такие же значительные средства, как и раньше. в оборудовании. В мире, где легче купить больше оборудования, чем нанять (и управлять) больше разработчиков, это кажется нам мудрой стратегией.
Высококачественные драйверы долгое время были торговой маркой интегрированной графики Intel — хотя игры, возможно, и не были первоклассными для графики UHD, пользовательский опыт в подавляющем большинстве был таким, с ожиданиями «просто работает» на всех платформах. Если Intel удастся расширить это ожидание «это просто работает» до разработки с глубоким обучением, с помощью OneAPI, мы думаем, что у нее есть реальный шанс сломать текущую блокировку Nvidia на рынке графических процессоров для глубокого обучения.
А пока мы с нетерпением ждем появления графики Xe LP в реальном мире, когда в сентябре выйдет Tiger Lake.
% PDF-1.3 % 1 0 obj > поток конечный поток эндобдж 2 0 obj > эндобдж 6 0 obj > / Прямоугольник [67 693 528 707] >> эндобдж 7 0 объект > / Прямоугольник [124 674 528 686] >> эндобдж 8 0 объект > / Прямоугольник [124 655 528 667] >> эндобдж 9 0 объект > / Прямоугольник [124 636 528 648] >> эндобдж 10 0 obj > / Rect [67 604 528 618] >> эндобдж 11 0 объект > / Прямоугольник [124 585 528 597] >> эндобдж 12 0 объект > / Прямоугольник [124 566 528 578] >> эндобдж 13 0 объект > / Прямоугольник [124 547 528 559] >> эндобдж 14 0 объект > / Прямоугольник [124 528 528 540] >> эндобдж 15 0 объект > / Rect [124 511 528 523] >> эндобдж 16 0 объект > / Прямоугольник [124 494 528 506] >> эндобдж 17 0 объект > / Прямоугольник [124 477 528 489] >> эндобдж 18 0 объект > / Прямоугольник [124 460 528 472] >> эндобдж 19 0 объект > / Прямоугольник [124 443 528 455] >> эндобдж 20 0 объект > / Прямоугольник [124 426 528 438] >> эндобдж 21 0 объект > / Прямоугольник [124 409 528 421] >> эндобдж 22 0 объект > / Прямоугольник [124 392 528 404] >> эндобдж 23 0 объект > / Прямоугольник [124 373 528 385] >> эндобдж 24 0 объект > / Прямоугольник [124 354 528 366] >> эндобдж 25 0 объект > / Прямоугольник [124 335 528 347] >> эндобдж 26 0 объект > / Прямоугольник [124 318 528 330] >> эндобдж 27 0 объект > / Прямоугольник [67 286 528 300] >> эндобдж 28 0 объект > / Прямоугольник [124 267 528 279] >> эндобдж 29 0 объект > / Прямоугольник [124 248 528 260] >> эндобдж 30 0 объект > / Прямоугольник [67 216 528 230] >> эндобдж 31 0 объект > / Прямоугольник [75 87 85 99] >> эндобдж 5 0 obj > / ProcSet [/ PDF / Text] / ColorSpace> / Font> / Свойства >>> эндобдж 4 0 obj > поток h ޼ X [oH ~ ϯ 䮔 [DB # `\ 5 ~ 3. `? FrXx% 2; = Z-So / ‘Xf3ǩPF, ~ M> 3z.g˲UYd & k˲5s% 5al1Xs @ 9 ~ doss @ 1 = mV + ٘ JXx7X *’! K9r = 08BAH ‘kof86vA && F [% # & Ƌ [ w
% PDF-1.6 % 436 0 объект > эндобдж xref 436 91 0000000016 00000 н. 0000002766 00000 н. 0000002893 00000 н. 0000002929 00000 н. 0000003246 00000 н. 0000003392 00000 н. 0000003533 00000 н. 0000003876 00000 н. 0000004262 00000 н. 0000004878 00000 н. 0000005435 00000 н. 0000006074 00000 н. 0000006584 00000 н. 0000007163 00000 н. 0000007699 00000 н. 0000008226 00000 н. 0000008588 00000 н. 0000008678 00000 н. 0000051793 00000 п. 0000052022 00000 п. 0000052496 00000 п. 0000052595 00000 п. 0000101655 00000 н. 0000101879 00000 п. 0000102468 00000 н. 0000102582 00000 н. 0000102614 00000 н. 0000102700 00000 н. 0000102774 00000 н. 0000104807 00000 н. 0000113709 00000 н. 0000186924 00000 н. 0000186996 00000 н. 0000187103 00000 н. 0000187224 00000 н. 0000187393 00000 н. 0000187506 00000 н. 0000187609 00000 н. 0000187776 00000 н. 0000187876 00000 н. 0000188022 00000 н. 0000188163 00000 н. 0000188297 00000 н. 0000188451 00000 н. 0000188596 00000 н. 0000188725 00000 н. 0000188847 00000 н. 0000188991 00000 н. 0000189101 00000 п. 0000189235 00000 н. 0000189384 00000 н. 0000189504 00000 н. 0000189619 00000 н. 0000189766 00000 н. 0000189874 00000 н. 0000189989 00000 н. 00001
00000 н. 00001 00000 н. 00001 00000 н. 00001 00000 н. 00001 00000 н. 0000190726 00000 н. 0000190859 00000 н. 0000191016 00000 н. 0000191162 00000 н. 0000191269 00000 н. 0000191394 00000 н. 0000191516 00000 н. 0000191653 00000 н. 0000191797 00000 н. 0000191945 00000 н. 0000192082 00000 н. 0000192227 00000 н. 0000192379 00000 н. 0000192512 00000 н. 0000192649 00000 н. 0000192775 00000 н. 0000192990 00000 н. 0000193195 00000 н. 0000193359 00000 н. 0000193492 00000 н. 0000193618 00000 н. 0000193815 00000 н. 0000194042 00000 н. 0000194164 00000 н. 0000194392 00000 н. 0000194521 00000 н. 0000194654 00000 н. 0000194773 00000 н. 0000194914 00000 н. 0000002116 00000 н. трейлер ] / Назад 1365041 >> startxref 0 %% EOF 526 0 объект > поток hb«b`8 Ā
Базовая таблица источников питания переменного и постоянного тока
Пусть сами электроны дадут вам ответы на ваши собственные «практические задачи»!
Примечания:
По моему опыту, студентам требуется много практики с анализом цепей, чтобы стать профессионалом.С этой целью инструкторы обычно предоставляют своим ученикам множество практических задач, над которыми нужно работать, и дают ученикам ответы, с которыми они могут проверить свою работу. Хотя такой подход позволяет студентам овладеть теорией схем, он не дает им полноценного образования.
Студентам нужна не только математическая практика. Им также нужны настоящие практические схемы построения схем и использование испытательного оборудования. Итак, я предлагаю следующий альтернативный подход: ученики должны построить свои собственные «практические задачи» с реальными компонентами и попытаться математически предсказать различные значения напряжения и тока.Таким образом, математическая теория «оживает», и учащиеся получают практические навыки, которых они не приобрели бы, просто решая уравнения.
Еще одна причина для использования этого метода практики — научить студентов научному методу : процессу проверки гипотезы (в данном случае математических предсказаний) путем проведения реального эксперимента. Студенты также разовьют реальные навыки поиска и устранения неисправностей, поскольку они время от времени делают ошибки при построении схем.
Выделите несколько минут времени со своим классом, чтобы изучить некоторые «правила» построения схем, прежде чем они начнутся.Обсудите эти вопросы со своими учениками в той же сократической манере, в которой вы обычно обсуждаете вопросы рабочего листа, вместо того, чтобы просто говорить им, что они должны и не должны делать. Я никогда не перестаю удивляться тому, насколько плохо студенты понимают инструкции, представленные в типичном формате лекции (монолог инструктора)!
Примечание для тех инструкторов, которые могут жаловаться на «потраченное впустую» время, необходимое студентам для построения реальных схем вместо того, чтобы просто математически анализировать теоретические схемы:
Какова цель студентов, посещающих ваш курс?
Если ваши ученики будут работать с реальными схемами, то они должны учиться на реальных схемах, когда это возможно.Если ваша цель — обучить физиков-теоретиков, то во что бы то ни стало придерживайтесь абстрактного анализа! Но большинство из нас планирует, чтобы наши ученики что-то делали в реальном мире с образованием, которое мы им даем. «Потраченное впустую» время, потраченное на создание реальных схем, принесет огромные дивиденды, когда им придет время применить свои знания для решения практических задач.
Кроме того, если студенты создают свои собственные практические задачи, они учатся выполнять первичных исследований , тем самым давая им возможность продолжить свое образование в области электрики / электроники в автономном режиме.
В большинстве наук реалистичные эксперименты намного сложнее и дороже, чем электрические схемы. Профессора ядерной физики, биологии, геологии и химии хотели бы, чтобы их ученики применяли высшую математику в реальных экспериментах, не представляющих опасности для безопасности и стоивших меньше, чем учебник. Они не могут, но вы можете. Воспользуйтесь удобством, присущим вашей науке, и заставьте своих учеников практиковать математику на множестве реальных схем!
Рекомендации по источникам питания микроконтроллера для Arduino
Питание Arduino имеет немного волшебства.Когда я впервые начал с ними работать, это было неочевидно, но в Arduinos есть встроенные регуляторы. Использование этого преимущества позволяет увеличить длину проводки источника питания за счет использования источника питания с более высоким напряжением, чем номинальные 5 В или 3,3 В, необходимые микроконтроллеру (MCU) для логических уровней. Некоторые Arduino принимают входное напряжение от 6 до 16 В постоянного тока, что намного выше максимального номинала микроконтроллера, но плата Arduino точно регулирует напряжение питания, а также дополнительную мощность для периферийных устройств Arduino.Я видел, как опытные инженеры были сбиты с толку относительно аргументов в пользу питания 3,3 В Arduino от источника питания 9 В постоянного тока, пока им не объяснили это.
Требования к питанию микроконтроллера
Выбор подходящего источника питания для микроконтроллеров часто упускается из виду. Хотя сосредоточенные усилия и предусмотрительность могут заключаться в деталях самой конструкции, многие проблемы с производительностью и надежностью могут быть связаны с выбором и возможностью подключения источника питания.Семейство плат для разработки Arduino предоставляет решения для этих проблем, но легко ошибиться, не понимая, какие варианты доступны при разработке. Это не так просто, как сказать, что Arduino 5 В использует источник питания 5 В постоянного тока, а Arduino 3,3 В использует источник питания 3,3 В постоянного тока.
Требования к питанию Arduino
Многие Arduinos используют микроконтроллер ATmega328P. ATmega328 Microchip имеет широкий диапазон допустимых значений напряжения постоянного тока.(Vcc — это регулируемое напряжение питания постоянного тока, необходимое для работы ИС, и его часто называют напряжением питания для ИС.) Чаще всего Arduinos предназначены для работы либо с логикой уровня 3,3 В для низкого энергопотребления, либо с логикой 5 В для быть совместимым с устаревшими логическими устройствами TTL. Приведенные ниже примеры относятся к устройствам с напряжением 3,3 В постоянного тока, для которых более важны параметры источника питания. Однако те же принципы применимы к устройствам на 5 В постоянного тока.
Рисунок 1: Технические характеристики платы Arduino. (Источник: www.arduino.cc)
Пример: Arduino Pro Mini
Во-первых, давайте предположим, что в схемотехнике используется что-то вроде Arduino Pro Mini. Максимальный ток, потребляемый Arduino, составляет 200 мА. Маловероятно, что сам Arduino будет потреблять 200 мА, но предположим, что между Arduino и другими подключенными к нему устройствами они потребляют в общей сложности 200 мА. В таблице данных ATmega328p показано, что минимальное напряжение высокого логического уровня на выводе составляет 90% от Vcc. Таким образом, если Vcc составляет 3,3 В постоянного тока, минимальное напряжение на выводе, которое будет считаться высоким логическим уровнем, равно 0.9 * 3,3 В = 2,97 В постоянного тока. Любое значение, видимое на цифровом выводе ниже 2,97 В, находится в неопределенном диапазоне и приведет к непредсказуемым результатам от Arduino.
Между источником питания и Arduino всегда есть некоторое расстояние. Чем больше расстояние, тем больше потеря напряжения в проводке источника питания. Но сколько потеряно? Поскольку 26 AWG — это распространенный выбор для проводки цепей малой мощности и он находится на меньшем конце диапазона калибра проводов, в нем меньше меди. Меньше меди означает меньшую стоимость.Многожильный кабель 26 AWG — хороший выбор из-за гибкости прокладки проводов. 26 AWG достаточно велик, чтобы выдерживать 2,2 А для проводки шасси, что более чем в десять раз превышает потребляемый ток 200 мА, который мы указали для максимального тока, потребляемого Arduino для нашей конструкции. Блок питания 3,3 В постоянного тока и 26 AWG кажутся отличным выбором, но давайте рассмотрим его поближе.
Потеря линии источника питания Провод
Quality 26 AWG имеет сопротивление 40,81 Ом на 1000 футов или 40.81 миллиом на фут. При токе 200 мА по проводам источника питания у нас будет падение напряжения на каждый провод, как показано ниже. Имейте в виду, что нам нужно проложить провод от источника питания к Arduino, а затем обратно к отрицательной стороне источника питания. Мы видим, что на высоте десяти футов мы потеряли 5 процентов нашего источника 3,3 В постоянного тока. На высоте 20 футов мы потеряли почти 10 процентов. Это действие снижает напряжение, подаваемое на Arduino, до 4,5 В; нижний предел гарантированного максимального высокого напряжения цифровой логики.
Таблица 1: Потери в линии. Расстояние указывает физическое расстояние между платой и источником питания. (Источник: автор)
Двадцать футов кажется разумным расстоянием для большинства приложений. Однако до этого момента мы учитывали только сопротивление самого провода.
Контактное сопротивление
Контактное сопротивление часто не принимают во внимание или даже не понимают. Сопротивление провода 26 AWG составляет 40,81 Ом на 1000 футов в зависимости от диаметра поперечного сечения провода.Однако в каждой точке проводки, где мы разместили соединение, мы создали точку, в которой поперечное сечение пути тока уменьшается и, следовательно, имеет более высокую точку сопротивления.
Соединение круглого соединителя приведет к контакту штифта со стволом только в точке касания. Соединители лезвий дают такую же уменьшенную площадь по всей поверхности. Даже винтовой зажим не может соответствовать сопротивлению поперечного сечения самого провода. Учтите, что любая оконечная нагрузка со временем подвержена окислению и повышенному сопротивлению из-за многократного подключения и отключения проводов в течение срока службы системы.Каждая из этих точек может легко иметь контактное сопротивление 40 миллиом. Верно; каждая точка подключения может добавить эквивалентное сопротивление 1 фута провода 26 AWG. С двумя подключениями к Arduino и двумя подключениями к источнику питания любая система будет иметь как минимум 4 завершения. Теперь у нас есть потери в источнике напряжения 5 процентов на 8 футах и 10 процентов на 18 футах между Arduino и его источником питания.
Таблица 2: Потери в линии и сопротивление контактов
Выбор одного источника питания — различные расстояния?
Следовательно, при типичной схеме подключения источника питания мы теряем пять процентов от 3. Напряжение источника 3 В между источником питания и Arduino на высоте восьми футов и 10 процентов на расстоянии 18 футов. Проще говоря, если бы мы использовали регулируемый источник питания постоянного тока, мы могли бы увеличить напряжение, чтобы компенсировать потери в линии и сопротивление контактов. Однако блоки питания дороги и занимают много места. Обычно во встроенных системах разработчики стараются иметь общий источник питания для нескольких встроенных контроллеров. Если один контроллер находится на расстоянии одного фута от источника питания, а последний — в 20 футах от источника питания, разработчик должен тщательно уравновесить каждый встроенный контроллер в пределах надлежащего диапазона.
Варианты источников питания Arduino Конструкции Arduino
позволяют обойти проблемы источника питания с потерями в линии и контактным сопротивлением, обеспечивая встроенное регулирование. Однако есть несколько способов питания Arduino, и не все из них обеспечивают преимущества встроенного регулирования:
USB Power — USB-кабель обычно используется для программирования Arduino через интегрированную среду разработки Arduino (IDE). Кабель USB не только обеспечивает диагностику через последовательный монитор IDE, но также обеспечивает питание 5 В постоянного тока для Arduino через контакт USB Vcc.Питание 5 В USB используется для непосредственного питания 5 В Arduino, или оно понижается, если это 3,3 В Arduino.
Питание 5 В или 3,3 В — Разработчик может подать соответствующее напряжение на выводы питания 5 В или 3,3 В Arduino. Эти контакты подключены непосредственно к контактам питания MCU на плате Arduino. Однако подача питания на эти контакты приведет к тому, что микроконтроллер Arduino станет восприимчивым к потерям в линии и потере контактного сопротивления от источника питания, упомянутого ранее.
Vin или Raw — Arduino может иметь этот вывод с пометкой «Vin» или «RAW» в зависимости от используемого варианта Arduino. Распространенной ошибкой является подключение к этому выводу источника питания 5 В или 3,3 В. Проблема в том, что у вас не только потери в линии и потери сопротивления контактов, упомянутые ранее, но и то, что этот вывод является входом во встроенную схему регулирования. Как и любой другой регулятор напряжения, вам необходимо подать на устройство немного больше напряжения, чем вы ожидаете получить от него.Если мы подадим 3,3 В постоянного тока на Vin, мы потеряем около 0,5 вольт через регулятор. Это означает, что микропроцессор и подключенные периферийные устройства будут работать в лучшем случае только от 2,8 В постоянного тока. В сочетании с нашими отмеченными потерями в линии и потерей контактного сопротивления, мы можем работать значительно ниже требуемого уровня напряжения.
Таблица 3: Потери в линии, сопротивление контактов и потери регулятора
V _{IN Вывод}, правильно используемый
Несмотря на описанную выше проблему, использование выводов V _IN или RAW является решением проблемы потери напряжения источника.На плате Arduino контакты V _IN или RAW являются входом для регулятора напряжения на плате Arduino. Все, что нам нужно сделать, это подать напряжение в указанном диапазоне, чтобы получить желаемый регулируемый выход на Arduino. Напряжение питания от 6 до 12 В постоянного тока, приложенное к Vin, или RAW, будет обеспечивать питание микроконтроллера Arduino, преодолевать любые потери напряжения на линии или контактном сопротивлении и обеспечивать выходную мощность на контакты 5 В и 3,3 В Arduino для питания периферийных компонентов. Диапазон входного напряжения Arduino основан на требованиях к напряжению на всей плате, включая энергию, необходимую микроконтроллеру для питания периферийных устройств.
Заключение
Стандартные блоки питания в диапазоне от 7 до 12 В постоянного тока не так распространены, как блоки питания 3,3 или 5 В постоянного тока, но они доступны. Заманчиво использовать более распространенные источники питания 5 В постоянного тока и 3,3 В постоянного тока для плат Arduino, но, судя по приведенным выше фактам, необходимо использовать менее распространенные альтернативы для наилучшего регулирования и производительности микроконтроллера.
Ток утечки и пробой печатных плат в высоковольтных конструкциях | Блог о проектировании печатных плат
Захария Петерсон
| & nbsp Создано: 16 января 2020 г. & nbsp | & nbsp Обновлено: 25 сентября 2020 г.
Закон Ома: это замечательный инструмент, который у нас есть для анализа всех типов цепей.Это простое соотношение применимо ко многим устройствам, что довольно легко объяснить многие аспекты поведения компонентов с помощью одного уравнения. Однако с высоковольтными печатными платами мы должны использовать другие инструменты в дополнение к закону Ома, чтобы понять некоторые важные аспекты поведения схемы. Принесите закон Пашена и законы Кирхгофа, и у вас будет все необходимое, чтобы понять принципы работы высоковольтных печатных плат.
Одним из важных эффектов, возникающих при высоком напряжении, является ток утечки печатной платы.Этот эффект довольно просто объясняется законом Ома: если между двумя точками на плате существует разность потенциалов, ток между этими двумя точками будет меньше, когда сопротивление выше. Когда ваша печатная плата вводится в эксплуатацию, ток утечки может измениться по ряду причин. Ваша задача как дизайнера — предвидеть эти проблемы и выбирать подходящие материалы, чтобы минимизировать ток утечки.
Что такое ток утечки на печатной плате?
В мире проектирования высокого напряжения, говорим ли мы в целом о печатных платах или проектировании высоковольтных систем, ток утечки возникает из-за разницы потенциалов постоянного тока между двумя точками.На печатной плате два проводника с разностью потенциалов разделены изолирующей подложкой, и через подложку между этими двумя проводниками может протекать некоторый ток. Разности потенциалов ~ 10 В достаточно для создания тока утечки ~ 10 нА, в зависимости от проводимости подложки.
Пористость подложек из волоконного переплетения и материалов паяльной маски заставляет их поглощать воду во время изготовления, и это поглощение воды продолжается во время работы. Влага может присутствовать в материале эпоксидного препрега из стекла и в любых микротрещинах на подложке до изготовления.Вода и другие жидкости могут абсорбироваться во время процессов влажного производства, а влага может диффундировать к поверхности печатной платы во время хранения.
Печатная плата, развернутая в среде с высокой влажностью, будет поглощать воду до тех пор, пока ее содержание не станет насыщенным. Подложки для печатных плат с более высоким содержанием влаги будут иметь более высокий ток утечки, поскольку вода и другие жидкости, используемые в процессах производства печатных плат, являются полярными, поэтому они, как правило, имеют высокую проводимость. Со временем ток утечки печатной платы через плату будет увеличиваться, даже если плата подготовлена в среде без влаги и сильно дегазирована перед развертыванием.Помимо влаги, на доске могут накапливаться мелкие частицы пыли, и пыль будет накапливаться быстрее в областях, где электрическое поле больше. И влага, и пыль со временем способствуют увеличению тока утечки печатной платы. Накопление влаги и пыли также делает поверхность более восприимчивой к возникновению дуги, т. Е. Поле пробоя на поверхности платы меньше.

Пыль может привести к увеличению тока утечки на печатную плату
Большой ток утечки между узлами компонента с высоким входным сопротивлением может привести к довольно большому падению входного напряжения, наблюдаемому компонентом, подобно падению ИК-излучения. В качестве примера рассмотрим ток утечки на печатной плате в 100 нА, отводимый между положительным и отрицательным выводами компонента с входным сопротивлением 1 МОм — согласно закону Ома это снизит входное напряжение на 0,1 В. Это следует учитывать наряду с печатной платой. ток утечки при определении критериев отказа для вашей высоковольтной платы.
утечки, зазоры и ток утечки
Ток утечки может возникать через изолирующую подложку просто из-за разницы постоянного напряжения, но ток утечки также увеличивается после первоначального пробоя между двумя заряженными проводниками.В случае пробоя между двумя проводниками углерод может накапливаться на поверхности печатной платы. Дорожка, образующаяся вдоль карбонизированной поверхности, довольно проводящая, что увеличивает ток утечки между двумя точками на плате с высокой разностью потенциалов. Чрезвычайно серьезная карбонизация, такая как поломка в богатой углеродом атмосфере или повторяющиеся события поломки, может эффективно сформировать короткое замыкание между двумя точками на плате.
IPC 2221B — это общий стандарт, который охватывает расстояния утечки и зазоры в зависимости от напряжения, уровня возвышения и покрытия.Хотя этот стандарт определяет эти расстояния как функцию высоты, реальным параметром, определяющим поле пробоя, является атмосферное давление воздуха между проводниками (согласно закону Пашена). Содержание влаги в воздухе также будет влиять на поле пробоя, а также на возможность увеличения тока утечки с течением времени. Эти факторы также влияют на требования к длине пути утечки и зазорам; Системы высокого напряжения, как правило, следует проектировать чрезмерно в целях безопасности и уменьшения тока утечки.
Если ваша доска будет развернута во влажной среде, почти нет смысла удалять влагу с готовой доски, поскольку она будет повторно адсорбироваться обратно в доску после ввода в эксплуатацию. Существуют изолирующие конформные покрытия для защиты от влаги, разработанные для высоковольтных печатных плат.