51占空比控制电磁阀.docx

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51占空比控制电磁阀

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Project项目五5

信号与控制电路

项目描述

占空比在汽车电子控制中是比较常用的控制方式，如电磁阀控制，电机转速控制，理解占空比调制和控制原理对电路设计和维修都有很重要的帮助。

本项目通过向同学们介绍占空比的定义和控制特点，在实训中观测波形和控制负载的变化来理解和掌握占空比控制技术。

占空比控制电磁阀学习任务一

标目学习

知识目标◎

）理解占空比调制原理。

（1

2）理解电磁阀控制原理和方式。

（

技能目标◎

1）初步掌握占空比控制负载的电路连接特点（

2）初步掌握占空比控制电磁阀的波形分析。

（

素质目标◎

管理。

1）规范课堂6S（

）养成团队协作的好习惯。

（2

3）养成独立思考问题的好习惯。

（

课时。

建议完成本学习任务的时间为4

学习任务导入

在维修厂一位老师傅搞不清楚占空比控制是怎么回事，你能够回答他吗？

学习内容

'.

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电磁阀的检测什么是占空比

占空比控制电磁阀电占空比控制电磁阀占空比控制的特点路结构与波形分析占空比控制电磁阀在电磁阀工作原理汽车上的应用与检修

获取信息

什么是占空比？

1引导问题

占空比，在一串理想的脉冲周期序列中（如方如图，正脉冲的持续时间与脉冲总周期的比值。

波）

的脉μs，信号周期s45-1所示，例如：

脉冲宽度1μ在成语中有句话：

三天打渔，。

冲序列占空比为0.25“的占空比“打渔两天晒网，如果以五天为一个周期，。

则为0.6占空比波形图5-1

占空比有何特点？

引导问题2

在汽车电子电路中，通常要求控制的负载功率要变化，即是要改变加在负载两端的电压和流经负载的电流要变化，以满足不同的工况。

要实现这种控制方式有两种方法，改变电路电阻（在电路中串联电阻）或控制占空比的方法来实现。

我们根据欧姆定律可知，在电路中串联入电阻可以改变负载的电压和电流，从而改变了负载的功率，但此时电阻会产生分压，流过的电流肯定会有很大的功率损耗，早期汽车空调鼓风机的控制方式就是采用这种串电阻的方式。

通过控制占空比可在无功率损失的情况下对电流进行控制。

占空比信号类似转向灯的控制信号，转向灯每次点亮约半秒钟，然后熄灭约半秒钟，这称作一个周期。

转向灯控制信号和占空比信号的不同在于：

占空比信号的频率比转向灯控制信号的频率高很多。

信号频率，即电压切换的速率：

占空比信号的通、断（高、底）时间可变。

电流通、断时间的比例：

所示，占空比信号由电子电路快速控制电流而产生，分正极5-2占空比电路模型如图端控制与负极端控制，两者只是控制波形相反。

在实际应用中多采用负极端控制方式。

'.

.

图5-2占空比控制电路模型

如果在一个周期为10ms的占空比信号内，通电时间为4ms，断点时间为6ms，那么该信号的占空比就是40%。

如果要增加灯泡的亮度可以将通电时间调整为8ms，断点时间调整为2ms。

此时灯泡的功率将是其全功率的80%。

引导问题3占空比在汽车上有何应用？

现代汽车的控制精度越来越高，特别是在电控系统中，以前所采用的一些普通的开关式的执行器件已经不能满足现代轿车的控制要求了，比如说EGR系统，怠速控制系统，燃油蒸发控制系统等等。

准确地说，占空比控制应该称为电控脉宽调制技术，它是通过电子控制装置对加在工作执行元件上一定频率的电压信号进行脉冲宽度的调制，以实现对所控制的执行元件工作状态精确，连续的控制。

制定计划

各小组成员制定实施本次实训任务的具体步骤、操作方法，预期效果。

内容步骤

1

2

3

4

'.

.

5

做出决策

教师根据学生提交的计划进行审核评价，如果不通过则由教师提出整改意见，通过之后每小组根据本小组制定的计划实施任务。

评价小组

1

2

3

续上表

4

5

实施计划

一、任务准备

完成本次学习任务需要准备哪些积木、器材？

4引导问题

积木连线实训板可调锂电池模块万用表负载积木板'.

.

电磁阀占空比可调信号示波连接导线

二、任务要求

1教学组织

分组实训:

全班____人，每____人一组，分为____组，___套实训器材，每组小组长一名。

2职责分工

教师职责：

课堂纪律与安全管理、实训器材管理、指导与巡查。

学生职责：

班长协助教师对班级全面管理与监控、学习委员负责器材管理和检查、团委书记负责安全与纪律及素质评价、副班长负责收集和反馈学生意见，实训小组长负责指导组内学习和交流。

要求：

安全整理整顿清洁清扫素养36S

三、任务步骤

步骤一实训积木板的认识及检查

步骤图示任务内容完成情况

检查固定电压输出、可调电压输是□否□1

出、电压显示是否正常。

'.

.

灯丝是否良检查灯泡有无破裂，2

好；检查电机是否良好，有无卡死。

是□否

波动万用表档位开关，检查3

能、液晶显示是否正常是□否□

检查液晶显示打开示波表电源，4

是□否□是否正常。

观察线圈外观是否完好，磁铁能是□否□5

否正常回位。

续上表

芯本占空比发生电路是由555是□否□已带驱动，片构成，6

可以调节占空比，读识各接线端子功能。

占空比调光电路实训步骤二

图步骤示工作页'.

.

占空比信号发生器输读识电路原理图，出一个占空比信号，相当于开关连续闭合、1

断开频率很快，发生器输出已带驱动放大，可直接接入负载。

用连接导线按照积木连接示意图连2

成完整电路，注意连接前先关闭电源开关。

从左至右调节电检查无误后接通电源，观察灯泡亮度变化，同时观察示波位器，3

表波形，记录相关数据。

占空比波形的调节示波表幅值和时基，，输出电压_____________________特点：

，占空比与灯的变化情况是_____________4

______________泡亮度的关系是怎样的？

你能计算出占空比是多少吗？

画出波形并列式计算。

续上表'.

.

5

描绘占空比波形计算波形占空比：

模拟电磁阀工作原理步骤三

图示

续上表'.

.

工作页知识链接：

什么是电磁阀？

）由两个基本功能单元组成：

电磁线圈和磁芯。

包含一个或几个孔的电磁阀（valve阀体。

当电线圈通电或断电时，磁芯的运转将导致流体通过阀体或被切断。

电磁线圈被直接安装在阀体上，磁芯被封闭在密封管中，构成一个简洁，紧凑的组合。

电磁阀是用来控制流体的自动化基础元件，属于执行器，可用于液压、气动。

汽车上有很多电磁阀，阀等。

ABS比如EGR阀，

单电控直动式电磁阀的动作原理图

完成模拟电磁阀工作原理积木的连接，填写工作页。

，原因是连接好如图所示电路，检查无误后接通电源，此时磁铁_____________。

从实训中我们可以知道用固定的直流电流控制电磁阀阀门的开度___________________阀，EGR比如汽车发动机怠速阀，是固定的，而很多时候我们要求阀门的开度是可变的，阀等。

ABS

步骤四占空比控制电磁阀

'.

.

工作页图示步骤

占空比输出信号已经读识电路原理图，带驱动放大，可以直接控制电磁阀程

用连接导线按照积木连接示意图注意连接前先关闭电连接成完整电路，源开关。

旋转占空比调节检查无误后接通电源，同观察电磁阀状态，电位器至最左端，用万用表直流档测时观察示波表波形，量输出电压，记录相关数据。

电磁从左至右旋转占空比调节电位器，

是况化情阀升程的变，___________________，_________同时观察输出电压的变化通过这个实训我们可以知道占空比控制电磁阀的工作原理是调节占空比信号使输出电压产生变化驱动功率器件从而使电磁阀升程产控制电磁阀电流，

生变化。

检查控制

结果或数据检查项目结果或数据检查项目结果或数据检查项目

独认真观是否单完连线是否规否是范察实训现象成工作页执格是否出现异严否是是据数量测

'.

.

6S管理否准确常现象行

评价反馈

一、自我评

掌握的程在知识与技能方面的收获：

模糊不清基本掌握牢固掌握

能够说明什么是占空比能够分析占空比的特性能够连接积木占空比控制灯泡电路并分析电路能够用示波表测量占空比信号并做分析相关参量如占空比、频率能够说明电磁阀的结构和工作原理能够连接占空比控制电磁阀电路希望老师改自希望进进的地方改我的地方日月年完成时间：

实训小组学生：

二、小组和教师对本学习任务进行评价

小小组互评教师评价学生自评分数评分标准考核项目计）（权重20%）（权重20%）（权重60%5团队合作是否协调信任5活动参与是否积极主动

10安全实训有无安全隐患

10是否做到6S现场

是否正确、合5

任务方案理是否独立完成

实训40

实训过程工作页完成情况'.

.

完成任务情况

是否圆满完成

5

工具和设备使用

是否规范、标准

10

问答

是否能够回答正确

5

实训设备

是否完好

5

总分

100

月年教师签名：

日

得分

'.

.

'.