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关于发动机ECU电源电路的选型分析
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2017-11-26
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摘要: 介绍了发动机 ECU 供电电源的几种典型结构与工作原理，并就其优缺点分别进行了分析与对比。通过实例设计进一步验证了电源电路选型与设计方案的合理性，为发动机 ECU 以及其他智能控制系统的电源电路设计提供了参考。
1 引言
发动机 ECU 一直被人们喻为各种动力推进系统( 如内燃机车、车用动力、工程机械) 的大脑，而
供电电源则是 ECU 的心脏，它担负着对 ECU 微处理器、数字逻辑器件、大规模存储器、模拟集成电路、传感器、功率元器件以及动作执行机构的电源供应。
在发动机电子控制系统中，电源系统的问题通常是致命的、不可预测的、经常发生的，同时也是最难解决的。电源不能正常工作时，往往会导致单片
机死机、系统逻辑功能紊乱、存储数据丢失、执行机构达不到预定动作，甚至芯片烧毁、控制功能失效，严重时还会引发重大危险事故。因此对发动机
ECU 的供电技术进行深入研究是非常必要的。
2 ECU 供电电源的分析
2． 1 ECU 的外部供电电源
发动机 ECU 的外部供电电源可分为两种，一
种是蓄电池单独供电方式，另一种是蓄电池与发电机并接后的混合供电方式。通常使用混合供电方式，如图 1 所示。
蓄电池与发电机并接时，发电机一方面给蓄电池充电，另一方面还有部分能量传输给 ECU，特别是当蓄电池两端电压较高时，随着蓄电池动态充电电阻的增大( 充电电流减小) ，蓄电池对发电机输出能量的吸收作用减弱，发电机的输出能量对 ECU
的影响程度增大，ECU 的供电电源特征更接近于发电机的输出电源特征。
从图 1 可以看到，由于 ECU 供电电源同时受到发电机输出电压、蓄电池供电电压、蓄电池动态电阻的共同影响，因此 ECU 的供电电压具备如下电气特征: 广谱的、脉动的、含有丰富脉冲含量的、有效值与蓄电池电压相等的、浪涌电压幅值可能很
高的、复杂迹讯的供电模式。
1 引言
发动机 ECU 一直被人们喻为各种动力推进系统( 如内燃机车、车用动力、工程机械) 的大脑，而
供电电源则是 ECU 的心脏，它担负着对 ECU 微处理器、数字逻辑器件、大规模存储器、模拟集成电路、传感器、功率元器件以及动作执行机构的电源供应。
在发动机电子控制系统中，电源系统的问题通常是致命的、不可预测的、经常发生的，同时也是最难解决的。电源不能正常工作时，往往会导致单片
机死机、系统逻辑功能紊乱、存储数据丢失、执行机构达不到预定动作，甚至芯片烧毁、控制功能失效，严重时还会引发重大危险事故。因此对发动机
ECU 的供电技术进行深入研究是非常必要的。
2 ECU 供电电源的分析
2． 1 ECU 的外部供电电源
发动机 ECU 的外部供电电源可分为两种，一
种是蓄电池单独供电方式，另一种是蓄电池与发电机并接后的混合供电方式。通常使用混合供电方式，如图 1 所示。
蓄电池与发电机并接时，发电机一方面给蓄电池充电，另一方面还有部分能量传输给 ECU，特别是当蓄电池两端电压较高时，随着蓄电池动态充电电阻的增大( 充电电流减小) ，蓄电池对发电机输出能量的吸收作用减弱，发电机的输出能量对 ECU
的影响程度增大，ECU 的供电电源特征更接近于发电机的输出电源特征。
从图 1 可以看到，由于 ECU 供电电源同时受到发电机输出电压、蓄电池供电电压、蓄电池动态电阻的共同影响，因此 ECU 的供电电压具备如下电气特征: 广谱的、脉动的、含有丰富脉冲含量的、有效值与蓄电池电压相等的、浪涌电压幅值可能很
高的、复杂迹讯的供电模式。
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