ABB电源模块的特点及应用

ABB电源模块是采用先进的集成电路技术，将功率器件和逻辑控制电路集成在一个高集成度、全密封的具有电源功能的集成块。电源模块具有使用方便、性能可靠的优点，它代表了电源技术的发展方向。由于开关电源具有工作效率高、体积小的优点，所以适于集成化；而线性稳压电源由于它的效率低，一般在50%左右，所以较难实现大功率（100W以上）集成。吉密科技介绍的电源模块是指开关电源模块，重点是DC/DC变换器。现在的开关电源模块可达几百瓦甚至上千瓦。

电源模块产品主要有DC/DC变换器模块，功率因数校正模块，交流输入模块等，它们的主要特点是：

◆ ABB电源模块的工作频率高，一般为300KHz~1MHz.

◆ ABB电源模块体积小，超薄型，厚度一般低于20mm，重量轻，一般小于200g.

◆ ABB电源模块的功率密度大，一般为5~10W/立方厘米。

◆ ABB电源模块使用方便，外接元件少，可并联扩容，也可实现逻辑控制和遥控。

◆ ABB电源模块适用电网电压变化范围宽，一般交流电压在150V~280V波动时，输出都有稳压功能。

◆ ABB电源模块温度适应范围宽，可从-55摄氏度~+100摄氏度，一般高温基板温度为+85摄氏度，低温为0度、-20度、-40度、-55度等几个等级。

◆ ABB电源模块全密封封装，具有三防功能，防水、防尘、防撞击。

◆ ABB电源模块一般采用零电压开关或零电流开关技术，电磁兼容性好。

◆ ABB电源模块结构标准化程度高，安装方便。

电机控制器的组成 电机控制器（MCU）是纯电动汽车驱动电机控制系统的重要组成部件，它主要起到调节电机运行状态，使其满足整车不同运行要求的目的。具体来说就是 MCU 从整车控制器获得整车需求（挡位、加速、制动等指令），从动力电池获得电能，经自身逆变器调制，获得驱动电机所需电能，从而使电机的转速和转矩满足整车的要求（启动、加速、制动、减速、爬坡、能量回收等）。 电机控制器主要由如下几部分组成： 1、电子控制模块(ElectronicController) 电子控制模块包括硬件电路和相应的控制软件。硬件电路主要包括微处理器及其最小系统、对电机电流，电压，转速，温度等状态的监测电路、各种硬件保护电路，以及与整车控制器、电池管理系统等外部控制单元数据交互的通信电路。控制软件根据不同类型电机的特点实现相应的控制算法。 2、驱动器(Driver) 驱动器将微控制器对电机的控制信号转换为驱动功率变换器的驱动信号，并实现功率信号和控制信号的隔离。 3、功率变换模块(PowerConverter ) 功率变换模块对电机电流进行控制。电动汽车经常使用的功率器件有大功率晶体管、门极可关断晶闸管、功率场效应管、绝缘栅双极晶体管以及智能功率模块等。 电机控制器工作原理 在驱动电机系统中，电机控制器对所有的输入信号进行处理，根据位置传感器检测到转子位置信号，经处理后得到电机实际转速信号；根据挡位、加速、制动踏板等信号，处理后得到电机的需求转速；并通过矢量控制，得到 PWM 发生器的输入信号，通过驱动电路产生控制逆变器功率元件（IGBT）导通和断开的控制信号，输入给逆变器，从而控制车辆的启动运行、行驶速度、刹车等行驶状态；同时，MCU将系统运行状态通过CAN网络进行信息共享发送，从而实现车辆行驶状态的反馈。 驱动电机控制器对驱动电机的控制分为驱动控制、速度控制、方向控制和制动控制。 （1）驱动控制：MCU 内部的逆变器将动力电池提供的两相直流电逆变为电压、频率可调的三相交流电，供给驱动电机并驱动汽车运行。 （2）速度控制：采用PWM控制改变逆变器输出的三相交流电的电压和频率就可以改变电机的转速转矩，从而对汽车进行调速。 （3）方向控制：通过改变逆变器中IGBT的导通顺序就可以改变输出三相交流电的相序，实现电机反转，从而改变汽车的运行方向。 （4）制动控制：驱动电机作为发电机运行将动能变为电能产生三相交流电，经逆变器变为直流电反馈回动力电池，进行再生制动。

一、模拟量模块的种类 (1)模拟量输入模块 模拟量输入模块也称为A/D模块，它将从各种工业现场传感器中采集的模拟量信号转换成CPU可以识别接收的数字量。 (2)模拟量输出模块 模拟量输出模块又称为D/A模块，简单来说就是将模拟量输入模块CPU送来的数字量转换成其他外部设备1识别接收的电压或者电流等信息。 (3)数字量模块 数字量模块的主要作用就是检查外部开关输入的状态。数字量输入输出信号是开关量信号，1或者0。 二、模拟量模块的作用 1、模拟量输入模块的主要作用是收集模拟信号。收集外部压力传感器后，在模块内部收集压力传感器收集的模拟信号，并进行相应的处理。这里的传感器数据包括电压、电流、热阻、热电偶、温度等模拟值，然后通过总线传输给计算机的智能模块。 2、模拟量输出模块的作用是通过数模转换输入的数字信号进行转换，输出可控制的连续电流和信号。 3、数字量模块：数字量模块有输入输出两种功能。如果不采用这种方法集成，可以节省更多空间，否则用户在使用时需要买两个模块，数字量模块解决了这一问题，即：集成输入/输出功能，一个模块既可以输入信号也可以输出信号。三、模拟量模块的5种功能 1、收集功能 收集压力、温度、位移、其他变送器的标准信号，还有一些流量计、脉冲表的流量数据、设备运行状态等数据。 2、控制功能 支持自动控制、水泵、阀门等控制设备的远程控制。 3、显示功能 显示功能也是数字电子管显示屏，LCD显示屏是可选的，也支持外部显示屏。 4、远程管理功能 支持通过GPRS传输设备进行远程仪表设置和程序升级。报警功能监视数据，如有异常情况，并立即报告报警信息。 5、存储功能 本机定期保存监视数据，即使切断电源也不会丢失。

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