功率场效应晶体管MOSFET 技术分类：电源技术模拟设计 | 2007-06-07 来源：全网电子 1.概述 MOSFET的原意是：MOS（Metal Oxide Semiconductor金属氧化物半导体），FET（Field Effect Transistor场效应晶体管），即以金属层（M）的栅极隔着氧化层（O）利用电场的效应来控制半导体（S）的场效应晶体管。 功率场效应晶体管也分为结型和绝缘栅型,但通常主要指绝缘栅型中的 MOS型（Metal Oxide Semiconductor FET）,简称功率MOSFET（Power MOSFET）。结型功率场效应晶体管一般称作静电感应晶体管（Static Induction Transistor——SIT）。其特点是用栅极电压来控制漏极电流，驱动电路简单，需要的驱动功率小，开关速度快，工作频率高，热稳定性优于GTR，但其电流容量小，耐压低，一般只适用于功率不超过10kW的电力电子装置。 2.功率MOSFET的结构和工作原理 功率MOSFET的种类：按导电沟道可分为P沟道和N沟道。按栅极电压幅值可分为；耗尽型；当栅极电压为零时漏源极之间就存在导电沟道，增强型；对于N（P）沟道器件，栅极电压大于（小于）零时才存在导电沟道，功率MOSFET 主要是N沟道增强型。 2.1功率MOSFET的结构 功率MOSFET的内部结构和电气符号如图1所示；其导通时只有一种极性的载流子（多子）参与导电，是单极型晶体管。导电机理与小功率mos管相同，但结构上有较大区别，小功率MOS管是横向导电器件，功率MOSFET大都采用垂直导电结构，又称为VMOSFET（Vertical MOSFET），大大提高了MOSFET 器件的耐压和耐电流能力。
驱动桥的拆装 一、实训目的 1、掌握主减速器与差速器的功用、构造和工作原理 2、熟悉主减速器与差速器的拆装顺序，以及一些相关的检测与维修知识 二、实验原理 根据驱动桥的种类、结构特点、工作原理和组成部分，以及主减速器与差速器的结构特点、工作原理和组成部分，进行驱动桥总成的分拆装实训。 三、设备和实训用具 1、驱动桥总成1个（非断开式驱动桥） 2、工作台架1个 3、常用、专用工具全套 4、各式量具全套 四、实验步骤 1、用专用工具从驱动桥壳中拉下左、右两边 半轴主减速器 2、松下主减速器紧固螺栓，卸下主减速器总成 3、松开差速器支撑轴承的轴承盖紧固螺栓，卸下轴承盖，并做好记号 4、卸下支撑轴承，并做好标记，以及分解出差速器总成 5、从主减速器壳中，拉出主减速器双曲面主动齿轮（可视需要进行分拆装） 6、分解差速器总成，直接卸下一边半轴锥齿轮，接着卸下行星齿轮，以及另一边半轴锥齿轮 7、观察各零部件之间的结合关系，以及其工作原理
8、装配顺序与上述顺序相反
五、注意事项 1、拆卸差速器轴承盖时，应做好左、右两边轴承盖的相应标记 2、驱动桥为质量大部件，需小心操作，必要时用吊装，切忌勿站在吊装底下 3、严格按照技术要求及装配标记进行装合，防止破坏装配精度，如差速器及盖、调整垫片、传动轴等部位。行星齿轮止推垫片不得随意更换 4、差速器轴承的预紧度要按标准调整 5、差速器侧盖与变速器壳体的接合面装复时要涂密封 6、侧盖固定螺栓要按规定的扭矩拧紧 7、从动锥齿轮的固定螺栓应按规定的扭矩拧紧 &差速器轴承装配时可用压床压入 六、实验结果与分析 1、驱动桥的动力传递路线： 从万向传动轴到主减速器小齿轮，到从动锥齿轮，差速器壳T十字轴T行星齿轮T半轴齿轮T左右半轴。 2、主减速器、差速器等的支撑方式，及轴承预紧度调整： (1)主动锥齿轮与轴制成一体，主动轴前端支承在相互贴近而小端相向的两个圆锥滚子轴承上，后端支承在圆柱滚子轴承上，形成跨置式支承。其轴承预紧度可通过相对两个锥齿轮中加减垫片进行调整。 (2)从动锥齿轮连接在差速器壳上，而差速器壳则用两个圆锥滚子轴承支承在主减速器壳的座孔中。 (3)在从动锥齿轮背面，装有支承螺栓，以限制从动锥齿轮过度变形而影响齿轮的正常工作。装配时，一般支承螺栓与从动锥齿轮端面之间的间隙为0.3~0.5mm。 3、齿轮啮合间隙调整方法：
驱动电路的作用是将单片机输出的脉冲进行功率放大，以驱动IGBT.保证IGBT 的可靠工作，驱动电路起着至关重要的作用，对IGBT驱动电路的基本要求如下： (1) 提供适当的正向和反向输出电压，使IGBT可靠的开通和关断。 (2) 提供足够大的瞬态功率或瞬时电流，使IGBT能迅速建立栅控电场而导通。 (3) 尽可能小的输入输出延迟时间，以提高工作效率。 (4) 足够高的输入输出电气隔离性能，使信号电路与栅极驱动电路绝缘。 (5) 具有灵敏的过流保护能力。 第一种驱动电路EXB841/840 EXB841工作原理如图1,当EXB841的14脚和15脚有10mA的电流流过1us 以后IGBT正常开通，VCE下降至3V左右，6脚电压被钳制在8V左右，由于VS1稳压值是13V,所以不会被击穿，V3不导通，E点的电位约为20V,二极管VD,截止，不影响V4和V5正常工作。 当14脚和15脚无电流流过，则V1和V2导通，V2的导通使V4截止、V5导通，IGBT栅极电荷通过V5迅速放电，引脚3电位下降至0V,是IGBT 栅一射间承受5V左右的负偏压，IGBT可靠关断，同时VCE的迅速上升使引脚6“悬空”.C2的放电使得B点电位为0V,则V S1仍然不导通，后续电路不动作，IGBT正常关断。 如有过流发生，IGBT的V CE过大使得VD2截止，使得VS1击穿，V3导通，C4通过R7放电，D点电位下降，从而使IGBT的栅一射间的电压UGE降低 ,完成慢关断，实现对IGBT的保护。由EXB841实现过流保护的过程可知，EXB841判定过电流的主要依据是6脚的电压，6脚的电压不仅与VCE 有关，还和二极管VD2的导通电压Vd有关。
驱动桥的详细结构及分类 我爱车网类型：转载来源：腾讯汽车时间：2011-03-02 作者： 驱动桥主要由主减速器、差速器、半轴和驱动桥壳等组成。它的作用是将万向传动装置传来的动力折过90°角，改变力的传递方向，并由主减速器降低转速，增大转矩后，经差速器分配给左右半轴和驱动轮。 驱动桥的结构型式按工作特性分，可以归并为两大类，即非断开式驱动桥和断开式驱动桥。当驱动车轮采用非独立悬架时，应该选用非断开式驱动桥；当驱动车轮采用独立悬架时，则应该选用断开式驱动桥。因此，前者又称为非独立悬架驱动桥；后者称为独立悬架驱动桥。独立悬架驱动桥结构较复杂，但可以大大提高汽车在不平路面上的行驶平顺性。 （1）非断开式驱动桥 普通非断开式驱动桥，由于结构简单、造价低廉、工作可靠，广泛用在各种载货汽车、客车和公共汽车上，在多数的越野汽车和部分轿车上也采用这种结构。他们的具体结构、特别是桥壳结构虽然各不相同，但是有一个共同特点，即桥壳是一根支承在左右驱动车轮上的刚性空心梁，齿轮及半轴等传动部件安装在其中。这时整个驱动桥、驱动车轮及部分传动轴均属于簧下质量，汽车簧下质量较大，这是它的一个缺点。 整体式驱动桥即非断开式驱动桥组成 驱动桥的轮廓尺寸主要取决于主减速器的型式。在汽车轮胎尺寸和驱动桥下的最小离地间隙已经确定的情况下，也就限定了主减速器从动齿轮直径的尺寸。在给定速比的条件下，如果单级主减速器不能满足离地间隙要求，可该用双级结构。在双级主减速器中，通常把两级减速器齿轮放在一个主减速器壳体内，也可以将第二级减速齿轮作为轮边减速器。对于轮边减速器：越野汽车为了提高离地间隙，可以将一对圆柱齿轮构成的轮边减速器的主动齿轮置于其从动齿轮的垂直上方；公共汽车为了降低汽车的质心高度和车厢地板高度，以提高稳定性和乘客上下车的方便，可将轮边减速器的主动齿轮置于其从动齿轮的垂直下方；有些双层公共汽车为了进一步降低车厢地板高度，在采用圆柱齿轮轮边减速器的同时，将主减速器及差速器总成也移到一个驱动车轮的旁边。 在少数具有高速发动机的大型公共汽车、多桥驱动汽车和超重型载货汽车上，有时采用蜗轮式主减速器，它不仅具有在质量小、尺寸紧凑的情况下可以得到大的传动比以及工作平滑无声的优点，而且对汽车的总体布置很方便。
驱动桥设计 随着汽车对安全、节能、环保的不断重视，汽车后桥作为整车的一个关键部件，其产品的质量对整车的安全使用及整车性能的影响是非常大的，因而对汽车后桥进行有效的优化设计计算是非常必要的。 驱动桥处于动力传动系的末端，其基本功能是增大由传动轴或变速器传来的转矩,并将动力合理地分配给左、右驱动轮，另外还承受作用于路面和车架或车身之间的垂直力力和横向力。驱动桥一般由主减速器、差速器、车轮传动装置和驱动桥壳等组成。 驱动桥作为汽车四大总成之一，它的性能的好坏直接影响整车性能，而对于载重汽车显得尤为重要。驱动桥设计应当满足如下基本要求： 1、符合现代汽车设计的一般理论。 2、外形尺寸要小，保证有必要的离地间隙。 3、合适的主减速比，以保证汽车的动力性和燃料经济性。 4、在各种转速和载荷下具有高的传动效率。 5、在保证足够的强度、刚度条件下，力求质量小，结构简单，加工工艺性 好，制造容易，拆装，调整方便。 6、与悬架导向机构运动协调，对于转向驱动桥，还应与转向机构运动协调。智能电子技术在汽车上得以推广使得汽车在安全行驶和其它功能更上一层楼。通过各种传感器实现自动驾驶。除些之外智能汽车装备有多种传感器能充分感知交通设施及环境的信息并能随时判断车辆及驾驶员是否处于危险之中，具备自主寻路、导航、避撞、不停车收费等功能。有效提高运输过程中的安全，减少驾驶员的操纵疲劳度，提高乘客的舒适度。当然蓄电池是电动汽车的关键，电动汽车用的蓄电池主要有：铅酸蓄电池、镍镉蓄电池、钠硫蓄电池、钠硫蓄电池、锂电池、锌—空气电池、飞轮电池、燃料电池和太阳能电池等。在诸多种电池中，燃料电池是迄今为止最有希望解决汽车能源短缺问题的动力源。燃料电池具有高效无污染的特性，不同于其他蓄电池，其不需要充电，只要外部不断地供给燃料，就能连续稳定地发电。燃料电池汽车(FCEV)具有可与内燃机汽车媲美的动力性能，在排放、燃油经济性方面明显优于内燃机车辆。
半桥电路的工作原理及注意问题 在PWM和电子镇流器当中，半桥电路发挥着重要的作用。半桥电路由两个功率开关器件组成，它们以图腾柱的形式连接在一起，并进行输出，提供方波信号。本篇文章将为大家介绍半桥电路的工作原理，以及半桥电路当中应该注意的一些问题，希望能够帮助电源新手们更快的理解半桥电路。首先我们先来了解一下半桥电路的基本拓扑： 半桥电路的基本拓扑电路图 电容器C1和C2与开关管Q1、Q2组成桥，桥的对角线接变压器T1的原边绕组，故称半桥变换器。如果此时C1=C2，那么当某一开关管导通时，绕组上的电压只有电源电压的一半。半桥电路概念的引入及其工作原理电路的工作过程大致如下：参照半桥电路的基本拓扑电路图，其中Q1开通，Q2关断，此时变压器两端所加的电压为母线电压的一半，同时能量由原边向副边传递。Q1 关断，Q2关断，此时变压器副边两个绕组由于整流二极管两个管子同时续流而处于短路状态，原边绕组也相当于短路状态。Q1关断，Q2开通。此时变压器两端所加的电压也基本上是母线电压的一半，同时能量由原边向副边传递。副边两个二极管完成换流。半桥电路中应该注意的几点问题偏磁问题原因：由于两个电容连接点A的电位是随Q1、Q2导通情况而浮动的，所以能够自动的平衡每个晶体管开关的伏秒值，当浮动不满足要求时，假设Q1、Q2具有不同的开关特性，即在相同的基极脉冲宽度t=t1下，Q1关断较慢，Q2关断较快，则对B点的电压就会有影响，就会有有灰色面积中A1、A2的不平衡伏秒值，原因就是Q1关断延迟。如果要这种不平衡的波形驱动变压器，将会发生偏磁现象，致使铁心饱和并产生过大的晶体管集电极电流，从而降低了变换器的效
MOSFET与MOSFET驱动电路原理及应用 下面是我对MOS FET及MOSFET驱动电路基础的一点总结，其中参考了一些资料，非全部原创。包括MOS管的介绍，特性，驱动以及应用电路。 在使用MOS管设计开关电源或者马达驱动电路的时候，大部分人都会考虑MOS的导通电阻，最大电压等，最大电流等，也有很多人仅仅考虑这些因素。这样的电路也许是可以工作的，但并不是优秀的，作为正式的产品设计也是不允许的。 1、MOS管种类和结构 MOSFET管是FET的一种(另一种是JFET)，可以被制造成增强型或耗尽型，P沟道或N沟道共4种类型，但实际应用的只有增强型的N沟道MOS管和增强型的P沟道MOS管，所以通常提到NMOS，或者PMOS指的就是这两种。右图是这两种MOS管的符号。 至于为什么不使用耗尽型的MOS管，不建议刨根问底。 对于这两种增强型MOS管，比较常用的是NMOS。原因是导通电阻小且容易制造。所以开关电源和马达驱动的应用中，一般都用NMOS。下面的介绍中，也多以NMOS为主。 在MOS管原理图上可以看到，漏极和源极之间有一个寄生二极管。这个叫体二极管，在驱动感性负载(如马达)，这个二极管很重要。顺便说一句，体二极管只在单个的MOS管中存在，在集成电路芯片内部通常是没有的。下图是MOS管的构造图，通常的原理图中都画成右图所示的样子。 (栅极保护用二极管有时不画)
MOS管的三个管脚之间有寄生电容存在，如图所示。这不是我们需要的，而是由于制造工艺限制产生的。寄生电容的存在使得在设计或选择驱动电路的时候要麻烦一些，但没有办法避免，在MOS管的驱动电路设计时再详细介绍。 2、MOS管导通特性 导通的意思是作为开关，相当于开关闭合。 NMOS的特性，Vgs大于一定的值就会导通，适合用于源极接地时的情况(低端驱动)，只要栅极电压达到4V或10V就可以了。 PMOS的特性，Vgs小于一定的值就会导通，使用与源极接VCC时的情况(高端驱动)。但是，虽然PMOS 可以很方便地用作高端驱动，但由于导通电阻大，价格贵，替换种类少等原因，在高端驱动中，通常还是使用NMOS。 下图是瑞萨2SK3418的Vgs电压和Vds电压的关系图。可以看出小电流时，Vgs达到4V，DS间压降已经很小，可以认为导通。 3、MOS开关管损失
本科毕业设计开题报告 题目基于Pro/E小型商用车后桥总成设计 院（系）：__________ 机械工程学院_______________ 班级：__________ 机械电子工程08-3班___________ 姓名：_________________ 赫会宝 _________________ 学号：080514010323 ___________________________ 指导教师：______________ 李胜波 _________________ 教师职称：______________ 副教授 _________________
黑龙江科技学院本科毕业设计开题报告
策的目标还有相当的距离。目―1994年《汽车工业产业政策》颁布并执行以来，国内汽车产业结构有了显著变化，企业规模效益有了明显改善，产业集中度有了一定程度提高。但是，长期以来困扰中国汽车产业发展的散、乱和低水平重复建设问题，还没有从根本上得到解决。多数企业家预计，在新的汽车产业政策的鼓励下，将会有越来越多的汽车生产企业按照市场规律组成企业联盟，实现优势互补和资源共享。 独立悬架早期只单纯用于轿车上，目前大部分轻型货车和越野汽车为了提高舒适性也开始采用独立悬架，同时一些中型卡车及客车为了提高驾乘的舒适性和行驶性也开始采用独立悬架，在国外甚至一些轮式工程机械如吊车和重型卡车也开始采用独立悬架。因此对于独立悬架的设计技术，国内外都进行了研究，这些研究主要集中在以下几个方面：独立悬架设计方法，独立悬架参数对汽车行驶平顺性的影响；独立悬架对汽车操纵稳定性的影响。国内的研究主要表现为：独立悬架和转向系的匹配；独立悬架与转向横拉杆长度和断开点的确定；悬架弹性元件的设计分析；独立悬架的优化设计等。国外除上述研究外还进入了微观领域的研究，如用原子力学显微镜观察悬架材料内部聚合体的电子转化情况，研究悬架作为弹性介质的流变特性等，从而使得独立悬架向着智能化，轻量化，小型化，通用化方向发展。同时由于电子，微机技术的发展，使得独立悬架技术向着半主动、主动悬架方向发展。 非独立悬架早期广泛应用于除了轿车以外的其它车型中，由于其可靠性和简单的特性，现在还被广泛的用于轿车的后桥，轻型货车和越野汽车的后桥，重型货车的前后桥都采用非独立悬架。 由于汽车行驶的平顺性和操纵稳定性的要求，具有安全、智能和清洁的绿色智能悬架将是今后汽车后桥的发展趋势。 3、研究/设计的目标 a. 本课题解决的主要问题：设计出适合本课题的驱动桥。汽车传动系的总任务是传递发动机的动力，使之适应于汽车行驶的需要。在一般汽车的机械式传动中，有了变速器还不能完全解决发动机特性与汽车行驶要求间的矛盾和结构布置上的问题。首先是因为绝大多数的发动机在汽车上的纵向安置的，为使其转矩能传给左、右驱动车 轮，必须由驱动桥的主减速器来改变转矩的传递方向，同时还得由驱动桥的差速器来解决左、右驱动车轮间的转矩分配问题和差速要求。其次，需将经过变速器、传动轴传来的动力，通过驱动桥的主减速器，进行进一步增大转矩、降低转速的变化。因此，要想使汽车驱动桥的设计合理，首先必须选好传动系的总传动比，并恰当地将它分配给变速器和驱动桥。 b. 本课题的设计总体思路：非断开式驱动桥的桥壳，相当于受力复杂的空心梁， 它要求有足够的强度和刚度，同时还要尽量的减轻其重量。所选择的减速器比应能满足汽车在给定使用条件下具有最佳的动力性和燃料经济性。对载货汽车，由于它们有时会遇到坎坷不平的坏路面，要求它们的驱动桥有足够的离地间隙，以满足汽车在通过性方面的要求。驱动桥的噪声主要来自齿轮及其他传动机件。提高它们的加工精度、 装配精度，增强齿轮的支撑刚度是降低驱动桥工作噪声的有效措施。驱动桥各零部件在保证其强度、刚度、可靠性及寿命的前提下应力求减小簧下质量，以减小不平路面对驱动桥的冲击载荷，从而改善汽车行驶的平顺性。 4、设计方案 4.1设计方案选型与分析 方案一：非断开式驱动桥。由于结构简单，制造工艺性好，成本低，可靠性好，维修调整容易，广泛应用于货车的和部分桥车上。但是，其悬挂质量较大，对降低动载荷和提高平顺性不利。如下图所示：
中国驱动桥产品技术渊源 1.美国技术及代表厂家 美国车桥国际控股公司(AAM)在江苏常熟设立独资美桥汽车传动制造技术公司，生产车桥 美国阿文美驰公司，在中国有独资的阿文美驰商用车系统（上海）公司，也有中美合资的徐州美驰车桥厂 福建台亚车桥厂，德纳公司与中华台亚母厂的联合投资公司 东风德纳车桥，东风公司与德纳公司的合资公司，重、中、轻、微车桥，也能生产日产柴车桥 江西江铃底盘股份有限公司，除本身技术外（日本五十铃技术），又引进福特技术 2.欧洲技术及代表厂家 ZF公司，在柳州、杭州等地创立多个独资的驱动桥生产企业 德国奔驰技术北方奔驰公司、青岛海通车桥有限公司 德国MAN技术陕西汉德车桥公司 匈牙利曙光股份与匈牙利拉鲍汽车集团兴建曙光车桥合资公司（辽宁丹东） 意大利FIAT的IVECO公司宁波汽车前桥厂与跃进汽车集团公司引进IVECO技术生产S 系列驱动桥 奥地利斯太尔技术川汽、陕汽采用的是斯太尔技术，中国引进比较成熟的例子，好多桥厂能生产，如四川建安车桥、重庆大江车桥、陕西汉德车桥等 3.日本韩国技术及代表厂家 普利适优迪车桥系统由日本普利适和日产柴在杭州萧山创立外资公司 合肥车桥厂，为江淮集团核心企业引进五十铃、丰田、日野技术，也有韩国现代技术衡阳风顺车桥有限公司引进日本三菱车桥（轻型前后桥） 也有资料说明一汽商用车和东风八平柴采用的是从日产柴引进的驱动桥技术，专门的桥分厂生产 4.其它---生产多个国家系列产品的驱动桥厂家 上海汇众汽车制造厂家美国通用、福特技术，也有德国大众技术 安徽安凯福田曙光车桥有限公司（三家公司创建的独立公司）能生产奥地利斯太尔前、中、后桥和德国Benz公司高速客车单级驱动桥等 5.自有技术厂家 一汽车桥分公司生产一汽整车用的驱动桥 东风车桥分公司生产二汽整车用的驱动桥 湖北三环车桥厂生产一汽、二汽等用的驱动桥
具体设计电路时如将 MOSFET或IGBT作为高压侧开关 （漏极直接接在高压母线上）需在应用的时候需要注意以下几点: （1）栅极电压一定要比漏极电压高10-15V作为高压侧开 关时 ,栅极电压是系统中电压最高的。 （2）栅极电压从逻辑上看必须是可控制的 ,低压侧一般是 以地为参考点的 ,但在高端是就必须转换成高压侧的源极电 位,相当于将栅极驱动的地悬浮在源极上,所以在实际应用栅极控制电压是在母线电压之间浮动的。 （3）栅极驱动电路吸收的功率不会显著影响整个电路的 效率。 图2是以IR2181S驱动芯片设计的三相全桥电路图2中应用到三个IR2181S驱动芯片每路驱动一组桥臂 提供高端和低端两路驱动信号（HO*,LO*）,以第一路桥臂为例（其它同理）:IR2181S输入是由DSP或其他专用驱动信号发生 芯片产生的高端和低端两路驱动信号,经过 2181 输出同样也
MOS管工作原理及其驱动电路 1.概述 MOSFET的原意是：MOS（Metal Oxide Semiconductor金属氧化物半导 体），FET（Field Effect Transistor场效应晶体管），即以金属层（M）的 栅极隔着氧化层（O）利用电场的效应来控制半导体（S）的场效应晶体管。 功率场效应晶体管也分为结型和绝缘栅型,但通常主要指绝缘栅型中的MOS 型（Metal Oxide Semiconductor FET）,简称功率MOSFET（Power MOSFET）。 结型功率场效应晶体管一般称作静电感应晶体管（Static Induction Transistor——SIT）。其特点是用栅极电压来控制漏极电流，驱动电路简单， 需要的驱动功率小，开关速度快，工作频率高，热稳定性优于GTR，但其电流 容量小，耐压低，一般只适用于功率不超过10kW的电力电子装置。 2.功率MOSFET的结构和工作原理 功率MOSFET的种类：按导电沟道可分为P沟道和N沟道。按栅极电压幅值 可分为；耗尽型；当栅极电压为零时漏源极之间就存在导电沟道，增强型；对 于N（P）沟道器件，栅极电压大于（小于）零时才存在导电沟道，功率MOSFET 主要是N沟道增强型。 2.1功率MOSFET的结构 功率MOSFET的内部结构和电气符号如图1所示；其导通时只有一种极性的 载流子（多子）参与导电，是单极型晶体管。导电机理与小功率mos管相同， 但结构上有较大区别，小功率MOS管是横向导电器件，功率MOSFET大都采用垂 直导电结构，又称为VMOSFET（Vertical MOSFET），大大提高了MOSFET器件 的耐压和耐电流能力。
汽车驱动桥实验 一、实验目的 1、观察驱动桥的结构形式，拆装单级主减速器，分析其结构原理和调整部位。 2、拆装锥形齿轮差速器，分析其作用原理。 3、对半轴的安装固定形式进行分析，能正确区别全浮式半轴和半浮式半轴结构。 二、实验原理 汽车驱动桥主要包括减速器、差速器、半轴以及桥壳等部件。其主要功用是将万向传动装置传来的发动机动力经过降速，将增大的转矩分配到驱动车轮。按结构不同可分为前驱动桥和后驱动桥两种。 三、实验设备 四、实验内容和步骤
（一）减速器的拆装 在整车上观察驱动桥，注意其连接方式。在解剖的驱动桥上观察主减速器的安装、半轴的安装及桥壳的组成、车轮的安装形式。 1、拆卸 （1）拆下左、右传动轴，拆下速度表传感器的联接线。 （2）用拉器卸下左右半轴上的突缘。 （3）拆下差速器侧盖的固定螺栓11，卸下侧盖。 （4）从减速器壳体内抽出差速器总成及减速器从动齿轮4，卸下主动锥齿轮。 （5）用卡钳拆下内半轴内侧的弹性挡圈，抽出左、右内半轴。 2、装配 装配按与拆卸相反的顺序进行，但要注意： （1）差速器轴承的预紧度要按标准调整。 （2）差速器侧盖与变速器壳体的接合面装复时要涂密封胶。 （3）侧盖固定螺栓要按规定的扭矩拧紧。 （二）差速器的拆装 1、拆卸 （1）拆下左、右侧的调整垫片及速度表磁铁。注意：左、右调整垫片应做好标记。 （2）用拉器拉下左、右轴承，做上标记。 （3）拆下从动锥齿轮固定螺栓，用铜锤敲击齿轮，使其与差速器壳分离。 （4）拆下弹性销，抽出行星齿轮轴。 （5）拆下行星齿轮及半轴锥齿轮。
（6）拆下球形耐磨垫片。 2、装配 装配按与拆卸相反的顺序进行，但应注意以下几点： （1）球形耐磨垫片的厚度要合适，以保证行星齿轮及半轴锥齿轮的正常工作。 （2）弹性销装复后应牢固可靠。 （3）从动锥齿轮装配前应加热到1000左右。 （4）从动锥齿轮的固定螺栓应按规定的扭矩拧紧。 （5）差速器轴承装配时可用压床压入。 五、实验报告 1、画简图说明驱动桥的工作原理 2、详述驱动桥减速器的拆装过程 3、分析各种不同形式驱动桥的特点 六、注意事项 1、注意拆卸零件时零件的放置，拆装顺序和拆装方法。 2、注意零件要清洗干净。 3、不要损坏轴承、齿轮。 七、预习与思考题 1、前置前驱轿车与前置后驱驱动桥的结构有何不同？ 2、轿车驱动桥与载重汽车驱动桥有何不同？
R2104 + IRF540 MOS电机驱动全桥学习与实践过程 https://www.doczj.com/doc/cb14849129.html,/bbs/article_1012_130178.html 使用L293或L298等全桥芯片来控制直流电机虽然简便而且成本低廉，但由于它们的内阻较大，在控制大电流的马达时芯片常常过热，导致系统的整体效率较低。在电动车上，马达控制芯片的内阻过大会导致车子的加速度变小。 本人设想在暑假制作一个大的轮式或者履带式机器人，并且希望它能跑到公交车那么快，于是开始研究如何使用MOS管来控制更大电流的电机。 首先，本人参考了《大功率直流马达的驱动——ABU ROBOCON 2005比赛之动力方案》一文中的电路图（原文地址 https://www.doczj.com/doc/cb14849129.html,/article.php?sid=192 ） 按照这个原理图，我热转印制作了单个全桥的实验电路。个别的电阻电容值有所变动。 上电并给予有效的持续高电平信号后发现电路不能驱动马达，而2104开始发烫，540没有任何反应。于是更换2104，但仍出现同样的现象。通过示波器检测发现，高端MOS没有被驱动，而低端MOS的G端信号正常，因而桥没有被导通。更换信号方向，另外半桥仍然出现相同的现象。 本人开始怀疑是BOOTSTRAP电容的问题，于是实验了不同的电容值。但无论怎么变换，问题仍然没有被解决。由于手头没有4148，使用了IN5819作为续流二极管，按道理5819只会比4148更好，不应该成为问题的原因。 由于手头2104只有6片，而所有的都上电并且发热过，于是重新购买了一批2104。在这里感谢周顺同学，那天刚好他毕业考考好，帮我到科技京城买了2104。 更换2104后，电路工作正常。周顺看了看我原来的2104，恍然大悟：原来的芯片是97年前的旧货。 马达欢快地转了起来。由于540的内阻要比298小很多，马达的加速度明显提高，变向时电刷更是发出了闪亮的火星。 回到家后用示波器开始研究高端MOS的G端驱动电压波形。发现在EN端为高的初期，高端MOS的驱动电压突然升至比VCC高10V。此时强推动作用起效。但随着时间的流逝，该电压逐渐衰减为VCC，MOS的导通程度越来越不完全。直到下一个脉冲到来，G端电压又恢复为VCC+10V，但又逐渐衰减。也就是说，用持续的高电平信号来驱动MOS会导致MOS不能被完全导通，致使MOS 发热，马达的实际功率低下。使用PWM信号则可以解决这个问题，它使BOOTSTRAP电容反复充电放电，使高端驱动电压始终维持在一个比较高的水平。倘若想让马达全速前进，不能使用持续的高
H桥电路驱动原理 2009年04月08日 星期三 上午 08:43 H桥电路驱动原理 一、H桥驱动电路 图4.12中所示为一个典型的直流电机控制电路。电路得名于“H桥驱动电路”是因为它的形状酷似字母H。4个三极管组成H的4条垂直腿，而电机就是H中的横杠（注意：图4.12及随后的两个图都只是示意图，而不是完整的电路图，其中三极管的驱动电路没有画出来）。 如图所示，H桥式电机驱动电路包括4个三极管和一个电机。要使电机运转，必须导通对角线上的一对三极管。根据不同三极管对的导通情况，电流可能会从左至右或从右至左流过电机，从而控制电机的转向。 图4.12 H桥驱动电路 要使电机运转，必须使对角线上的一对三极管导通。例如，如图4.13所示，当Q1管和Q4管导通时，电流就从电源正极经Q1从左至右穿过电机，然后再经 Q4回到电源负极。按图中电流箭头所示，该流向的电流将驱动电机顺时针转动。当三极管Q1和Q4导通时，电流将从左至右流过电机，从而驱动电机按特定方向 转动（电机周围的箭头指示为顺时针方向）。
图4.13 H桥电路驱动电机顺时针转动 图4.14所示为另一对三极管Q2和Q3导通的情况，电流将从右至左流过电机。当三极管Q2和Q3导通时，电流将从右至左流过电机，从而驱动电机沿另一方向转动（电机周围的箭头表示为逆时针方向）。 图4.14 H桥驱动电机逆时针转动 二、使能控制和方向逻辑 驱动电机时，保证H桥上两个同侧的三极管不会同时导通非常重要。如果三极管Q1和Q2同时导通，那么电流就会从正极穿过两个三极管直接回到负极。此时，电 路中除了三极管外没有其他任何负载，因此电路上的电流就可能达到最大值（该电流仅受电源性能限制），甚至烧坏三极管。基于上述原因，在实际驱动电路中通常 要用硬件电路方便地控制三极管的开关。 图4.155 所示就是基于这种考虑的改进电路，它在基本H桥电路的基础上增加了4个与门和2个非门。4个与门同一个“使能”导通信号相接，这样，用这一个信号就能控制 整个电路的开关。而2个非门通过
本科毕业设计开题报告 题目：基于Pro/E小型商用车后桥总成设计院（系）：机械工程学院 班级：机械电子工程08-3班 姓名：赫会宝 学号： 080514010323 指导教师：李胜波 教师职称：副教授
黑龙江科技学院本科毕业设计开题报告 题目基于Pro/E小型商用车后桥总成设计来源工程实际 1、研究目的和意义 随着汽车工业的发展及汽车技术的提高，驱动桥的设计、制造工艺都在日益完善。驱动桥也和其他汽车总成一样，除了广泛采用新技术外，在结构设计中日益朝着“零件标准化、部件通用化、产品系列化”的方向发展及生产组织的专业化日标前进。应采用能以几种典型的零部件、以不同方案组合的设计方法和生产方式达到驱动桥产品的系列化或变型的目的，或力求做到将某一基型的驱动桥以更换或增减不多的零件，用到不同性能、不同吨位、不同用途并由单桥驱动到多桥驱动的许多变型汽车上。例如，驱动桥主减速齿轮以几种典型的主减速比形成系列，就能达到以不同动力性要求为目的的汽车变型。 为了防止功率循环现象的产生。在现代多桥驱动的汽车上泞往装有轴间差速器。后者也可显著地减少多桥驱动汽车主减速器出现过载的情况。但在安装轴问差速器的汽车上，必须考虑到能充分利用备驱动桥牵引力的要求。 随着发动机转速及汽车行驶速度的提高，降低汽车的噪声已成为汽车设计中的一个重要课题。驱动桥的噪声主要来自齿轮及其他传动机件。提高齿轮反其他传动零件的加工精度、装配精度．增强齿轮的支承刚度，采用运转平稳、无噪声的双曲面齿轮作主减速器齿轮等等。 汽车驱动桥是汽车的重要总成，驱动桥设计是汽车设计的重要组成部分之一。目前国内外驱动桥设计出现了一下一些变化：1、主要部件和功能向驱动桥的中部集中。有些厂家开始把主减速器, 制动器和行星减速机构等集合在桥的中部, 但其优点尚待考证。2、桥壳采用球墨铸铁, 以提高整桥外观质量。桥壳采用球墨铸铁, 加工成本低, 其铸造及加工后的外观质量均比现在大多采用的铸钢桥有了很大的提高。3、适应特种要求的多功能驱动桥。为适应主机产品的特殊要求, 驱动桥产品供应厂家设法在桥上增加引进了一些特殊功能:自动充气功能、超载报警功能、增添转向油缸功能等, 增加了驱动桥产品的适应性。 2、国内外发展情况 为适应不断完善社会主义市场经济体制的要求以及加入世贸组织后国内外汽车产业发展的新形势，推进汽车产业结构调整和升级，全面提高汽车产业国际竞争力，满足消费者对汽车产品日益增长的需求，促进汽车产业健康发展，特制定汽车产业发展政策。通过该政策的实施，使我国汽车产业在2010年前发展成为国民经济的支柱产业，为实现全面建设小康社会的目标做出更大的贡献。政府职能部门依据行政法规和技术规范的强制性要求，对汽车、农用运输车、摩托车和零部件生产企业及其产品实施管理，规范各类经济主体在汽车产业领域的市场行为。生产出质量好，操作简便，价格便宜的低速载货汽车将适合大多数消费者的要求。在国家积极投入和支持发展汽车产业的同时，能研制出适合中国国情，包括道路条件和经济条件的车辆，将大大推动汽车产业的发展和社会经济的提高。 在新政策《汽车产业发展政策》中，在2010年前，我国就要成为世界主要汽车制造国，汽车产品满足国内市场大部分需求并批量进入国际市场；2010年，汽车生产企业要形成若干驰名的汽车、摩托车和零部件产品品牌；通过市场竞争形成几家具有国际竞争力的大型汽车企业集团，力争到2010年跨入世界500强企业之列，等等。同时，在这个新的汽车产业政策描绘的蓝图中，还包含许多涉及产业素质提高和市场环境改善的综合目标，着实令人鼓舞。然而，不可否认的是，国内汽车产业的现状离产业政
IR2110驱动MOS IGBT组成H桥原理与驱动电路分析 3.3 电机驱动模块设计 3.3.1 H桥工作原理及驱动分析
3.3.2 前级PWM信号和方向控制信号逻辑处理电路设计分析 由于H桥控制MOS管的开关需要4路控制信号，对于由NMOS管组成H桥的一侧而言，一般情况下，上下两管共用一个控制信号，并且其中一只NMOS管的控制信号是将共用的控制信号反向得到的，如图3-7所示，74HC14的作用是将输入的控制信号反向作为下管的控制信号，从而保证上下两个MOS管不会同时导通,那么对于一个完整的H桥就要2路PWM信号来控制电机的速度和正反转，而且两路PWM信号还必须保证同步且极性相反，对于低端单片机而言这一点不是很容易做到。
图3-7 一般控制信号处理原理图 本设计在上面所述的思想上做了改进和延伸，通过一路PWM信号、一路DIR方向控制信号、74HC00、74HC08数字芯片，实现四路控制信号的输出，上下两管的逻辑控制信号具有有互锁保护功能，从而保证同侧桥臂的上下NMOS管不会同时导通造成能量浪费甚至烧毁MOS管和电源。如图3-8所示，HIN1、LIN1、HIN2、LIN2分别为两侧上下管的控制信号，HIN1、LIN1不能同时为1，HIN2、LIN2不能同时为1。DIR=1时，电机正转，DIR=0时，电机反转。当DIR=1正转时，LIN2恒为1，图3-9中Q3始终导通，HIN1、LIN1通过PWM 控制导通时间调节转速，当DIR=0反转时，LIN1恒为1，图3-9中Q4始终导通，HIN2、LIN2通过PWM控制导通时间调节转速。DIR=0或1，两桥臂下管始终导通，这也为自举电容的快速充电提增加了一条回路，也就是说不管是正转还是反转，当上管关闭时两侧下管可同时提供充电回路，而不是单侧的下管，因为电机阻抗的存在，起主要充电作用的还是单侧的下管。当PWMZ占空比为0时，LIN1、LIN2都为1时，两侧下管同时导通将电机两端接地，这样可以实现电机快速制动。当DIR=1时，HIN、LIN控制信号仿真图和实际波形分别如图3-10和图3-11所示。
设计文件 （项目任务书） 一、设计题目 电磁阀驱动电路系统设计全程解决方案 二、关键词和网络热点词 1．关键词 电磁阀驱动光电耦合…… 2．网络热点词 电动开关……….. 三、设计任务 设计一个简单的电池阀驱动电路，通过按钮开关控制市场上的12V常闭电池阀打开和闭合。 基本要求： 1）电路供电为24V； 2）电磁阀工作电压为12V； 3）带有光电耦合控制电路； 4）用发光二极管来区别、显示电磁阀的开关开关状态 四、设计方案 1.电路设计的总体思路 电磁阀驱动电路是各种气阀、油阀、水阀工作的首要条件，其作用是通过适当的电路设计，使电池阀能够按时打开或半打开，有需要控制阀以几分之几的规律打 开之类的要求，应设计较精密的的驱动电路。我做的只是一个简单的驱动常闭电池 阀全打开的简单驱动电路。通过光电耦合器控制三极管的导通，进而控制电磁阀的 打开与闭合。电磁阀导通的同时，与之并联的LED灯也随之亮。来指示电磁阀正 在工作。我们选用大功率管TIP122来控制电路的导通、截止，而且这里必须用大 功率管，因为电磁阀导通时电流特别大。考虑到电磁阀断开时会有大股电流回流，这时则需要设置回流回路，防止烧坏元器件，我们这里采用大功率二极管1N4007 与电磁阀形成回流回路来消弱逆流电流的冲击。具体的电路图如下图1所示：
2、系统组成：
在设计整个电路前，我们应该先有个整体构思，建立一个整体框架，然后根据设计要求再逐步细化、设计每一个模块的具体电路，及工作原理。最后将各部分有机的连接到一起，形成一个完整的电路系统。完成项目任务。系统框图如下图2所示： 图2 系统框图 电磁阀驱动电路整个系统主要分两个部分： 第一个部分：光电耦合器控制电路。我们都知道光电耦合器随着输入端电流的增加，其内部发光二极管的亮度也会增强，紧随着光电耦合器的输出电流就会跟着增大。光电耦合器一般由三部分组成：光的发射、光的接受、及信号放大。输入的电信号驱动发光二极管（LED），使之发出一定波长的光，被光探测器接受而产生光电流，再进一步放大后输出。这就完成了电-光-电的转换，从而起到输入、输出、隔离的作用。而我们本电路只需要小电流，故我们加了两个10K限流电阻，产生足以驱动或打开后面的三极管的电流即可。具体电路见图3，其中J1接口外接24V正电源给系统供电。 图3 开关电路原理图
万方数据
重型汽车驱动桥的基本结构及发展方向 作者：高志刚 作者单位：河北省张北县交通局,076450 刊名： 科学与财富 英文刊名：SCIENCES & WEALTH 年，卷(期)：2010，(8) 被引用次数：0次 相似文献(10条) 1.期刊论文刘永辉.朱小波重型汽车驱动桥的基本结构及发展方向-科技经济市场2006(8) 全面阐述了重型汽车驱动桥的基本结构及发展趋势. 2.期刊论文金荣植新型重型汽车驱动桥锥齿轮材料17Cr2Mn2TiH钢-汽车工艺与材料2008(9) 对采用我国新研制的17Cr2Mn2TiH钢生产的重型汽车驱动桥圆锥齿轮进行了台架寿命试验,结果表明,该齿轮完全可以达到重型汽车驱动桥齿轮的相关技术要求.同时,采用17Cr2Mn2TiH钢替代含Ni较高的17CrNiM06H、20CrNi3H等钢,不仅大大降低了齿轮钢材成本,而且热处理工艺简单.因此可以大大降低其制造成本.这是目前我国重型汽车驱动桥齿轮行业摆脱制造成本过高的一种很好尝试. 3.会议论文严欣贤.周跃良.白志成重型汽车主减速器疲劳寿命试验扭矩的确定研究2005 本文通过对重型汽车驱动桥的疲劳寿命试验方法的研究,在指出传统等幅加载方法不足的的基础上,根据汽车齿轮的疲劳寿命与应力的关系曲线重新确定了重型车驱动桥疲劳寿命试验方法,其它类型的车辆的驱动桥疲劳台架试验可参考该方法确定驱动桥的疲劳试验载荷. 4.期刊论文严伯昌重型汽车驱动桥总成的检修-工程机械与维修2007(11) 重型汽车驱动桥总成主要由驱动桥壳体、主减速器总成(含差速器)、轮边减速器总成、制动钳以及全浮式左右半轴等部分组成.任何壳体类零件出现微小裂纹或壳体轻微变形均可导致零件间相对位置精度及齿轮间的啮合关系发生改变,从而降低驱动桥的作业效率和使用寿命,影响整机的使用性能和作业能力.因此应做好以下几个部件的检修. 5.期刊论文金荣植重型汽车驱动桥齿轮材料与工艺对疲劳性能影响的探讨-汽车工艺与材料2009(11) 对于重型汽车驱动桥齿轮一般需进行疲劳性能考核.试验方法是将被考核齿轮以总成形式安装在总成试验台上,使其在与实际工作条件接近一致的情况下运行. 6.学位论文李欣重型货车驱动桥桥壳结构分析及其轻量化研究2006 驱动桥桥壳是汽车上重要的承载件和传力件，作为具有广泛应用市场的非断开式驱动桥的桥壳不仅支承汽车重量，将载荷传递给车轮，而且还承受由驱动车轮传递过来的牵引力、制动力、侧向力、垂向力的反力以及反力矩，并经悬架传给车架或车身。并且在汽车行驶过程中，由于道路条件的千变万化，桥壳受到车轮与地面间产生的冲击载荷的影响，可能引起桥壳变形或折断。因此，驱动桥壳应具有足够的强度、刚度和良好的动态特性，合理地设计驱动桥壳也是提高汽车平顺性的重要措施。 随着公路状况的改善，特别是高速公路的迅猛发展，重型汽车使用条件对汽车通过性的要求降低，由于与带轮边减速器的驱动桥相比，单级减速驱动桥机械传动效率提高，易损件减少，可靠性增加，结构简单。因此，未来重型车车桥将由典型的斯太尔双级减速驱动桥向单级桥方向发展。本文正是以新型的10T级的单级减速驱动桥的桥壳为研究对象。 本文的重点是：以有限元静态分析、动态分析及机械结构优化设计理论为基础，将CAD软件UG和有限元分析软件ANSYS结合起来，完成了从驱动桥壳三维建模到有限元分析的整个过程，得出了驱动桥壳在四种典型工况下的应力分布和变形结果及它在自由约束状态的前16阶固有频率和振型，计算证明，该桥壳满足强度要求，可以认为它在汽车各种行驶条件下是可靠的，并且不会引起共振。在此基础上，应用ANSYS的优化模块对其进行结构优化，优化结果表明，桥壳质量有了明显的减少，最大等效应力接近许用应力，大大提高了材料的利用率，且应力分布更加合理。其中，本文总结了使用以上软件建立模型及有关分析和优化工况的规范化步骤，以达到提高工作效率的目的，得到了有益于工程实际的结论。 研究结果表明，利用CAD建模技术和CAE分析技术可以显著提高汽车驱动桥桥壳的设计水平、缩短设计周期、降低开发成本并提高产品竞争力。该方法具有普遍性，可以为其他类型的驱动桥桥壳的设计和分析提供借鉴和参考。 7.期刊论文赵娜.李静.ZHAO Na.LI Jing新型独立悬架断开式重型驱动桥-农业装备与车辆工程2009(12) 自行设计的独立悬架断开式重型驱动桥由主减速器、差速器、半轴、油气弹簧、上下摆臂和桥壳等组成.其应用提高了重型汽车的动力性、平顺性和通过性. 8.期刊论文范翠玲.牟均发.Fan Cuiling.Mou Junfa TL3400系列非公路用自卸车-工程机械2007,38(10) TL3400系列非公路用自卸车是陕西同力重工有限公司在吸收国内外重型汽车、工程机械先进技术基础上,历时近三年研发成功的具有自主知识产权、适应于多种特定用途的经济适用型非公路运输车辆.为土方运输和各种露天矿剥岩、矿石运输提供了经济、高效、低耗的运输设备.介绍TL3400系列非公路自卸车的主要技术指标,结构及特点.该车具有适应重载工况而特殊设计的悬挂系统、16t级加强型宽体工程驱动桥、14.00-20型宽大工程轮胎,使得该车具有超强的承载能力,同时提供了超强的附着能力,保证了车辆的制动稳定性和良好的通过性,采用了大速比工程驱动桥,其输出转矩比同功率公路车大30%以上,爬坡能力强劲,重载起步顺畅.转向系统采用了机械式液压内助力加外助力的结构,保证重型车转向操纵的轻便性和准确性. 9.期刊论文杨金文.YANG Jin-wen冲焊式153载重汽车驱动后桥壳加工工艺的改进-机械工程师2009(7) 153载重汽车驱动桥是重型汽车选用较广的驱动后桥,而冲焊桥壳具有外观好、重量轻、清洁度高、故障率低等优点.文中介绍了改善桥壳外观、提高焊接质量、减少生产过程中的桥壳变形、提高桥壳加工精度的工艺改进. 10.期刊论文王元荪重型汽车专利摘编(六)-重型汽车2005(6) 专利名称:一种铸态高屈服强度球墨铸铁材料 专利申请号:200310114496.7 公开号:CN1554793 申请人:中国重型汽车集团有限公司 本发明属于铸造材料的技术领域,特别涉及一种铸态高屈服强度球墨铸铁材料.用于重型汽车大吨位、高牵引力的驱动桥差速器壳.本发明的球墨铸铁材料,其化学成分的重量百分比为,C:3.5～ 3.8%,Si:2.0～2.5%,Mn:0.4～0.6%,Cu:0.5～0.7%,Mo:0.25～0.35%,Ni:0.3～0.5%,P≤0.06%,S≤0.03%,Ti≤0.05%,Cr≤0.1%,余量为Fe. 本文链接：https://www.doczj.com/doc/cb14849129.html,/Periodical_kxycf201008018.aspx