当大负载(例如前灯)关闭时,汽车电气系统会发生负载突降。问题在于充电系统(主要是交流发电机)具有很大的电感,任何试图迅速降低电流消耗的尝试都会导致“感应突跳”,从而在12V总线上产生较大的电压尖峰。这种踢是与在点火系统中产生火花的现象相同,只是其表现形式不同。关键是,连接到12V总线的任何设备都必须能够承受这些偶发的100-200V电压尖峰而不会造成损坏。
由于甩负荷主要是一种感应现象,因此以这种方式进行模拟也可能会更容易。您实际上并不需要模拟实际汽车负载突降的全部能量。您只需要在设备的电源端子之间创建相同的电压波形即可。
将较大的电感器(L1,大约为1H,可能是大型电源变压器的初级绕组)与设备串联(即,通过电感器将设备连接到电源)。这代表了汽车充电系统的电感。
在您的设备两端(与之并联)放置几μF的电容(C1);这代表了汽车布线的分布电容,并有助于限制甩负荷事件的上升时间。确保该电容器的额定电压为几百伏。
也将120Ω电阻(R1)与您的设备并联。这代表了汽车内的其他静态负载,并将为负载突降产生的峰值电压设置上限。(此电阻将消耗100 mA电流并耗散1.2W。)
现在,在设备上连接一个低值大功率电阻器(R2),与开关(SW1)串联。这表示将要“转储”的负载。电阻的阻值应使直流电流不超过电源的能力,并且您可以调整电阻的阻值以相对于电感的阻值改变电流,以消耗特定量的能量( 0.5×I 2 ×L)。例如,如果您的电感器为1H,电阻器为12Ω(@ 12W),则您将消耗1A的电流,存储的能量将为0.5焦耳。
闭合开关以对电感器“充电”,然后打开它-这是您模拟的负载突降事件。使用这些电阻器值,峰值电压将在100-120V的数量级。您可以使用电阻值的不同组合来模拟不同类型的事件。R1与R2之比大致确定尖峰的峰值电压(相对于电源电压)。向下缩放两个电阻器以模拟更高电流(更高能量)的事件。使电容器更小以获得更快的上升时间;1H和1µF在160Hz处产生谐振,这给您一个相当悠闲的1.5ms上升时间(1/4个周期)。例如,将C1更改为0.01µF将使您的上升时间约为150µs。