SBNEV-3A汽车电工电子及电力电子电能变换实训平台

一、产品特点概述:

汽车电工电子及电力电子电能变换实训平台满足新能源汽车电工电子、电力电子电力变换教学训练平台,采用模块化设计，各模块既可以单独实训又可以各模块串并联实训；实训部分可以在测量电路板上完成，操作方便、快捷，更换容易。要求接近实际工作场景，易产生拓展实训项目，与实际测量相结合，让学生实训能够更加真实；

本装置配备各种交直流电源、信号源、仪表、汽车电工电子、电力电子实训模块等，具有较完善的安全保护措施，适用于国内汽车电工电子基础、电工原理、电路元件检测分析等课程实验。

实训模块由透明封闭元件盒及PCB板构成。元件盒体由透明有机工程塑料注塑而成，具有示教功能，使用者能够观察到元件形状和接线方式，有利于教师讲解和学生认识；面板采用PCB制作而成，表面清爽、符号线路清晰、元件更换容易。

透明元件盒采用多元件、典型实训单元电路、典型传感器等制成；导线插孔采用2mm防转座，导线装有弹性插头可在模块上面插接，以保证可靠连接进行各种实训；实训模块有四个弹性插脚，与专用实训孔板配套使用。透明封闭元器件放置在实验操作桌下边存储柜内，实验时取存方便，大大提高了管理水平，规划化程度，大大减轻了教师实验准备工作。

（设备外形参考图片，具体以实物配置为准）

二、设备技术指标

（1）工作电源：单相三线 AC 220V±10%  50Hz。

（2）温度：－10～40℃；环境湿度：≤90%（25℃）

（3）外形尺寸：长×宽×高=1400×700×1500mm（可根据实际要求定做）

（4）整机功耗：≤800V.A

（5）安全保护措施：具有接地保护、漏电保护功能，安全性符合相关的国标标准。

三、实训台基本配置及功能介绍

实训装置由实训台、电源控制屏、实训模块等组成。

（一）电源控制屏

控制屏为铁质双层亚光密纹喷塑结构，钢质面板，为实训提供交直流电源、信号源和测量仪表等，具体功能如下：

1.交流电源

(1) 高压交流电源：四路AC220V电源接口，可为外配仪器设备提供工作电源。

(2) 低压交流电源：分3V、6V、9V、12V、15V、20V、24V七档可调，输出端具有短路保护功能，同时还提供带中心抽头双17V交流电源。

2.直流电源

(1)可调直流电源：1路0.0V～30V/2A连续可调，具有截止型短路软保护和自动恢复功能，设有三位半数显指示。

(2)固定直流电源：+12V/3A、+5V/5A固定输出。

3.测量仪表

1）数字直流电流表:测量范围：0～2000mA，三位半数显。

2）数字直流电压表:测量范围：0～30V，三位半数显。

4.信号发生器模块：

（1）工作电压:3.3~30V;

（2）频率范围:1Hz~150KHz;

（3）频率精度:在每个范围上的精度是2%左右;

（4）信号负载能力:输出电流可在5~30ma左右;

（5）输出幅度:PWM幅值与供电电压相等;

（6）环境温度:L-20~+70"C.

（7）用作方波信号发生器，产生方波信号供实验开发使用;

（8）用来产生控制电机驱动器的方波信号;

（9）产生可调脉冲，可供MCU使用;

（10）产生可调脉冲，控制相关电路(PWM调光调速等应用)。

（二）实训桌

1、实训桌采用四个工业铝型材立柱为支撑，主体结构通过左、右各2个C字形铝压成型构件联接，台面高度约800mm，桌面板下设支撑框架，截面尺寸为30×30mm，承受力不少于300kg。立柱采用工业铝型材成型工艺，表面氧化处理，截面尺寸：70×70mm，四面带槽，槽宽约8mm，端部配套塑料堵头，槽内适用工业铝型材通配螺母及配件。C字形铝压成型构件为左、右对称件，采用压铸成型工艺，经机加工、抛丸、喷砂，表面蓝色静电喷涂工艺。

2、实训桌桌面采用25mm麻灰色高密度层压板封边特制，有效提高绝缘等级；

3、提供实训储物柜1套，柜体设有双门柜用于放置透明实训模块。设有抽屉用于放置实训导线和指导书等。

四、 新能源汽车电工电子基础实验模块配置

汽车电工电子基础实训模块由透明封闭元件盒及PCB板构成。元件盒体由透明有机工程塑料注塑而成，具有示教功能，使用者能够观察到元件形状和接线方式，有利于教师讲解和学生认识；面板采用PCB制作而成，表面清爽、符号线路清晰、元件更换容易。元件盒面板尺寸58mm*58mm，尺寸58mm*124mm，124mm*146mm三种规格。

(1)透明电阻模块 3块

安装多种电阻，元件引脚2mm端子引出。

(2)透明电位计模块1块

安装多种精密可调电位器，元件引脚2mm端子引出。

(3)透明可变电阻器模块1块

安装多种可变电阻器，元件引脚2mm端子引出。

(4)二极管模块1块

 安装有发光二极管及单向二极管等器件，元件引脚2mm端子引出。

(5)保险模块2块

 安装有多种多种类型保险，如汽车保险，普通保险管，可恢复保险等器件，元件引脚2mm端子引出 。

(6)DPDT开关模块1块

 安装有多个DPDT类开关器件，元件引脚2mm端子引出。

(7)SPST开关模块2块

 安装有多个SPST类开关器件，元件引脚2mm端子引出。

(8)IS05针继电器模块1块

 安装多个5针继电器，元件引脚2mm端子引出。

(9)集成功放电路1块

采用安装喇叭，音乐芯片等器件，功率放大器等，元件引脚2mm端子引出。

(10)闪光灯模块 1块

安装汽车闪光继电器等器件，元件引脚2mm端子引出。

（11）光学传感器模块 1块

通过遮挡光学传感器模块输出脉冲信号，信号引脚2mm端子引出，可进行波形测试或接发光二极管等器件更直观观察输出信号变化。

（12）自感现象、互感现象演示1块

（13）多路故障报警电路1块

用于多路故障报警线路工作原理分析，讲解逻辑代数、逻辑电路，与非门集成线路的内部组成、工作原理。

（14）欧姆定律特性实训板1块

采用欧姆电路特性研发，输入电源采用DC12V，电路由正极串连一个水泥电阻和一个可调电阻，调节水泥电阻的工作电流，面板含丝印电路图，配备电流测量≥2mm端子，电压测量≥2mm端子，电源输入≥2mm端子。

（15）MOSFET场效应管原理实训板

实训板内置200V/16A大功率场效应管，具有G极电压调节电路，预留≥2mm铜质IG电流测量端子，ID电流测量端子，VDS电压测量端子，面板含丝印电路图，采用灯泡作为漏极负载。

（16）IGBT功率管特性实训板

实训板内置1200V/20A大功率IGBT管，引出集电极电流测试端子，集电极电压测试端子，发射极电流测量端子，栅极电流测量端子，栅极电压测量端子。集电极采用灯泡作为负载。栅极采用可调电阻调节栅极电压，可调节使IGBT进入导通和截止状态。

（17）超级电容充放电原理实训板

实训板面板打印电路工作原理图。具有≥2mm外接电流表端子用于测量超级电容的电流。具有≥2mm外接电压表端子用于测量超级电容的电压；

充电：开关投切到充电档，通过恒流恒压电路对超级电容充电。可用外接电压表电流表测量超级电容的充电电压和充电电流；

放电：开关切换到放电档，超级电容通过调速电路给电动机供电。电动机运转。可用外接电压表和电流表测量超级电容的电压和放电电流；

（18）汽车电磁阀实训板

实训板内置大功率驱动电路和续流保护电路驱动喷油嘴电磁阀工作。引出≥2mm端子作为控制信号输入端，可兼容3~12V伏PWM信号输入。

（19）三极管模块1块

安装有多种NPN/PNP三极管及三端稳压器等器件，元件引脚2mm端子引出。

（20）单/双灯丝灯泡模块1块

安装有单钨丝灯泡及双钨丝灯泡等器件，元件引脚2mm端子引出

（21）霍尔效应传感器模块1块

通过调节电机速度，输出脉冲信号，信号引脚2mm端子引出，可进行波形测试或接发光二极管等器件更直观观察输出信号变化。

（22）18650电池模块1块

安装多个18650锂电池，可连接组成电池组，也可配合其他模块完成项目，引脚2mm端子引出。

（23）三相交流发电机模块1块

通过转动三相发电机电机，输出电压信号，信号引脚2mm端子引出，可进行波形测试或接发光二极管等器件更直观观察输出信号变化。

（24）DC/DC升压模块1块

接入低电压信号转化成高电压信号，信号引脚2mm端子引出，可直观观察输出现象变化。

（25）DC/DC降压模块 1块

实训板内置3.3V线性稳压模块，5伏线性稳压模块，面板含白色丝印电路图。配备电源输入输出≥2mm铜质端子。

(26）整流滤波模块1块

安装有三相整流电路及单相整流电路，配合三相交流发电机模块模块可对其电压进行整流滤波输出，元件引脚2mm端子引出。

(27）空调电子扇控制模块1块

提供MOSFET，PWM信号驱动与功放电路，汽车空调电子扇，引脚2mm端子引出。

（28）ECU电源供电原理实训板

实训板面板打印电路工作原理，具有整流模块，π型滤波模块，稳压模块，通过2mm铜质端子引出整流后电压，滤波后电压，稳压后电压，通过连接电压表或示波器进行电压或波形纹波测量。输入电源为单相12伏交流电。

（29）PTC加热温度控制实训板

PTC元件采用12V/60度PTC元件，紧贴一个数字温度传感器实时测量其温度。使用一个加热开关控制PTC元件的工作，实训板内置微处理器实时测量PTC元件的工作温度，以数码管显示出来。

（30）NTC测温控制实训板

实训板内置一个NTC热敏电阻带上拉电阻构成温度测量电路，内置一个三极管带金膜电阻构成加热电路，内置一个三极管驱动直流电机作为风机电路；

（31）多路故障报警电路1块

用于多路故障报警线路工作原理分析，讲解逻辑代数、逻辑电路，与非门集成线路的内部组成、工作原理。

（32）直流电机H桥驱动模块1块

提供直流电机一只，H桥驱动模块1个，用于演示直流电机正反转控制。

（33）步进电机及控制系统1套

提供步进电机一只，驱动模块1个，用于演示步进电机正反转控制。

（34）变频调速控制系统1套

提供三相异步电机一只（180W），变频调速系统（IPM）模块1个，按键板一个，放置在透明元件盒内，用于演示变频调速控制原理。

（35）直流无刷电机及驱动控制单元

采用三相BLDC无刷电机为控制对象，提供驱动控制系统，提供电机调速接口及霍尔接口，可对电机正反转控制。

五、电子实训创新教学与管理模块-元器件检测模块

（1）印刷线路板为单层印刷电路板，印刷线路板厚度为2mm，每块印刷线路板四个角上有4mm镙丝固定孔。

（2）印刷线路板的正面印刷：正面用白底黑字清晰的绘制出器件符号。印刷线路板的反面制作：印刷线路板线宽3mm，器件装在反面, 正面用镀金接线孔引出。

（3）线路板固定在塑料密封盒口上，塑料密封盒底内贴一个写有编号内容的无线射频卡，手持式RFID读卡器，除了要能读写无件盒的编号，还要能显示出该元件盒的标准答案。

（4）元器件检测元件为三极管、电解电容、二极管，晶闸管、单结晶体管检测内容为器件类型、 管脚名及好坏的判断，每块检测板在内部接线要有所差异，如三极管的E、B、C三个极任意接到编号为1、2、

3的三个引出点上。

注：（5）RFID读卡全室共配置1套。

六、可完成实验项目:

(1)电阻认知及串并联电路

(2)二极管认知与测量

(3)三极管认知与测量

(4)欧姆定律的特点、电压、电阻、电流的关系和在汽车上的应用教学实训

（5）电位器，电位计的认识与测量

（6）继电器、保险丝的认识与测量

（7）开关的认识与测量

（8）自感现象、互感现象演示与应用；

（9）逻辑代数、逻辑电路，与非门集成线路的内部组成、工作原理。

(10)AC/DC整流电路实训

(11)DC-DC升压模块实训

(12)DC-DC降压模块实训

(13)汽车单/双灯丝灯泡的认知

(14)测速传感器的认知与应用

(15)18650锂电池模块

(16)MOSFET场效应管原理实训

(17)IGBT功率管特性实训

(18)超级电容充放电原理实训

(19)汽车电磁阀驱动实训

(20)ECU电源供电原理实训

(21)PTC加热温度控制实训

(22)NTC加热温度控制实训

(23)PWM脉冲宽度调制模块应用

(24)音响功放电路实训

(25)三相永磁无刷电机驱动实训

(26)步进电机驱动实训

(27)三相交流异步电机变频调速系统实训

(28)直流电机调速实训

(29)直流电机H桥驱动正反转实训

七、汽车电工电子及电力电子电能变换实训平台配置清单