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2013 | Book

Bordnetze und Powermanagement

Thermische Modellbildung für elektrische und elektronische Bauelemente

Author: Gerhard Babiel

Publisher: Springer Fachmedien Wiesbaden

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About this book

In einem modernen Fahrzeug sind einige hundert Meter an Leitungen und Kabel verlegt. Einige tausend Kontaktstellen sind erforderlich, um die elektrischen Funktionen sicherzustellen. Mit jedem neuen elektronischen Produkt im KFZ wächst auch das Bordnetz an und erfordert immer höhere Anstrengungen zur Sicherheit und Zuverlässigkeit im Powermanagement. In diesem Buch findet sich neben den aus der Elektrotechnik und Werkstoffkunde bekannten Grundlagen auch ein spezielleres Kapitel (Kap. 5) zur wärmetechnischen Auslegung von Leitungen und Bordnetzkomponenten. Das theoretische Fundament dieses Kapitels wird durch einige Sätze aus der Differentialgeometrie und der Signaltheorie gelegt. Es wird aber auch Wert darauf gelegt, die Erkenntnisse für den Entwickler anzuwenden. Der Praxisbezug wird auch durch Übungs- bzw. Klausuraufgaben aus der Vorlesung „Bordnetze und Leistungshalbleiter“ untermauert.

Table of Contents

Frontmatter
1. Einführung Bordnetzstrukturen
Zusammenfassung
Im Bordnetz werden sowohl elektrische Energie sowie Informationen transportiert. Vergleicht man ein Fahrzeug mit einem menschlichen Körper, so sind die Kabel die Blutbahnen und Nervenstränge gleichermaßen. Das Bordnetz besteht physikalisch aus dem Kabelsatz bzw. aus mehreren Teilkabelsätzen.
Gerhard Babiel
2. Kabel und Leiter
Gerhard Babiel
3. Verbindungstechnik
Zusammenfassung
Das Löten ist das Verbinden von Metallteilen durch eine Metalllegierung (das Lot) unter Einfluss von Wärme/Hitze. Die Schmelztemperatur des Lotes liegt unterhalb der anderen zu verbindenden Metallen. Ab einer bestimmten Temperatur fließt das geschmolzene Lot zwischen die beiden Metallteile. Unter günstigen Voraussetzungen kommt es zwischen dem Lot und den Metallen zu einer festen, dichten, korrosionsbeständigen, strom- und wärmeleitenden Verbindung.
Gerhard Babiel
4. Hochfrequenzleitungen
Zusammenfassung
Signale und Informationen werden im KFZ zumeist über Busleitungen übertragen. Dabei werden die Datenraten und damit auch die Übertragungsfrequenzen immer höher. Die Hochfrequenzeigenschaften von Leitungen gewinnen so auch immer mehr an Bedeutung.
Gerhard Babiel
5. Wärmeausbreitung
Zusammenfassung
Bei der Entwicklung von neuen elektronischen Bauteilen und Systemen der Leistungselektronik ist es wünschenswert, vor dem Hardwaretest die Erwärmung von Bauteilen berechnen zu können. Sowohl die kurzfristige Bauteiltemperatur als auch die sich einstellende Temperatur bei Dauerbetrieb sind von Interesse, weil sie im direkten Zusammenhang mit der Lebensdauer der Bauteile stehen.
Gerhard Babiel
6. Sicherungen
Zusammenfassung
Schmelzsicherungen dienen im Bordnetz der Absicherung von Leitungen und Geräten. Ist beispielsweise ein Transistor innerhalb eines Steuergerätes durch Überbelastung durchlegiert, kann das eine Überhitzung des Gerätes verursachen. Im Extremfall kann dies zum Fahrzeugbrand führen.
Gerhard Babiel
7. Halbleiter für Bordnetzanwendungen
Zusammenfassung
Halbleiterschalter gewinnen im KFZ-Bereich immer mehr an Bedeutung, sei es als geregelter Lichtschalter, Motorregler, Sicherung oder als Strombegrenzer für den Start-Stopp-Anlasser.
Gerhard Babiel
8. Prüftechnik
Zusammenfassung
Zur Sicherung der Kabelsatzqualität wird eine Reihe von Prüfungen durchgeführt. Eine detaillierte Beschreibung findet man in DIN 72 551 Teil 5, Mai 1992.
Gerhard Babiel
9. Anhang
Gerhard Babiel
Backmatter
Metadata
Title
Bordnetze und Powermanagement
Author
Gerhard Babiel
Copyright Year
2013
Publisher
Springer Fachmedien Wiesbaden
Electronic ISBN
978-3-658-01559-6
Print ISBN
978-3-658-01558-9
DOI
https://doi.org/10.1007/978-3-658-01559-6