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1、名 称： 综合训练实践一目： 后窗除霜电路的分析专业：电气工程及其自动化班级： 电气13-8班姓名：黄捷康梁志成肖猛士吴赛学号： 1307060208,1、设计要求问题描述：汽车后窗除雾采用加热除雾,就是通过给后窗上的电阻通电，产 生热量以消除雾霜，或者阻止后窗凝结水分，防止起雾起霜。汽车后窗除霜器的栅格是电阻电路的一个应用实例，可以认为栅格导线是电 阻的排列，其中栅格的尺寸已知，要求每根导线单位长度的发热功率相同，根据 建立模型进行如下电路分析：R（1）.假设x,y已知，选择一个基准电阻，说明每个电阻与该基准电阻、x和y之间的表达式（注：上下电阻具有对称性）（2）.自行查找文献，选择合适的x
2、,y以及单位均匀热功率，并据此计算电阻数值。2、分析与计算问题分析：要建立此电路模型，问题可归结为三点：栅格如何替后窗玻璃除霜？栅格的特性 如何确定？如何均衡地在水平和垂直方向除霜？显然，对于上述三点，我们可以很容易给出答案。（1）栅格是通过电阻的热效应 给后窗玻璃除霜的；（2）为了满足栅格能够均匀除霜即均匀发热，同一支路上栅 格的规格必须相同（3）为了均衡地在水平和垂直方向除霜，必须使水平和垂直 方向上栅格的功率相等。因此只要将各段栅格所发出的功率相等，再根据相应的 kcl 方程，即可求出相应电阻的阻值。电路计算：x,y：表示栅格元件的水平和垂直间距，即栅格尺寸为了使每根导线单位长度的功率损
3、耗相同，需要求出栅格中每个电阻的表达式确保后窗玻璃在水平和垂直方向统一加热。因此，有下面的关系：单位长度栅格的发热功率：i 2 (竹=i2 (R2)= i 2 (= i2 (Z) = i 2 (R5) 1x 2 x 3 x 4 x 5 x1）i 2( Ra ) = i 2( )1 y 1 xi 2( Ra ) = i 2(R )1 y b y2）（3）由（2）可得:RRyxR R = b Ra x 11由(1)可得：iR = ( 1)2 R2 i 124）（5）为保证所发功率均衡，同时由电路的对称性可知：R 二 R15R 二 R24i = i15i=ii = i=i=ii = i = i =
4、i24adehb c fR上端回路等效电阻 R ：ec R (R + 2R )(R + 2R )(R + 2R ) + 2R RDR = 2 R + 21 a =1a 2 b2_b =e b R + 2 R + RR + 2 R + RR + 2 R + R1a21a21a2故：.U U(R + R + 2 R )i dc dc 12ab RDe分流公式：iRU Ri b2 dc 2i R + R + 2 RD12aU(R + 2 R )dc 1a. i (R + 2 R )i b 1a2 R + R + 2 R12aUi dc3 R3由(2)可得:R 兰R bRa x 11由（1）可得：R
5、= ()2R =R2R = (1 + 2b )2R2 i 1 R + 2 R112 1 a由(3)可得：(1 + 2b)2 R4(1 + b )2 1R 二(=)2R3 i 13(1 + 2b)4 R(1 + b )21（其中，b = 2 ）x例：根据实例中，假设栅格结构是1.6 米宽，五根水平栅格线的垂直位移是 0.04米。为了达到在12V电压下的120W/m的功率损耗，确定各电阻的值。解：b = = 0.025x122R3 的功率损耗是 1.6*120W=192W，因此：R = 0.7503192根据电阻之间的关系：R = 0.6501R 二 0.016250aR 二 0.1710bR = 0.71702根据对称性，可得到其他电阻的值。3出现的问题及解决过程： 在电路分析时进行比较顺利，但在查找栅格规格及功率时虽在网上花费大量 时间但一直查找不到其规格，导致工作一度暂停。后来，在网上查找到栅格材料， 并根据其相应的规格换算出其功率大小，对于栅格的尺寸x,y,我们根据现实生 活中小型汽车的尺寸，大致得出x,y的大小，任务才得以完成。4任务分工：模型建立：集体讨论黄捷康 肖猛士 ：说明书梁志成 吴赛 ： PPT5 参考文献：梁贵书.电路理论基础M.扫描版.中国电力出版社.2009.邱关源.电路M.1999.6.第四版.高等教育出版社.
