1.5 充电指示灯控制电路（教案）《汽车电气设备构造与维修》同步精品课堂（高教版·第3版）

《汽车电气设备构造与维修》教案 课 题 1.5 充电指示灯控制电路 课 型 理论课 课 时 2 授课班级 授课时间 授课教师 教材分析 本节课的内容是关于《汽车电气设备构造与维修》中第一章电源系统第五节充电指示灯控制电路，要求学生能够准确阐述利用不同方式控制充电指示灯的工作原理，能够识别不同充电指示灯控制电路的结构，准确绘制各控制方式的简单电路原理图，并能分析常见充电指示灯控制电路故障产生的原因。选用的教材是由高等教育出版社出版的《汽车电气设备构造与维修》（第三版）。 学情分析 知识储备：对交流发电机的作用分类、工作原理、构造有基础了解。 能力水平：对于充电指示灯控制电路尚不了解。 学习特点：学习、接受新知识能力较弱，尤其是理论性强的知识，不能充分利用课余时间学习。 学习目标 知识目标：学生能够准确阐述利用不同方式控制充电指示灯的工作原理。 能力目标：学生能够识别不同充电指示灯控制电路的结构，准确绘制各控制方式的简单电路原理图，并能分析常见充电指示灯控制电路故障产生的原因。 情感目标：培养学生对汽车电气系统，特别是充电指示灯控制电路的探究兴趣，强化安全与效率并重的职业素养。 学习重难点 学习重点：深入理解利用交流发电机中性点电压控制充电指示灯的原理，以及ECU如何根据信号控制充电指示灯。 学习难点：理解不同控制方式下充电指示灯的工作机制，以及ECU接收、处理多种信号并做出精确控制决策的过程。 教学方法 讲授法、讨论法、演示法、实物教学法 课前准备 教师准备：教学课件 学生准备：课前预习 教学媒体 多媒体教室、多媒体课件 教学过程 教学环节 教师活动设计 学生活动设计 设计意图 一、引入课题 介绍充电指示灯控制电路的重要性，引出不同控制方式。 学生聆听，思考充电指示灯控制电路的作用。 激发学生兴趣，明确学习方向。 二、利用交流发电机的中性点电压,通过充电指示灯继电器控制 1. 展示电路图，讲解工作原理。 2. 演示中性点电压变化对指示灯的影响。 图1-75为国产FT126型调节器电路,由充电指示灯继电器和电压调节器两部分组成。充电指示灯继电器的动断触点K,与充电指示灯HL串联,动合触点K,控制电压调节器磁化线圈的电路,交流发电机中性点的电压控制K,K,的开闭。其工作过程如下: (1)起动时,接通点火开关S,充电指示灯HL亮,表示不充电。其电路为:蓄电池正极→电流表→点火开关 $→充电指示灯 HL→接线柱“工”→上衔铁→动断触点K,→搭铁→蓄电池负极。与此同时,电流从蓄电池正极一电流表→点火开关 S→接线柱 IG→连接线一衔铁、磁轭一触点 K,→磁场接线柱“F”→励磁绕组一搭铁一蓄电池负极,构成回路,发电机他励。(2)起动后,发电机电压升高,当电压达到充电电压时,由他励转为自励。在发电机中性点电压作用下,线圈0,的吸力使继电器动作,K,闭合、K,断开,充电指示灯熄灭,表示发电机工作正常。同时,K,闭合,调节器磁化线圈通电,使发电机输出电压保持在一定的范围内。 1. 观察电路图，跟随教师思路理解。 2. 记录关键信息，尝试复述工作原理。 掌握利用中性点电压控制充电指示灯的基本原理。 三、起动复合继电器控制 1. 介绍起动复合继电器的组成和工作原理。 2. 分析其在充电指示灯控制电路中的作用。 部分解放牌和东风牌中型载货汽车采用这一方式控制充电指示灯,电路如图1-76所示K,为保护继电器动断触点,除对起动机进行锁止外,还用来控制充电指示灯的亮、灭;0,为保护继电器电压线圈,承受发电机中性点电压;充电指示灯 HL亮表示不充电。工作原理如下:起动时,接通点火开关S,电流电路为:蓄电池正极→电流表一点火开关S→充电指示灯 HL→继电器接线柱“L”→保护继电器触点K,一衔铁,磁轭一搭铁→蓄电池负极,构成回路。充电指示灯亮。 起动后,发电机电压升高,当发电机中性点电压达到设定值时,线圈0,的吸力使继电器动作,K,断开,充电指示灯熄灭,表示发电机正常工作。若运行中充电系统异常导致发电机中性点电压低于设定值,则K,闭合,充电指示灯亮,表明充电系统有故障。 1. 听讲并记录，思考起动复合继电器的作用。 2. 小组讨论，尝试绘制相关电路图。 理解起动复合继电器在充电指示灯控制电路中的应用。 四、磁场二极管控制 1. 讲解磁场二极管的特性和作用。 2. 分析磁场二极管如何控制充电指示灯。 九管和十一管交流发电机利用三个磁场二极管控制充电指示灯电路在汽车上的应用也比较普遍。 1. 听讲并记录磁场二极管的关键信息。 2. 尝试分析磁场二极管在电路中的工作原理。 掌握磁场二极管在充电指示灯控制电路中的作用。 五、隔离二极管控制 1. 介绍隔离二极管的隔离作用。 2. 分析隔离二极管在充电指示灯控制电路中的具体应用。 该控制电路应用于部分沃尔沃汽车。它通过在充电电路中增加一个功率较大的隔离二极管,利用二极管的单向导电特性控制充电指示灯,其电路如图1-77 所示。工作原理:接通点火开关时,电流从蓄电池正极→点火开关S→充电指示灯 1→调节器接线柱“B”→磁场接线柱“F”→励磁绕组一搭铁一蓄电池负极,构成回路,充电指示灯亮,并使发电机有较小的励磁电流。当发电机转速升高,输出电压超过蓄电池电压时,发电机自励,同时充电指示灯因两端电压差趋于零而熄灭。当发电机转速过低或有故障导致调节器接线柱“B”点电位低于一定值时,充电指示灯由于两端电位差增大就会点亮,表明发电机不发电。这种电路弊端是,发电机对外输出电流都需经过隔离二极管,隔离二极管导通压降增加了电路损耗,用电设备功率越大,这种损耗越多。 1. 听讲并记录，思考隔离二极管的作用。 2. 小组讨论，分享对隔离二极管控制的理解。 理解隔离二极管在电路中的隔离和保护作用。 六、利用相电压控制 1. 讲解相电压的概念及其在充电指示灯控制电路中的应用。 2. 分析相电压变化对充电指示灯的影响。 它是利用发电机定子绕组的某一相电压作为参考电压,控制充电指示灯工作,部分丰田汽车就采用此种控制方式,典型电路如图1-78所示。8管交流发电机内装有集成电路调节器,调节器通过 IG、L、B、F、P和E等端子(或接线柱)与点火开关、充电指示灯和发电机相连。IG 端经点火开关接至蓄电池;L端连接充电指示灯;B端直接连接发电机的输出端,用于检测发电机的电压:F端与发电机励磁绕组相连,借助晶体管VT,的导通与截止实现发电机输出电压调节:P端接至发电机定子绕组的某一相上,调节器根据P端检测到的交流发电机相电压,控制晶体管VT,的导通与截止,即控制充电指示灯。工作原理:接通点火开关SW,当发电机未运转或系统有故障时,单片IC电路检测到发申机电枢绕组P端的电压为零,这时控制调节器内的晶体管VT,导通,接通充电指示灯电路。电路为:电流从蓄电池“+”极→点火开关 SW→充电指示灯→调节器L端→晶体管 VT,的集电极发射极一调节器E端一蓄电池“-”极。这时充电指示灯点亮,表示不发电。同时 IC电路根据检测到的信号,控制调节器内的品体管VT,导通,接通发电机磁场绕组电路。励磁电流由蓄电池“+”极→发电机B端→磁场绕组→调节器F端→晶体管 VT,的集电极、发射极→调节器E端一蓄电池“-”极。IC电路不断检测P端的电压,当此电压达到设定值时,品体管 VT,截止,切断充电指示灯的电流回路,充电指示灯熄灭,表示发电机已正常发电。同时IC电路根据检测到的B(或IG)端电压,控制晶体管 VT,的导通程度,即控制励磁电流的大小,使发电机的输出电压稳定在一定范围内。 1. 听讲并记录相电压的关键信息。 2. 尝试分析相电压控制充电指示灯的工作原理。 掌握利用相电压控制充电指示灯的基本原理。 七、ECU 控制 1. 介绍ECU的功能和重要性。 2. 分析ECU如何接收、处理信号并控制充电指示灯。 3. 播放相关视频或动画辅助理解。 工作原理:ECU 通过检测发动机转速信号和电源电压来判断发电机运行情况,发动机正常运行后,ECU 根据电源电压是否高于设定值,控制充电指示灯,若电源电压高于设定值,说明发电机正常工作,充电指示灯熄灭;反之,充电指示灯点亮。 1. 听讲并记录ECU的关键信息。 2. 观察视频或动画，加深理解。 3. 小组讨论，分享对ECU控制的理解。 理解ECU在充电指示灯控制电路中的核心作用和控制机制。 课堂小结（5分钟） 充电指示灯控制电路有六种方式：一是利用发电机中性点电压经继电器控制；二是起动复合继电器控制；三是磁场二极管控制，依赖发电机内部二极管；四是隔离二极管控制，防止反接损坏；五是利用相电压控制，检测相电压与蓄电池电压差值；六是ECU控制，通过电子模块综合信号控制，为现代汽车主流方式。 1. 回顾本节课所学内容，总结学习收获。 2. 思考问题，并尝试回答。 3. 提出问题和建议，与教师和同学交流想法。 帮助学生巩固本节课所学内容，了解学生的学习情况和反馈，为后续教学提供调整和改进的依据。 作业布置 1. 绘制不同充电指示灯控制方式的电路原理图。 2. 分析一个实际充电指示灯控制电路故障案例，并写出故障原因及解决方案。 板书设计 五、相电压控制 六、ECU控制 重点：工作原理 难点：ECU控制决策过程 一、中性点电压控制 二、起动复合继电器控制 三、磁场二极管控制 四、隔离二极管控制 教学反思 本节课通过多样化的教学方式，如理论讲解、实物演示和小组讨论，有效激发了学生的学习兴趣，帮助学生掌握了充电指示灯控制电路的不同控制方式。但在实际教学过程中，部分学生对ECU控制部分的理解仍存在困难，未来需加强该部分的讲解和演示，同时增加更多实际案例的分析，以提高学生的实践能力和问题解决能力。 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！ 学科网（北京）股份有限公司 $$