电热丝发热体玻璃除霜器原理及应用

电热丝玻璃除霜器原理及设计汽车后窗玻璃除霜，利用电热丝两端相接成并联电路，当两端加 上电压后，即可产生热量加热玻璃，从而达到防止和清除结霜的目的， 耗电量约为30-50W。除霜栅格电路原理与分析 除霜器的栅格结构如图1-1所示，可以认为栅格导线是电阻，如图1-2所示，在这里我们以5格栅格为设计电路，x和y标记栅格单元的水平和垂直间距。如图:a.栅格结构当栅格尺寸已知时，为了使每根导线（发热丝）的单位长度的功率损耗相 同，需要求出栅格中每个电阻的表达式，以确保玻璃在x和y方 向统一加 热。因此需要根据下列关系式求出栅格的电阻值。R?x）i?2R?x）二 i?2R?x）二 i?2R?x）二 i?2R?x）二二i?2；i?2R/y）二 i?2R?x）i?2R?）=ib2（R）/y）二ic2（R/y）二i52（Rd/y） i52 （Rd/y）=i52 （Rs/x）c根据栅格的结构特点进行分析，已知R4=R?,R5=Ri,FC=Fb,Rd=Fa。所 以只 要求出Ri,R2,R3,Ra和Rb后，也就求出了其余电阻。根据电阻串并联和分压、分流原理等电阻电路的分析知识。由电路课直接求得 i3=V/R3 。定义变量：D=(R+2R?)(R?+2Fb)+2RRb，可求得：ib V(R+R?+2R),根据 分流原理求得：珀二VR/D,i2=V(R+2Fa)/D,进而可推导出以Ri为求 解变量的 各电阻值的计算表达式：Ra=hRi ,Rb=(i+2h)2hRi/4(i+h)2,R2=(i+2h)2Ri,R3=(i+2h)4Ri/(i+h)2注： h=y/x根据对称性： R4=R2,R5=Ri,Rc=Rb,Rd=Ra 实训任务及要求设计一个玻璃除霜器，栅格宽lm,五根水平栅格的垂直位移是0.025m,直流12V电压供电，功率损耗120W/m,试确定各格栅电阻阻 值。由于我们实验用的电阻都是0.25-0.5W的电阻，所以我们计算得到的 电阻需要乘以 i000 倍，这样在模拟仿真时不至于损坏元件和设备。参数计算根据间距规格计算h,可得h=y/x=0.025/l=0.025已知栅格是lm宽，供电电压是12V,则R3的功率损耗是120W,分析电路 可得：RS=122/120=1.2 Q, 对照除霜栅格电阻表达式则有：S24Ri=(1+h)2®(1+2h)4=1.0372QR2=(1+2h)2R = 1.1435QRa=hRi=0.0259QRb=(1+2h)2hR/4(1+h)2=0.0068Q根据对称性Rt=F2=1.1435QR =RI=1.0372Q5R =RD=0.0068QCRd=Ra=0.0259Q