[회로이론] 자동차 에어백 점화 장치 설계

소개

자동차 에어백 점화 장치

자동차 에어백은 운전자를 보호하기 위해 현재 널리 사용되고 있다. 다음 그림과 같이 충전된 커패시터를 진자를 이용해 팽창 점화 장치에 연결시킨다. 폭발 장치는 R로 표시된 저항체에 흡수되는 에너지에 의해 점화되어 자동차 에어백을 팽창시킨다. 에어백이 팽창되기 위해서는 R에서 발산되는 에너지가 1J 이상은 되어야 하고 점화 장치도 0.1초 내에 작동되어야 한다. 이 조건을 만족시키는 L과 C 값을 구하라.

목차

목 차

상황 설정……………2
설계 목표……………2
계획 수립……………2

▵과제동 응답 [3 ~ 7]
계획 실행……………3 ~ 6
해의 검증……………7

▵부족 제동 응답 [8 ~ 12]
계획 실행……………8 ~ 10
해의 검증……………11 ~ 12

결 론……………13

본문내용

Electronic Circuits [회로이론]
자동차 에어백 점화 장치
자동차 에어백은 운전자를 보호하기 위해 현재 널리 사용되고 있다. 다음 그림과 같이 충전된 커패시터를 진자를 이용해 팽창 점화 장치에 연결시킨다. 폭발 장치는 R로 표시된 저항체에 흡수되는 에너지에 의해 점화되어 자동차 에어백을 팽창시킨다. 에어백이 팽창되기 위해서는 R에서 발산되는 에너지가 1J 이상은 되어야 하고 점화 장치도 0.1초 내에 작동되어야 한다. 이 조건을 만족시키는 L과 C 값을 구하라.
상 황
설 정
1. 스위치는 t=0에 위치 1에서 위치 2로 옮겨진다.
2. 스위치는 위치 1에 오랫동안 연결되어 있었다.
3. 병렬 RLC 회로는 t≥0 일 때 동작한다.
설 계
목 표
커패시터에 축적된 에너지가 저항 R에 빨리 전달되도록 L과 C를
선택한다.
계 획
수 립
1. 0.4초 이내에(0.4s≥T) 부족제동 응답이 얻어질 수 있도록
L과 C를 선택한다.
2. 과제동 응답에 대해서도 설계한다.
3. 저항 R에 대하여 와 를 푼다.
자동차 에어백 점화 장치 설계
계 획
실 행
설계에 앞서 주어진 조건에 대해 알아보면 의 전원이 인가되고 있으며 스위치는 t=0에서 1번에서 2번으로 옮겨진다.
이 두 가지 조건으로부터 초기 커패시터 전압은 가 되는 걸 알 수 있다. 또한 저항에 흐르는 전류는 가 되는 것을 알 수 있다.
t≥0 일 때의 회로에 대해 알아보면, 스위치는 2번으로 옮겨지게 되고, 회로는 병렬 RLC 회로가 된다. 이제부터는 병렬 RLC 회로의 응답특성에 대해 알아본다.
KVL을 적용하면
위 식에 양변을 미분하면 다음과 같다.
연산자 s를 이용하여 특성방정식과 근을 구하면 다음과 같다.
이면 서로 다른 두 실근이며 과제동 응답이고,
이면 두 복소근이며 부족 제동 응답이다.

참고자료

· 없음