Para que seja possível compreender as vantagens de um sistema multiplexado é importante conhecer a composição de um sistema elétrico automotivo convencional:
– Interruptores ou chaves: possuem a função de acionar os dispositivos elétricos, como por exemplo iluminação, válvulas, etc.
– Sensores: responsáveis por medir grandezas físicas para que com base nelas o sistema possa tomar decisões, a exemplo de quando a temperatura da água do radiador estiver alta é acionado o eletroventilador para auxiliar no resfriamento.
– Relés: Os relés são utilizados quando a carga que se deseja acionar é maior do que a capacidade da condução de um interruptor ou chave. Além disso, também é utilizado para elaborar lógicas de funcionamento, sendo que alguns possuem funções específicas, como o relé de piscas, por exemplo.
– Atuadores: São os equipamentos que serão acionados pelo sistema, a exemplo dos faróis, limpador de para brisa, sinaleiras, exaustores, válvulas, etc.
– Fusíveis: São responsáveis pela proteção do sistema contra curto circuitos.
– Fiação: Efetua a interligação de todo o sistema.
Tais sistemas utilizam fios separados para cada função. No caso de um ônibus, por exemplo, supondo que possua 12 interruptores controlados pelo motorista, seriam necessário no mínimo 40 fios, em diferentes bitolas, dimensionadas de acordo com cada carga. Para cada um destes fios, há a necessidade de aplicação de terminais e conectores. Este conjunto de fios, denominado de “chicote”`, irá se estender pelo veículo para a central elétrica (onde estarão os relés e fusíveis), aos sensores e atuadores formando uma complexa rede elétrica.
Já um sistema multiplexado é geralmente composto de Interfaces e ECU’s.
Para compreender na prática as vantagens do sistema multiplexado em relação ao convencional, vamos seguir o exemplo do ônibus citado anteriormente:
– Os 10 interruptores do motorista seriam substituídos por uma interface de 12 funções, otimizando espaço no painel e gerando valor estético.
– A central elétrica, seus relés e fusíveis, seriam substituídos por uma ou mais ECU’s, estas recebendo sinais de sensores e acionando atuadores, de acordo com uma lógica programável, que pode ser facilmente alterada, possibilitando grande flexibilidade;
– As ECU’s e Interfaces comunicam-se através de um protocolo padrão, geralmente CAN J1939 em uma rede física que exige apenas 2 fios. As ECU’s podem ser distribuídas pelo veículo de forma a estarem mais próximas das cargas que irão acionar, reduzindo a quantidade necessária de fios e consequentemente sua complexidade e custos;
– Todas as saídas das ECU’s são tem proteção eletrônica contra curto circuitos e sobrecargas, dispensando o uso de fusíveis. Além disso, possui sistema de diagnóstico de falhas, que auxilia na identificação de defeitos, acelerando os processos de manutenção;
– As saídas também permitem controle PWM das cargas, que possibilita a dimerização de sistemas de iluminação ou partida em rampa para motores, por exemplo.
– As entradas podem ler sinais digitais (positivos, negativos, frequência) ou analógicos.
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