動力總成控制器的電磁兼容設(shè)計方法

動力總成控制器應(yīng)用環(huán)境比較惡劣，干擾嚴(yán)重，存在多種噪聲和耦合方式；因此除了完善的功能外，還應(yīng)該有較強的抗干擾能力。因此，可以運用上述各種電磁兼容設(shè)計方法對其進行抑制。

1．接地

動力總成控制器的接地以抗外界干擾為主要目的，因此屬于信號接地。它采用了“滿接地’’方式，即在除傳輸導(dǎo)線及元器件所占用的地方以外，全部接地，這樣既減少了地阻抗，同時也起到了屏蔽作用。由于信號線與地線之間的距離僅為線路板層間距離，高頻電路總是選擇環(huán)路面積小的路徑流動，因此，實際的電流總是在信號線正下方的地線面上流動。這樣，自然就形成了小的信號環(huán)路面積，從而減小了差模輻射。

?2．隔離

動力總成控制器的電磁隔離采用了輸入、輸出全光電隔離。光電耦合器的輸入阻抗很低（一般為IOO,歐姆～1 k歐姆而干擾信號的阻抗一般都很大，因此傳輸?shù)焦怆婑詈掀鞯母蓴_電壓就變得很小了；并且干擾源的內(nèi)阻都很大，雖然可以產(chǎn)生一定的干擾電壓，但能量較小，只能形成微弱的電流，而光電耦合器的發(fā)光二極管只有通過一定的電流才發(fā)光，因此，即使是電壓的幅值很高的干擾，由于沒有足夠的能量，也不能使二極管發(fā)光，干擾就被抑制了；光電耦合器是在一個密封的管殼內(nèi)進行的．因而不受外界的影響。

3．濾波

傳感器故障和外部信號干擾是引起動力總成控制器工作失常的重要因素之一。對于模擬信號，由于正常工作時所輸出的信號都有一定范圍，在電磁兼容設(shè)計時，常對模擬量采用低通濾波器，阻止高頻信號通過。另外當(dāng)存在高速跳變的數(shù)字信號時，將產(chǎn)生阻抗噪聲，因此在動力總成控制器電磁兼容設(shè)計過程中，常采取在控制器電源端口加入濾波器的方式來抑制電源端的噪聲，其中大容量的電容負(fù)責(zé)進行高通濾波，而小容量的電容負(fù)責(zé)進行低通濾波。

4．PCB設(shè)計

動力總成控制器的電路板采用了6層電路板的設(shè)計，相對于雙面PCB而言，多了地線層和電源層，電源平面應(yīng)靠近接地平面，并且安排在接地平面之下。這樣接地平面可以對電源平面上分布的輻射電流起到屏蔽作用。電源層及排列緊密的信號線與地線間距離能夠減小共模阻抗和感性耦合。兩層信號走線之間的串?dāng)_??；電源層和地線層之間距離較小，因此阻抗很小，適合于電源噪聲解耦。

5．其他方法

選用集成度高的元器件能夠減少電路板上元器件的數(shù)目，使電路板的布局簡單，因而可以大大降低故障率和受干擾的概率。元器件的降額使用。降額設(shè)計就是使元件在低于其額定應(yīng)力下工作，而影響系統(tǒng)運行可靠。陛的應(yīng)力有：電應(yīng)力（電壓、電流、功率和頻率等）、溫度、機械應(yīng)力，當(dāng)工作應(yīng)力高于額定應(yīng)力時，元器件的失效率就提高。合理的降額是提高元器件和零部件可靠性的有效方法。