CN103701454A

CN103701454A - 一种混合动力客车电机控制器的接口电路

Info

Publication number: CN103701454A
Application number: CN201310733712.XA
Authority: CN
Inventors: 周宪; 李唐娟; 黄雷
Original assignee: QINGYUAN ELECTRIC VEHICLE CO Ltd TIANJIN
Current assignee: QINGYUAN ELECTRIC VEHICLE CO Ltd TIANJIN
Priority date: 2013-12-23
Filing date: 2013-12-23
Publication date: 2014-04-02

Abstract

本发明公开了一种混合动力客车电机控制器的接口电路，包括：印刷电路板，所述印刷电路板上设置有信号滤波电路、电源滤波电路、对内接插件、对外电源接插件和对外信号接插件；所述信号滤波电路中的第一印刷电路板地平面上焊接有第一铍铜簧片阵列；所述电源滤波电路中的第二印刷电路板地平面上焊接有第二铍铜簧片阵列；所述第一铍铜簧片阵列与所述对外信号接插件相邻，所述第二铍铜簧片阵列与所述对外电源接插件相邻。通过对接口电路的电磁兼容设计，提升了电机控制器在车载恶劣环境下的抗干扰能力，并减小了电机控制器对其他车载、车外电子设备电磁干扰，使电机控制器能够在各种工况下长时间可靠运行。该接口电路制作简单，成本低廉，易于推广。

Description

一种混合动力客车电机控制器的接口电路

技术领域

本发明涉及电力电子传动领域，特别涉及一种混合动力客车电机控制器的接口电路。

背景技术

电机控制器作为动力控制单元，负责电能转换、电机状态监测和电机保护等重要职责，是混合动力客车的核心部件之一。

混合动力客车电机控制器的工作环境恶劣，电磁环境复杂多变，现有技术存在以下缺陷或不足：

电机控制器的接口电路缺少传导干扰、抗扰和辐射干扰或抗扰的设计，不能将干扰信号屏蔽在控制器壳体之外，也不能避免控制器产生的干扰信号向外传输。

发明内容

本发明提供了一种混合动力客车电机控制器的接口电路，本发明减少了电机控制器对外的干扰，增强了自身抗干扰能力，详见下文描述：

一种混合动力客车电机控制器的接口电路，包括：作为载体的印刷电路板，所述印刷电路板上设置有信号滤波电路、电源滤波电路、对内接插件、对外电源接插件和对外信号接插件；所述信号滤波电路中的第一印刷电路板地平面上焊接有第一铍铜簧片阵列；所述电源滤波电路中的第二印刷电路板地平面上焊接有第二铍铜簧片阵列；所述第一铍铜簧片阵列与所述对外信号接插件相邻，所述第二铍铜簧片阵列与所述对外电源接插件相邻。

所述电源滤波电路包括：第一电容、第二电容、第一二极管、第二二极管、第一共模扼流圈；

所述第一电容连接在电源线负极与所述第二印刷电路板地平面之间；所述第二电容连接在所述对外电源接插件正极与所述第二印刷电路板地平面之间；所述第一二极管连接在所述第一共模扼流圈与所述对外电源接插件的负极之间；所述第二二极管连接在所述对外电源接插件的正负极之间。

所述信号滤波电路中的信号线通过电容网络与所述第一印刷电路板地平面连接，所述第一印刷电路板地平面上焊接有所述第一铍铜簧片阵列，所述第一铍铜簧片阵列与电机控制器外壳相连。

所述第一铍铜簧片阵列包括：第一铍铜簧片、第二铍铜簧片、第三铍铜簧片）、第四铍铜簧片。

所述第二铍铜簧片阵列包括：第五铍铜簧片和第六铍铜簧片。

本发明提供的技术方案的有益效果是：通过对接口电路的电磁兼容设计，提升了电机控制器在车载恶劣环境下的抗干扰能力，并减小了电机控制器对其他车载、车外电子设备电磁干扰，使电机控制器能够在各种工况下长时间可靠运行。该接口电路在电力电子传动领域，特别是混合动力客车电机控制器领域里有广泛用途，且制作简单，成本低廉，易于推广。

附图说明

图1为一种混合动力客车电机控制器的接口电路的电路示意图。

10：印刷电路板； 20：信号滤波电路；

30：电源滤波电路； 40：对内接插件；

41：对外电源接插件； 42：对外信号接插件；

50：电容网络； 60：第一印刷电路板地平面；

61：第二印刷电路板地平面； 70：第一铍铜簧片阵列；

80：第二铍铜簧片阵列； 90：信号线；

71：第一铍铜簧片； 72：第二铍铜簧片；

73：第三铍铜簧片； 74：第四铍铜簧片；

81：第五铍铜簧片； 82：第六铍铜簧片；

C1：第一电容； C2：第二电容；

D1：第一二极管； D2：第二二极管；

L1：共模扼流圈。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明实施方式作进一步地详细描述。

为了减少电机控制器对外的干扰，增强自身抗干扰能力，本发明实施例提供了一种混合动力客车电机控制器的接口电路，参见图1，详见下文描述：

该混合动力客车电机控制器的接口电路包括：作为载体的印刷电路板10，印刷电路板10包含信号滤波电路20、电源滤波电路30、对内接插件40、对外电源接插件41和对外信号接插件42；信号滤波电路20中的第一印刷电路板地平面60上焊接有第一铍铜簧片阵列70；电源滤波电路30中的第二印刷电路板地平面61上焊接有第二铍铜簧片阵列80。

当电机控制器外部干扰信号通过信号线/电源线流经本发明所述接口电路时，直接通过电容网络50、第一电容C1、第二电容C2流至第一、第二铍铜簧片阵列70、80，再流至电机控制器外壳，通过电机控制器外壳与大地之间的寄生电容回流至大地，从而达到将外部干扰信号隔绝于电机控制器之外的目的。

当电机控制器内部高频电路产生的干扰信号通过印刷电路板10流至本发明所述接口电路时，直接通过电容网络50、第一电容C1、第二电容C2流至第一、第二铍铜簧片阵列70、80，再流至电机控制器外壳，通过电机控制器外壳与大地之间的寄生电容回流至大地，从而达到不使内部干扰信号影响外部车载/车外电子设备的目的。

为了减少干扰信号在印刷电路板10流过的面积，第一铍铜簧片阵列70与对外信号接插件42相邻，第二铍铜簧片阵列80与对外电源接插件41相邻。在安装接口电路板时，第一铍铜簧片阵列70、第二铍铜簧片阵列80与电机控制器外壳保持良好接触；第一铍铜簧片阵列70、第二铍铜簧片阵列80最好分别紧邻对外信号接插件42、对外电源接插件41。

实际应用时，对外电源接插件41分为正负两极；对外信号接插件42为信号接插件，对内接插件40为电源及信号混合接插件。

其中，电源滤波电路30包含：第一电容C1、第二电容C2、第一二极管D1、第二二极管D2、第一共模扼流圈L1；第一电容C1连接在电源线负极与第二印刷电路板地平面61之间（其作用为：将耦合在负电源线上的干扰信号通过电容旁路到地平面）；第二电容C2连接在对外电源接插件41正极与第二印刷电路板地平面61之间（其作用为：将耦合在正电源线上的干扰信号通过电容旁路到地平面）；第一二极管D1连接在第一共模扼流圈L1与对外电源接插件41的负极之间（其作用为：以防止外部电源反接对控制器内部电路造成损害）；第二二极管D2连接在对外电源接插件41的正负极之间，其类型为瞬态电压抑制二极管（其作用为：防止客车24V电路中由于其他感性负载造成的高压脉冲对电机控制器内部电路造成损害）。

其中，电源滤波电路30的第二印刷电路板地平面61上焊接有第二铍铜簧片阵列80，第二铍铜簧片阵列80位于紧靠对外电源接插件41处，第二铍铜簧片阵列80与电机控制器外壳相连；第二铍铜簧片阵列80包含：第五铍铜簧片81和第六铍铜簧片82。第二铍铜簧片阵列80的作用为：电机控制器壳体可视为低阻抗的完整地平面，接口电路的地平面通过铍铜簧片与壳体相连，使接口电路拥有完整地平面。

其中，信号滤波电路20中的信号线90通过电容网络50与第一印刷电路板地平面60连接，第一印刷电路板地平面60上焊接有第一铍铜簧片阵列70，第一铍铜簧片阵列70位于紧靠对外信号接插件42处，第一铍铜簧片阵列70与电机控制器外壳相连；第一铍铜簧片阵列70包含：第一铍铜簧片71、第二铍铜簧片72、第三铍铜簧片73、第四铍铜簧片74。第一铍铜簧片阵列70的作用为：电机控制器壳体可视为低阻抗的完整地平面，接口电路的地平面通过铍铜簧片与壳体相连，使接口电路拥有完整地平面。

具体实现时，印刷电路板10上印制有对内接插件40的焊盘、对外电源接插件41的焊盘、对外信号接插件42的焊盘、电容网络50的焊盘及导线、第一、第二印刷电路板地平面60、61，信号线90、第一、第二铍铜簧片阵列70、80的焊盘，以及第一电容C1、第二电容C2、第一二极管D1、第二二极管D2和共模扼流圈L1的焊盘及其之间的导线，上述各元器件焊接于印刷电路板之上。

具体实现时，根据电机控制器信号频率和干扰信号频率算得瓷片电容容值为10nF，即电容网络50、第一电容C1、第二电容C2均用10nF陶瓷电容，其特性是对高频干扰信号变现为低阻抗，对低频信号表现为高阻抗。当干扰信号加载至控制器外部信号线时，电容网络50会将该干扰信号旁路到第一印刷电路板地平面60。

综上所述，该混合动力客车电机控制器的接口电路接口电路将电机控制器外部干扰信号屏蔽在控制器壳体之外；避免控制器产生的干扰信号向外传输；该接口电路在电力电子传动领域，特别是混合动力客车电机控制器领域里有广泛用途，且制作简单，成本低廉，易于推广。

本领域技术人员可以理解附图只是一个优选实施例的示意图，上述本发明实施例序号仅仅为了描述，不代表实施例的优劣。

以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims

1.一种混合动力客车电机控制器的接口电路，包括：作为载体的印刷电路板（10），其特征在于，所述印刷电路板（10）上设置有信号滤波电路（20）、电源滤波电路（30）、对内接插件（40）、对外电源接插件（41）和对外信号接插件（42）；所述信号滤波电路（20）中的第一印刷电路板地平面（60）上焊接有第一铍铜簧片阵列（70）；所述电源滤波电路（30）中的第二印刷电路板地平面（61）上焊接有第二铍铜簧片阵列（80）；所述第一铍铜簧片阵列（70）与所述对外信号接插件（42）相邻，所述第二铍铜簧片阵列（80）与所述对外电源接插件（41）相邻。

2.根据权利要求1所述的一种混合动力客车电机控制器的接口电路，其特征在于，所述电源滤波电路（30）包括：第一电容（C1）、第二电容（C2）、第一二极管（D1）、第二二极管（D2）、第一共模扼流圈（L1）；

所述第一电容（C1）连接在电源线负极与所述第二印刷电路板地平面（61）之间；所述第二电容（C2）连接在所述对外电源接插件（41）正极与所述第二印刷电路板地平面（61）之间；所述第一二极管（D1）连接在所述第一共模扼流圈（L1）与所述对外电源接插件（41）的负极之间；所述第二二极管（D2）连接在所述对外电源接插件（41）的正负极之间。

3.根据权利要求1所述的一种混合动力客车电机控制器的接口电路，其特征在于，所述信号滤波电路（20）中的信号线（90）通过电容网络（50）与所述第一印刷电路板地平面（60）连接，所述第一印刷电路板地平面（60）上焊接有所述第一铍铜簧片阵列（70），所述第一铍铜簧片阵列（70）与电机控制器外壳相连。

4.根据权利要求1或3所述的一种混合动力客车电机控制器的接口电路，其特征在于，所述第一铍铜簧片阵列（70）包括：第一铍铜簧片（71）、第二铍铜簧片（72）、第三铍铜簧片（73）、第四铍铜簧片（74）。

5.根据权利要求1所述的一种混合动力客车电机控制器的接口电路，其特征在于，所述第二铍铜簧片阵列（80）包括：第五铍铜簧片（81）和第六铍铜簧片（82）。