CN109557836B - 后轮随动转向系统的控制器电路板、控制器和车辆 - Google Patents

后轮随动转向系统的控制器电路板、控制器和车辆 Download PDF

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Abstract

本公开涉及一种后轮随动转向系统的控制器电路板、控制器和车辆，该电路板包括：信号接口区域、低电压区域和高电压区域，信号接口区域设置在电路板的第一边缘所在区域，按照第一方向低电压区域和高电压区域位于信号接口区域的下方，且沿第二方向依次排布，低电压区域和高电压区域隔离设置，第一方向为远离第一边缘的方向，第二方向与第一方向垂直，信号接口区域中包括：信号接口模块，低电压区域中包括：旋变数字转换RDC模块、微控制单元MCU模块、控制器局域网络CAN通信模块、预驱动模块和电源芯片管理模块，高电压区域中包括：电机电源管理模块和三相电机驱动模块。本公开能够减少干扰，提高电磁兼容性，从而缩短开发周期、降低成本。

Description

后轮随动转向系统的控制器电路板、控制器和车辆
技术领域
本公开涉及控制技术领域，具体地，涉及一种后轮随动转向系统的控制器电路板、控制器和车辆。
背景技术
随着汽车在人们的日常生活中扮演的角色越来越重要，汽车各方面性能的提高就成了大家十分关注的问题。由于人们对汽车舒适度的要求，汽车的车内空间不断增大，相应的汽车的轴距也不断加长，在舒适度提高的同时，也对汽车操纵性带来了一定的影响，例如，当汽车在低速行驶的状态下转弯，转弯半径变大，降低汽车的灵活度，进一步的当汽车高速行驶的状态下，汽车的稳定性也会降低。通过加入后轮随动转向技术，增加了后轮小角度转向功能，能够弥补传统转向系统的不足。
目前，后轮转向系统的控制器通常设置在后备箱内，由于需要与整车信号通信，使得后轮转向系统与整车控制系统的通信距离较远，电磁环境复杂，导致在进行EMC(英文：Electro Magnetic Compatibility，中文：电磁兼容性)和抗干扰测试时会受到信号远距离传输所带来的影响，因此后轮转向系统的PCB设计会影响到整车的开发周期和成本。
发明内容
本公开的目的是提供一种后轮随动转向系统的控制器电路板、控制器和车辆，用以解决后轮转向系统因PCB设计导致系统的电磁兼容性降低等问题。
为了实现上述目的，根据本公开实施例的第一方面，提供一种后轮随动转向系统的控制器电路板，所述电路板包括：信号接口区域、低电压区域和高电压区域，所述信号接口区域设置在电路板的第一边缘所在区域，按照第一方向所述低电压区域和所述高电压区域位于所述信号接口区域的下方，且沿第二方向依次排布，所述低电压区域和所述高电压区域隔离设置，所述第一方向为远离所述第一边缘的方向，所述第二方向与所述第一方向垂直；
所述信号接口区域中包括：信号接口模块；
所述低电压区域中包括：旋变数字转换RDC模块、微控制单元MCU模块、控制器局域网络CAN通信模块、预驱动模块和电源芯片管理模块；
所述高电压区域中包括：电机电源管理模块和三相电机驱动模块。
可选地，所述低电压区域包括按照所述第二方向依次排布的第一子区域和第二子区域；在所述第一子区域中，按照所述第一方向从上到下依次设置有所述RDC模块和所述MCU模块，在所述第二子区域中，按照所述第一方向从上到下依次设置有所述CAN通信模块、所述预驱动模块和所述电源芯片管理模块；
所述高压区域中包括：按照所述第二方向依次排布的所述电机电源管理模块和所述三相电机驱动模块，所述电机电源管理模块与所述低电压区域的所述第二子区域相邻；
所述高电压区域与所述低电压区域之间设置有隔离滤波电路。
可选地，所述电路板为多层的印制电路板PCB，所述PCB的第一层和底层用于设置元器件，所述PCB除第一层和底层以外的中间层包括：一个电源层、一个或多个接地层和一个或多个信号层。
可选地，所述信号接口模块包括：旋转变压器数据接口、信号传输接口、电源输入接口和三相电机接口；
所述旋转变压器数据接口、所述信号传输接口、所述电源输入接口和所述三相电机接口均设置在所述PCB的底层。
可选地，所述RDC模块包括：滤波电容、解码芯片和缓冲放大电路，所述解码芯片设置在所述PCB的第一层，所述缓冲放大电路中的运算放大器设置在所述PCB的底层与所述解码芯片相距第一预设距离的位置，按照所述第一方向，所述RDC模块位于所述旋转变压器数据接口的下方，所述解码芯片通过所述运算放大器与所述旋转变压器数据接口中的输入端口相连，所述旋转变压器数据接口中的输出端口通过所述滤波电容与所述解码芯片相连；
所述MCU模块包括：MCU，所述MCU设置在所述PCB的第一层，与所述解码芯片相连；
所述电源芯片管理模块包括：设置在所述PCB的第一层上的电源管理芯片、π型滤波器、第一低压降绝缘栅型场效应管MOS、第二低压降MOS，按照所述第一方向，所述第一低压降MOS和所述电源管理芯片位于所述预驱动模块的下方，且按照所述第二方向依次排布，所述第二低压降MOS设置在所述第一低压降MOS的下方，所述π型滤波器设置在所述电源管理芯片的下方，所述π型滤波器与所述电源管理芯片的输入端相连，所述第一低压降MOS的压降大于所述第二低压降MOS的压降；
所述CAN通信模块包括：CAN收发器，按照所述第一方向，所述CAN通信模块位于所述信号传输接口的下方，所述CAN收发器设置在所述PCB的第一层，与所述信号传输接口相连；
所述预驱动模块包括：预驱芯片，所述预驱芯片设置在所述PCB的第一层。
可选地，所述π型滤波器包括：滤波电感、前级滤波电容和后级滤波电容；
其中所述滤波电感和所述前级滤波电容设置在所述PCB的第一层，所述后级滤波电容设置在所述PCB的底层，按照所述第一方向所述前级滤波电容设置在所述滤波电感的下方，所述后级滤波电容设置在与所述前级滤波电容相距第二预设距离的位置。
可选地，所述三相电机驱动模块包括设置在所述PCB的第一层上的三相全桥电路和采样电阻，所述三相全桥电路包括：由第一N沟道绝缘栅型场效应管NMOS、第二NMOS、和第三NMOS组成的上半桥，和由第四NMOS、第五NMOS和第六NMOS组成的下半桥，所述采样电阻包括：第一采样电阻、第二采样电阻和第三采样电阻；按照所述第一方向，所述三相电机驱动模块设置在所述三相电机接口的下方，所述上半桥设置在所述下半桥的下方，所述第一采样电阻、所述第二采样电阻和所述第三采样电阻分别设置为所述第四NMOS、所述第五NMOS和所述第六NMOS的上方，所述第一采样电阻、所述第二采样电阻和所述第三采样电阻的一端分别与所述第四NMOS的源极、所述第五NMOS的源极和所述第六NMOS的源极相连，所述第一采样电阻、所述第二采样电阻和所述第三采样电阻的另一端均与所述三相电机接口相连；
所述电机电源管理模块包括设置在所述PCB的第一层上的电源滤波电容、第七NMOS和第八NMOS，按照所述第一方向，所述电机电源管理模块设置在所述电源输入接口下方，所述电源滤波电容设置在所述第七NMOS的上方，所述第七NMOS设置在所述第八NMOS的上方，所述第七NMOS的源极和所述第八NMOS的源极相连，所述第七NMOS的栅极和所述第八NMOS的栅极均与所述电源输入接口相连，所述电源输入接口通过所述电源滤波电容与所述第七NMOS的漏极相连，所述第八NMOS的漏极通过所述隔离滤波电路与所述三相电机接口相连。
可选地，所述三相电机驱动模块还包括设置在所述PCB的第一层上的热敏电阻，所述热敏电阻设置在与所述上半桥相距第三预设距离的位置。
可选地，所述隔离滤波电路包括：隔离滤波电感、前级隔离滤波电容、第一后级隔离滤波电容和第二后级隔离滤波电容；
所述隔离滤波电路设置在所述PCB的底层，且按照所述第一方向位于所述上半桥的下方。
根据本公开实施例的第二方面，提供一种后轮随动转向系统的控制器，所述控制器本公开实施例的第一方面提供的任一项电路板，所述控制器还包括散热片，所述散热片设置在所述电路板的所述三相电机驱动模块的板面上方。
根据本公开实施例的第三方面，提供一种车辆，所述车辆包括本公开实施例的第二方面所述的后轮随动转向系统的控制器。
通过上述技术方案，本公开通过将电路板分为信号接口区域、低电压区域和高电压区域，将低电压、小电流的模块与高电压、大电流的模块隔离开，从物理上避免了低电压区域和高电压区域之间的干扰，也减少了由于高温影响元器件正常工作的问题，同时将信号接口区域设置在低电压区域和高电压区域上，减少了电路板上的元器件与外部进行通信的传输距离，进一步降低干扰。能够减少干扰，提高控制器的电磁兼容性，从而缩短开发周期、降低成本。
本公开的其他特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明，应当理解的是，以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性和解释性的，并不能限制本公开。
附图说明
附图是用来提供对本公开的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与下面的具体实施方式一起用于解释本公开，但并不构成对本公开的限制。在附图中：
图1是根据一示例性实施例示出的一种后轮随动转向系统的控制器电路板的框图；
图2是根据一示例性实施例示出的一种后轮随动转向系统的控制器电路板示意图。
附图标记说明
Q6第一低压降MOS Q7第二低压降MOS
L0滤波电感 Q0第一NMOS
Q1第二NMOS Q2第三NMOS
Q3第四NMOS Q4第五NMOS
Q5第六NMOS RS0第一采样电阻
RS1第二采样电阻 RS2第三采样电阻
Q8第七NMOS Q9第八NMOS
NTC1热敏电阻 L1隔离滤波电感
C1前级隔离滤波电容 C2第一后级隔离滤波电容
C3第二后级隔离滤波电容
具体实施方式
以下结合附图对本公开的具体实施方式进行详细说明，其示例表示在附图中。下面的描述涉及附图时，除非另有表示，不同附图中的相同数字表示相同或相似的要素。以下示例性实施例中所描述的实施方式并不代表与本公开相一致的所有实施方式。相反，它们仅是与如所附权利要求书中所详述的、本公开的一些方面相一致的装置和方法的例子。
在本公开中，在未作相反说明的情况下，使用的方位词如“上、下、左、右、后”通常对应于电路板板面的上、下、左、右，需要注意的是，上述方位名词仅用于解释和说明本公开，并不用于限制。
在对本公开提供的后轮随动转向系统的控制器电路板、控制器和车辆说明前，首先对本公开各个实施例所涉及应用场景进行介绍。该应用场景为任意一种车辆，该车辆不限于传统汽车、纯电动汽车或是混动汽车，其中车辆的车轮分为前轮和后轮两种，分别连接车辆的前轴和后轴，车辆的前轮设置有转向系统，同时后轮设置有后轮转向系统。
图1是根据一示例性实施例示出的一种后轮随动转向系统的控制器电路板的框图，如图1所示，该电路板包括：信号接口区域101、低电压区域102和高电压区域103。
信号接口区域101设置在电路板的第一边缘所在区域，按照第一方向低电压区域102和高电压区域103位于信号接口区域101的下方，且沿第二方向依次排布，低电压区域102和高电压区域103隔离设置，第一方向为远离第一边缘的方向，第二方向与第一方向垂直。
信号接口区域101中包括：信号接口模块1011。
低电压区域102中包括：RDC(英文：Resolver to Digital converter，中文：旋变数字转换)模块1021、MCU(英文：Microcontroller Unit，中文：微控制单元)模块1022、CAN(英文：Controller Area Network中文：控制器局域网络)通信模块1023、预驱动模块1024和电源芯片管理模块1025。
高电压区域103中包括：电机电源管理模块1031和三相电机驱动模块1032。
需要说明的是，在本公开中，第一边缘为电路板位于一侧的边缘，第一方向为远离第一边缘的方向，第二方向与第一方向垂直，具体到图1中，第一边缘为信号接口区域101所在电路板一侧的上边缘，第一方向为由上至下的方向，第二方向为的左右方向(图1中以从左到右的方向为例)。同时，本公开实施例中提及的第一预设距离、第二预设距离和第三预设距离，均为根据电路板的实际尺寸和具体布局，选取的符合实际应用的距离。需要注意的是，上述方位名词仅用于解释和说明本公开，并不用于限制。
举例来说，将电路板分为信号接口区域101、低电压区域102和高电压区域103，这样可以将电路板上低电压、小电流的模块与高电压、大电流的模块隔离开，在各模块之间传递信号时，能够有效减少干扰，降低电路产生自激问题的可能性，提高电路板的EMC。可以根据预设的电压阈值，将电路板上的元器件按照电压分为低电压区域102中和高电压区域103。其中，隔离设置可以采用变压器、继电器、光电耦合器或滤波器等器件进行隔离。同时由于高电压、大电流的模块的功率大，相应会产热，与低电压、小电流的模块隔离开，再增加散热装置或热敏装置，来控制高电压、大电流的模块的产热，能够减少由于高温影响元器件正常工作的问题。进一步的，按照第一方向将低电压区域102和高电压区域103设置在信号接口区域101的下方，减少了所述后轮转向系统与外部进行通信的传输距离，进一步降低干扰。
综上所述，本公开通过将电路板分为信号接口区域、低电压区域和高电压区域，将低电压、小电流的模块与高电压、大电流的模块隔离开，从物理上避免了低电压区域和高电压区域之间的干扰，也减少了由于高温影响元器件正常工作的问题，同时将信号接口区域设置在低电压区域和高电压区域上，减少了电路板上的元器件与外部进行通信的传输距离，进一步降低干扰。能够减少干扰，提高控制器的电磁兼容性，从而缩短开发周期、降低成本。
进一步的，如图1所示，低电压区域102包括按照第二方向依次排布的第一子区域102a和第二子区域102b。在第一子区域102a中，按照第一方向从上到下依次设置有RDC模块1021和MCU模块1022，在第二子区域102b中，按照第一方向从上到下依次设置有CAN通信模块1023、预驱动模块1024和电源芯片管理模块1025。
高压区域103中包括：按照第二方向依次排布的电机电源管理模块1031和三相电机驱动模块1032，电机电源管理模块1032与低电压区域102的第二子区域102b相邻。
高电压区域103与低电压区域102之间设置有隔离滤波电路。
示例的，RDC模块1021和CAN通信模块1023按照第一方向设置在信号接口模块101下方，并按照第二方向排成一行，MCU模块1022设置在RDC模块1021下方，在CAN通信模块1023下方按照第一方向依次设置预驱动模块1024和电源芯片管理模块1025。同样的，电机电源管理模块1031和三相电机驱动模块1032按照第一方向设置在信号接口模块101下方，并按照第二方向排成一行。高电压区域103与低电压区域102之间设置有隔离滤波电路，将电路板上低电压的模块与高电压的模块隔离开，减少干扰，提高电路板的EMC。
可选的，该电路板为多层的PCB(英文：Printed Circuit Board，中文：印制电路板)，PCB的第一层和底层用于设置元器件，PCB除第一层和底层以外的中间层包括：一个电源层、一个或多个接地层和一个或多个信号层。
其中，以PCB为双面板，6层层叠设计为例，在PCB上可以设置有1.2V、3.3V、5V、12V等多个电源轨，PCB的第一层和底层用来设置元器件，即信号接口模块101、高电压区域103与低电压区域102中所包含的元器件都设置在第一层和底层，剩余四层可以按照第二层由上至下到第五层的顺序，采用信号层、接地层、电源层、信号层的结构，也可以采用接地层、信号层、电源层、结底层的结构。
图2是根据一示例性实施例示出的一种后轮随动转向系统的控制器电路板示意图，如图2所示：
信号接口模块1011包括：旋转变压器数据接口、信号传输接口、电源输入接口和三相电机接口。
旋转变压器数据接口、信号传输接口、电源输入接口和三相电机接口均设置在PCB的底层。
示例的，根据电路板的安装方式和空间利用的需要，将信号接口模块1011的旋转变压器数据接口、信号传输接口、电源输入接口和三相电机接口按照第二方向依次排列，全部设置在PCB的底层。
如图2所示，RDC模块1021可以包括：滤波电容、解码芯片和缓冲放大电路，解码芯片设置在PCB的第一层，缓冲放大电路中的运算放大器设置在PCB的底层与解码芯片相距第一预设距离的位置，按照第一方向，RDC模块位于旋转变压器数据接口的下方，解码芯片通过运算放大器与旋转变压器数据接口中的输入端口相连，旋转变压器数据接口中的输出端口通过滤波电容与解码芯片相连。
示例的，RDC模块1021设置在与旋转变压器数据接口和MCU模块1022之间的位置，最大限度地减少了旋转变压器数据的传输距离，保证了数据传输的可靠性，同时最大限度的降低干扰，提高EMC。RDC模块1021包含解码芯片、外围的缓冲放大电路和滤波电容，其中，缓冲放大电路中的运算放大器设置在PCB的底层与解码芯片相距第一预设距离的位置。解码芯片通过运算放大器输出符合电路要求的励磁信号到旋转变压器数据接口中的输入端口，旋转变压器数据接口中的输出端口将带有电机位置信息的旋转变压器数据通过滤波电容输入到解码芯片。
MCU模块1022包括：MCU，MCU设置在PCB的第一层，与解码芯片相连。
示例的，MCU设置在PCB的第一层的左下方，与解码芯片相连，解码芯片将旋转变压器数据接口输出的带有电机位置信息的旋转变压器数据进行解码后，传输到MCU。MCU模块1022还可以包括与MCU相匹配的晶振电路等外围器件。
电源芯片管理模块1025包括：设置在PCB的第一层上的电源管理芯片、π型滤波器、第一低压降绝缘栅型场效应管MOS Q6、第二低压降MOS Q7，按照第一方向，第一低压降MOSQ6和电源管理芯片位于预驱动模块的下方，且按照第二方向依次排布，第二低压降MOS Q7设置在第一低压降MOS Q6的下方，π型滤波器设置在电源管理芯片的下方，π型滤波器与电源管理芯片的输入端相连，第一低压降MOS Q6的压降大于第二低压降MOS Q7的压降。
具体的，π型滤波器设置在电源管理芯片的下方，与电源管理芯片的输入端相连，能够有效隔离干扰，提高电路工作的稳定性。其中，第一低压降MOSQ6的压降大于第二低压降MOS Q7的压降，例如，第一低压降Q6可以是3.3V的LDO(英文：Low Dropout，中文：低压降)MOS，第二低压降Q7可以是1.2V的LDO MOS。
CAN通信模块1023包括：CAN收发器，按照第一方向，CAN通信模块1023位于信号传输接口的下方，CAN收发器设置在PCB的第一层，与信号传输接口相连。
预驱动模块1024包括：预驱芯片，预驱芯片设置在PCB的第一层。
示例的，预驱芯片的输入端分别与MCU和电源管理芯片连接，输出端与三相电机驱动模块1032连接，电源管理芯片用于为预驱芯片供电，MCU通过控制信号来控制预驱芯片来驱动三相电机驱动模块1032。在距离预驱芯片的预设距离内还可以设置热敏电阻NTC0，用于实时监控低电压区域102的温度变化情况，并将监控的温度情况进行反馈。
可选的，π型滤波器包括：滤波电感L0、前级滤波电容和后级滤波电容，如图2所示：
其中滤波电感L0和前级滤波电容设置在PCB的第一层，后级滤波电容设置在PCB的底层，按照第一方向前级滤波电容设置在滤波电感L0的下方，后级滤波电容设置在与前级滤波电容相距第二预设距离的位置。
其中，根据元器件尺寸大小对PCB布局的影响，将后级滤波电容设置在PCB的底层进行布线。
如图2所示，三相电机驱动模块1032包括设置在PCB的第一层上的三相全桥电路和采样电阻，三相全桥电路包括：由第一N沟道绝缘栅型场效应管NMOS Q0、第二NMOS Q1和第三NMOS Q2组成的上半桥，和由第四NMOS Q3、第五NMOS Q4和第六NMOS Q5组成的下半桥，采样电阻包括：第一采样电阻RS0、第二采样电阻RS1和第三采样电阻RS2。按照第一方向，三相电机驱动模块1032设置在三相电机接口的下方，上半桥设置在下半桥的下方，第一采样电阻RS0、第二采样电阻RS1和第三采样电阻RS2分别设置为第四NMOS Q3、第五NMOS Q4和第六NMOS Q5的上方，第一采样电阻RS0、第二采样电阻RS1和第三采样电阻RS2的一端分别与第四NMOS Q3的源极、第五NMOS Q4的源极和第六NMOS Q5的源极相连，，第一采样电阻RS0、第二采样电阻RS1和第三采样电阻RS2的另一端均与三相电机接口相连。
举例来说，三相全桥电路由六个NMOS组成，按照上半桥和下半桥分为：按照第二方向依次排开的第一NMOS Q0、第二NMOS Q1和第三NMOS Q2组成的上半桥，按照第二方向依次排开的第四NMOS Q3、第五NMOS Q4和第六NMOS Q5组成的下半桥，其中按照第一方向，下半桥设置在三相电机接口的下方，上半桥设置在下半桥的下方。第三采样电阻RS2作为U相电流采样电阻设置在U相下半桥的第六NMOS Q5上方，与其源极连接，第二采样电阻RS1作为V相电流采样电阻设置在V相下半桥的第五NMOS Q4上方，与其源极连接；第一采样电阻RS0作为W相电流采样电阻设置在W相下半桥的第四NMOS Q3上方，与其源极连接。
电机电源管理模块1031包括设置在PCB的第一层上的电源滤波电容、第七NMOSQ8和第八NMOSQ9，按照第一方向，电机电源管理模块设置在电源输入接口下方，电源滤波电容设置在第七NMOSQ8的上方，第七NMOSQ8设置在第八NMOSQ9的上方，第七NMOSQ8的源极和第八NMOSQ9的源极相连，第七NMOSQ8的栅极和第八NMOSQ9的栅极均与电源输入接口相连，电源输入接口通过电源滤波电容与第七NMOSQ8的漏极相连，第八NMOSQ9的漏极通过隔离滤波电路与三相电机接口相连。
示例的，电源滤波电容设置在电源输入接口下方，电源由电源输入接口接入，经电源滤波电容滤波后与第七NMOS Q8和第八NMOS Q9连接，第七NMOS Q8和第八NMOS Q9源极相连，栅极同时与外部信号源连接，经过电源滤波电容滤波的蓄电池电源输入到第七NMOS Q8的漏极，通过第七NMOS Q8和第八NMOS Q9控制通断，经由第八NMOS Q9漏极输出到电机进行供电。
可选的，如图2所示，三相电机驱动模块1032还包括设置在PCB的第一层上的热敏电阻NTC1，热敏电阻NTC1设置在与上半桥相距第三预设距离的位置。
需要说明的是，热敏电阻NTC1设置在与上半桥相距第三预设距离的位置，能够实时监控三相电机驱动模块1032的温度变化情况，并将监控的温度情况进行反馈。
如图2所示，隔离滤波电路包括：隔离滤波电感L1、前级隔离滤波电容C1、第一后级隔离滤波电容C2和第二后级隔离滤波电容C3。
隔离滤波电路设置在PCB的底层，且按照第一方向位于上半桥的下方。
举例来说，为了滤除干扰，提高EMC性能，从第八NMOS Q9漏极输出的电源信号经过隔离滤波电路后通过三相电机接口给三相电机供电。
需要说明的是，在本PCB的第一层和底层分别放置四个光学定位点，分别放置在旋转变压器数据接口的左下方、CAN收发器的下方、前级隔离滤波电容C1的右侧、MCU的左下方(第一层光学定位点和底层光学定位点的位置一一对应)。
综上所述，本公开通过将电路板分为信号接口区域、低电压区域和高电压区域，将低电压、小电流的模块与高电压、大电流的模块隔离开，从物理上避免了低电压区域和高电压区域之间的干扰，也减少了由于高温影响元器件正常工作的问题，同时将信号接口区域设置在低电压区域和高电压区域上，减少了电路板上的元器件与外部进行通信的传输距离，进一步降低干扰。能够减少干扰，提高控制器的电磁兼容性，从而缩短开发周期、降低成本。
本公开根据一示例性实施例还可以提供一种后轮随动转向系统的控制器，该控制器包括图1-图2中任一种电路板，该控制器还包括散热片，散热片设置在电路板的三相电机驱动模块1032的板面上方。
举例来说，由于三相电机驱动模块1032是高电压、大电流模块，大电流线路布线需要大面积铺铜，通过过孔连接，容易产热造成温度过高导致附近的元器件不能正常工作，可以通过在三相电机驱动模块1032的板面上方增加固定孔，通过固定孔连接散热片来增加散热面积。其中固定孔可以为三个，分别放置在第六NMOS Q5的左侧、第二NMOS Q1的下方和第四NMOS Q3的右侧。
综上所述，本公开通过将电路板分为信号接口区域、低电压区域和高电压区域，将低电压、小电流的模块与高电压、大电流的模块隔离开，从物理上避免了低电压区域和高电压区域之间的干扰，也减少了由于高温影响元器件正常工作的问题，同时将信号接口区域设置在低电压区域和高电压区域上，减少了电路板上的元器件与外部进行通信的传输距离，进一步降低干扰。能够减少干扰，提高控制器的电磁兼容性，从而缩短开发周期、降低成本。
本公开根据一示例性实施例还可以提供一种车辆，该车辆包括上述实施例中提供的后轮转向系统。
关于上述实施例中的后轮转向系统，其中各个模块执行操作的具体方式已经在上述实施例中进行了详细描述，此处将不做详细阐述说明。
综上所述，本公开通过将电路板分为信号接口区域、低电压区域和高电压区域，将低电压、小电流的模块与高电压、大电流的模块隔离开，从物理上避免了低电压区域和高电压区域之间的干扰，也减少了由于高温影响元器件正常工作的问题，同时将信号接口区域设置在低电压区域和高电压区域上，减少了电路板上的元器件与外部进行通信的传输距离，进一步降低干扰。能够减少干扰，提高控制器的电磁兼容性，从而缩短开发周期、降低成本。
本领域技术人员在考虑说明书及实践本公开后，将容易想到本公开的其它实施方案。本申请旨在涵盖本公开的任何变型、用途或者适应性变化，这些变型、用途或者适应性变化遵循本公开的一般性原理并包括本公开未公开的本技术领域中的公知常识或惯用技术手段。说明书和实施例仅被视为示例性的，本公开的真正范围和精神由权利要求指出。
应当理解的是，本公开并不局限于上面已经描述并在附图中示出的精确结构，并且可以在不脱离其范围进行各种修改和改变，本公开的各种不同的实施方式之间也可以进行任意组合，只要其不违背本公开的思想，其同样应当视为本公开所公开的内容。本公开的范围仅由所附的权利要求来限制。

Claims (10)

1.一种后轮随动转向系统的控制器电路板，其特征在于，所述电路板包括：信号接口区域、低电压区域和高电压区域，所述信号接口区域设置在电路板的第一边缘所在区域，按照第一方向所述低电压区域和所述高电压区域位于所述信号接口区域的下方，且沿第二方向依次排布，所述低电压区域和所述高电压区域隔离设置，所述第一方向为远离所述第一边缘的方向，所述第二方向与所述第一方向垂直；
所述信号接口区域中包括：信号接口模块；
所述低电压区域中包括：旋变数字转换RDC模块、微控制单元MCU模块、控制器局域网络CAN通信模块、预驱动模块和电源芯片管理模块；
所述高电压区域中包括：电机电源管理模块和三相电机驱动模块；
所述电路板为多层的印制电路板PCB，所述PCB的第一层和底层用于设置元器件；
所述信号接口模块包括：旋转变压器数据接口、信号传输接口、电源输入接口和三相电机接口；所述旋转变压器数据接口、所述信号传输接口、所述电源输入接口和所述三相电机接口均设置在所述PCB的底层；
所述RDC模块包括：滤波电容、解码芯片和缓冲放大电路，所述解码芯片设置在所述PCB的第一层，其中，所述RDC模块设置在所述旋转变压器数据接口和所述MCU模块之间的位置；所述MCU模块包括：MCU，所述MCU设置在所述PCB的第一层，与所述解码芯片相连；
所述三相电机驱动模块包括设置在所述PCB的第一层上的三相全桥电路和采样电阻，所述采样电阻包括：第一采样电阻、第二采样电阻和第三采样电阻，所述第一采样电阻、所述第二采样电阻和所述第三采样电阻的另一端均与所述三相电机接口相连。
2.根据权利要求1所述的电路板，其特征在于，所述低电压区域包括按照所述第二方向依次排布的第一子区域和第二子区域；在所述第一子区域中，按照所述第一方向从上到下依次设置有所述RDC模块和所述MCU模块，在所述第二子区域中，按照所述第一方向从上到下依次设置有所述CAN通信模块、所述预驱动模块和所述电源芯片管理模块；
所述高电压区域中包括：按照所述第二方向依次排布的所述电机电源管理模块和所述三相电机驱动模块，所述电机电源管理模块与所述低电压区域的所述第二子区域相邻；
所述高电压区域与所述低电压区域之间设置有隔离滤波电路。
3.根据权利要求1所述的电路板，其特征在于，所述PCB除第一层和底层以外的中间层包括：一个电源层、一个或多个接地层和一个或多个信号层。
4.根据权利要求1所述的电路板，其特征在于，所述缓冲放大电路中的运算放大器设置在所述PCB的底层与所述解码芯片相距第一预设距离的位置，按照所述第一方向，所述RDC模块位于所述旋转变压器数据接口的下方，所述解码芯片通过所述运算放大器与所述旋转变压器数据接口中的输入端口相连，所述旋转变压器数据接口中的输出端口通过所述滤波电容与所述解码芯片相连；
所述电源芯片管理模块包括：设置在所述PCB的第一层上的电源管理芯片、π型滤波器、第一低压降绝缘栅型场效应管MOS、第二低压降MOS，按照所述第一方向，所述第一低压降MOS和所述电源管理芯片位于所述预驱动模块的下方，且按照所述第二方向依次排布，所述第二低压降MOS设置在所述第一低压降MOS的下方，所述π型滤波器设置在所述电源管理芯片的下方，所述π型滤波器与所述电源管理芯片的输入端相连，所述第一低压降MOS的压降大于所述第二低压降MOS的压降；
所述CAN通信模块包括：CAN收发器，按照所述第一方向，所述CAN通信模块位于所述信号传输接口的下方，所述CAN收发器设置在所述PCB的第一层，与所述信号传输接口相连；
所述预驱动模块包括：预驱芯片，所述预驱芯片设置在所述PCB的第一层。
5.根据权利要求4所述的电路板，其特征在于，所述π型滤波器包括：滤波电感、前级滤波电容和后级滤波电容；
其中所述滤波电感和所述前级滤波电容设置在所述PCB的第一层，所述后级滤波电容设置在所述PCB的底层，按照所述第一方向所述前级滤波电容设置在所述滤波电感的下方，所述后级滤波电容设置在与所述前级滤波电容相距第二预设距离的位置。
6.根据权利要求1所述的电路板，其特征在于，所述三相全桥电路包括：由第一N沟道绝缘栅型场效应管NMOS、第二NMOS、和第三NMOS组成的上半桥，和由第四NMOS、第五NMOS和第六NMOS组成的下半桥；按照所述第一方向，所述三相电机驱动模块设置在所述三相电机接口的下方，所述上半桥设置在所述下半桥的下方，所述第一采样电阻、所述第二采样电阻和所述第三采样电阻分别设置为所述第四NMOS、所述第五NMOS和所述第六NMOS的上方，所述第一采样电阻、所述第二采样电阻和所述第三采样电阻的一端分别与所述第四NMOS的源极、所述第五NMOS的源极和所述第六NMOS的源极相连；
所述电机电源管理模块包括设置在所述PCB的第一层上的电源滤波电容、第七NMOS和第八NMOS，按照所述第一方向，所述电机电源管理模块设置在所述电源输入接口下方，所述电源滤波电容设置在所述第七NMOS的上方，所述第七NMOS设置在所述第八NMOS的上方，所述第七NMOS的源极和所述第八NMOS的源极相连，所述第七NMOS的栅极和所述第八NMOS的栅极均与所述电源输入接口相连，所述电源输入接口通过所述电源滤波电容与所述第七NMOS的漏极相连，所述第八NMOS的漏极通过隔离滤波电路与所述三相电机接口相连。
7.根据权利要求6所述的电路板，其特征在于，所述三相电机驱动模块还包括设置在所述PCB的第一层上的热敏电阻，所述热敏电阻设置在与所述上半桥相距第三预设距离的位置。
8.根据权利要求6所述的电路板，其特征在于，所述隔离滤波电路包括：隔离滤波电感、前级隔离滤波电容、第一后级隔离滤波电容和第二后级隔离滤波电容；
所述隔离滤波电路设置在所述PCB的底层，且按照所述第一方向位于所述上半桥的下方。
9.一种后轮随动转向系统的控制器，其特征在于，所述控制器包括权利要求1-8中任一项所述的电路板，所述控制器还包括散热片，所述散热片设置在所述电路板的所述三相电机驱动模块的板面上方。
10.一种车辆，其特征在于，所述车辆包括权利要求9所述的后轮随动转向系统的控制器。
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