CN220254770U - 一种车载电源逆变器的pcba板电路 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及PCBA板电路设计领域，具体公开了一种车载电源逆变器的PCBA板电路，包括输入连接器、功率转换电路、辅助电源、输出连接器、信号连接器、信号控制板，所述输入连接器与功率转换电路通过EMC滤波器相连，所述功率转换电路中设置有MOS管，并通过MOS管与信号控制板相连；所述功率转换电路连接有IGBT，IGBT依次串联有LC滤波器、EMC滤波器、输出连接器；所述信号连接器与信号控制板中的微控制单元相连，所述辅助电源与输入连接器、信号控制板相连；本实用新型通过对大功率车载电源逆变器的PCBA布局进行分析、设计和优化，降低和消除因大功率造成的各模块电路相互串扰。

Description

一种车载电源逆变器的PCBA板电路

技术领域

本实用新型涉及PCBA板电路设计领域，具体为一种车载电源逆变器的PCBA板电路。

背景技术

近年来，随着车载USB充电器的普及和充电功率的不断提升，小功率车载电源逆变器产品的生存空间被不断挤压，譬如乘用车上装的150W车载电源逆变器越来越少，而400W或更大功率的车载电源逆变器成为了新的主流需求。商用车因为车主长途运输时有烧水、做饭的需求，其车载电源逆变器的功率需求也是越来越大。新能源车更是在后备箱直接搭载大功率车载电源逆变器，为用户在户外露营时提供照明、车载冰箱、烧烤、音响等综合用电需求。

车载电源逆变器功率需求的不断提升，对产品的EMC设计是个很大的挑战，尤其是对整个产品的PCBA布局设计有很高要求。汽车电子产品的EMC等级通常都很高，在整个产品的开发过程中，工程师大部分时间的开发工作都用在EMC的摸底、整改上，PCB版本的多个迭代也是为了解决EMC问题，锁定EMC设计方案，进而锁定硬件设计，尽快投入量产。对于车载电源逆变器来说，其功率越大，EMC的整改难度也越高；如果在PCBA设计初期未能对EMC布局进行详细分析和多方权衡找出最佳布局方案，后期不仅很难实现设计目标，还会造成整个项目的开发进度的重大延误，回头再重新进行PCBA的布局优化设计，无疑将大大增加开发成本和开发时间。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种车载电源逆变器的PCBA板电路，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：一种车载电源逆变器的PCBA板电路，包括输入连接器、功率转换电路、辅助电源、输出连接器、信号连接器、信号控制板，所述输入连接器与功率转换电路通过EMC滤波器相连，所述功率转换电路中设置有MOS管，功率转换电路通过MOS管与信号控制板相连；所述功率转换电路连接有IGBT，IGBT依次串联有LC滤波器、EMC滤波器、输出连接器；所述信号连接器与信号控制板中的微控制单元相连，所述辅助电源与输入连接器、信号控制板相连。

优选的，所述EMC滤波器设置有若干组，分为输入端的EMC滤波器和输出端的EMC滤波器；其中输入端的EMC滤波器分别串联在输入连接器与功率转换电路的铝电解电容之间、输入连接器和辅助电源的铝电解电容之间，所述输出端的EMC滤波器串联在LC滤波器、输出连接器之间。

优选的，所述铝电解电容设置有若干组，分为输入端的铝电解电容和输出端的铝电解电容，所述LC滤波器、输出连接器之间的EMC滤波器串联设置有两组。

优选的，所述功率转换电路包括输入端的铝电解电容、功率MOS管、变压器、整流电路和输出端的铝电解电容，所述变压器包括辅助电源的反激变压器。

优选的，所述IGBT为H桥逆变电路的功率开关管，所述LC滤波器为H桥逆变的滤波器。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：本实用新型通过对大功率车载电源逆变器的PCBA布局进行分析、设计和优化，降低和消除因大功率造成的各模块电路相互串扰，重点对功率回路布局进行最优化布局设计，同时兼顾各功率器件的散热优化设计，以降低后期电路功能调试中遇到的各种问题和EMC整改难度，节约研发成本，加快研发进度，顺利实现产品的成功开发和量产。

附图说明

图1为本实用新型的结构示意图；

图中标号：1、输入连接器；2、功率转换电路；3、辅助电源；4、LC滤波器；5、输出连接器；6、信号连接器；7、EMC滤波器；8、铝电解电容；9、IGBT；10、信号控制板。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

请参阅图1，本实用新型提供一种技术方案：一种车载电源逆变器的PCBA板电路，包括输入连接器1、功率转换电路2、辅助电源3、输出连接器5、信号连接器6、信号控制板10，所述输入连接器1与功率转换电路2通过EMC滤波器7相连，所述功率转换电路2中设置有MOS管，功率转换电路2通过MOS管与信号控制板10相连；所述功率转换电路2连接有IGBT9，IGBT9依次串联有LC滤波器4、EMC滤波器7、输出连接器5；所述信号连接器6与信号控制板10中的微控制单元相连，所述辅助电源3与输入连接器1、信号控制板10相连。所述输入连接器1为输入功率连接器，输出连接器5为输出功率连接器。

进一步的，所述EMC滤波器7设置有若干组，分为输入端的EMC滤波器7和输出端的EMC滤波器7；其中输入端的EMC滤波器7分别串联在输入连接器1与功率转换电路2的铝电解电容8之间、输入连接器1和辅助电源3的铝电解电容8之间，所述输出端的EMC滤波器7串联在LC滤波器4、输出连接器5之间。

进一步的，所述铝电解电容8设置有若干组，分为输入端的铝电解电容8和输出端的铝电解电容8，所述LC滤波器4、输出连接器5之间的EMC滤波器7串联设置有两组，从而实现高EMC设计等级要求。

进一步的，所述功率转换电路2包括输入端的铝电解电容8、功率MOS管、变压器、整流电路和输出端的铝电解电容8，所述变压器包括辅助电源3的反激变压器。

进一步的，所述IGBT9为H桥逆变电路的功率开关管，与输出端的LC低通滤波器配合实现高压直流逆变为220V交流电，所述LC滤波器4为H桥逆变的滤波器。

工作原理：输入连接器1(B+、GND)、信号连接6(ACC、R-LED、G-LED)、输出连接器5(L、N)全部设计位于PCBA左侧，不仅适合于选用板载连接器，还适合选用线束连接器，以达到高防护等级设计，同时也便于整车线束的布置和连接；输入连接器1的正极和负极在左上方进行并行走线，可以获得最小包围面积和最短功率回路路径，可大大优化EMC。同理，输出连接器5设计位于左下方，L、N可以并行走线输出，也是为了形成最小的包围面积和最短的功率回路路径，以最优化EMC。信号控制电路和辅助电源电路设计位于PCBA的中间区域，能有效防止信号控制电路出现在功率回路中，对其信号控制造成干扰，尤其是反馈控制电路部分可能导致控制环路不稳定，以实现信号控制电路的稳定、可靠。大功率发热元器件MOS管、变压器和IGBT分别设计位于PCBA的左上、中间、右下位置，能够使其热量均匀分布，实现更快的导热和散热。

尽管已经示出和描述了本实用新型的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本实用新型的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本实用新型的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (5)

1.一种车载电源逆变器的PCBA板电路，其特征在于：包括输入连接器(1)、功率转换电路(2)、辅助电源(3)、输出连接器(5)、信号连接器(6)、信号控制板(10)，所述输入连接器(1)与功率转换电路(2)通过EMC滤波器(7)相连，所述功率转换电路(2)中设置有MOS管，功率转换电路(2)通过MOS管与信号控制板(10)相连；所述功率转换电路(2)连接有IGBT(9)，IGBT(9)依次串联有LC滤波器(4)、EMC滤波器(7)、输出连接器(5)；所述信号连接器(6)与信号控制板(10)中的微控制单元相连，所述辅助电源(3)与输入连接器(1)、信号控制板(10)相连。

2.根据权利要求1所述的一种车载电源逆变器的PCBA板电路，其特征在于：所述EMC滤波器(7)设置有若干组，分为输入端的EMC滤波器(7)和输出端的EMC滤波器(7)；其中输入端的EMC滤波器(7)分别串联在输入连接器(1)与功率转换电路(2)的铝电解电容(8)之间、输入连接器(1)和辅助电源(3)的铝电解电容(8)之间，所述输出端的EMC滤波器(7)串联在LC滤波器(4)、输出连接器(5)之间。

3.根据权利要求2所述的一种车载电源逆变器的PCBA板电路，其特征在于：所述铝电解电容(8)设置有若干组，分为输入端的铝电解电容(8)和输出端的铝电解电容(8)，所述LC滤波器(4)、输出连接器(5)之间的EMC滤波器(7)串联设置有两组。

4.根据权利要求1所述的一种车载电源逆变器的PCBA板电路，其特征在于：所述功率转换电路(2)包括输入端的铝电解电容(8)、功率MOS管、变压器、整流电路和输出端的铝电解电容(8)，所述变压器包括辅助电源(3)的反激变压器。

5.根据权利要求1所述的一种车载电源逆变器的PCBA板电路，其特征在于：所述IGBT(9)为H桥逆变电路的功率开关管，所述LC滤波器(4)为H桥逆变的滤波器。