動(dòng)力總成控制器的電磁兼容設(shè)計(jì)方法

動(dòng)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(qiáng)的抗干擾能力。因此，可以運(yùn)用上述各種電磁兼容設(shè)計(jì)方法對(duì)其進(jìn)行抑制。

1．接地

動(dòng)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(hào)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(shí)也起到了屏蔽作用。由于信號(hào)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(dòng)，因此，實(shí)際的電流總是在信號(hào)線正下方的地線面上流動(dòng)。這樣，自然就形成了小的信號(hào)環(huán)路面積，從而減小了差模輻射。

?2．隔離

動(dòng)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(hào)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(guò)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(méi)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(gè)密封的管殼內(nèi)進(jìn)行的．因而不受外界的影響。

3．濾波

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

4．PCB設(shè)計(jì)

動(dòng)力總成控制器的電路板采用了6層電路板的設(shè)計(jì)，相對(duì)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(duì)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(hào)線與地線間距離能夠減小共模阻抗和感性耦合。兩層信號(hào)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(jiǎn)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(jì)就是使元件在低于其額定應(yīng)力下工作，而影響系統(tǒng)運(yùn)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(jī)械應(yīng)力，當(dāng)工作應(yīng)力高于額定應(yīng)力時(shí)，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。