一种提高电动助力转向系统抗干扰的PCB板及接地方法技术方案

技术编号:15656101 阅读:63 留言:0更新日期:2017-06-17 15:57
本发明专利技术公开了一种提高电动助力转向系统抗干扰的PCB板及接地方法,所述PCB板上布置有功率模块,电源模块,MCU控制模块,监控模块和预驱模块,所述功率模块和外部电池电源相连,所述功率模块和预驱模块之间通过信号线相连,所述功率模块中设置有公共接地线,所述公共接地线在采样电阻R1处进行分割形成多条分支接地线,所述分支接地线分别连接供给电源模块、MCU控制模块、监控模块和预驱模块。本发明专利技术突破传统接地方法,将功率地与其他信号处理模块地共用一个地,即不考虑公共阻抗耦合问题,然后在功率模块的某一点再分地,通过该种方式的处理,一方面使地的分割更加简单易行,另一方面会使预驱模块对功率模块的控制更加稳定可靠。

【技术实现步骤摘要】
一种提高电动助力转向系统抗干扰的PCB板及接地方法
本专利技术涉及一种电动助力转向系统的电子技术,尤其涉及一种提高电动助力转向系统抗干扰的PCB板及接地方法。
技术介绍
随着汽车电子化的提高,越来越多的电子零部件出现在了车里,比如汽车里的多媒体娱乐,蓝牙通讯,卫星定位,安全气囊,助力转向等,而汽车EMC设计是硬件设计中一个难点,因为这些电子零部件都有可能对外界产生干扰信号,或者自身因过于敏感,EMC性能不好而受到其他零部件的干扰,进而造成功能失效,轻则引起驾驶不便,重则导致车祸,危及生命安全。目前受到EMC问题困扰的技术人员越来越多,且随着产品向多功能化、高功能化和高速化发展,解决EMC问题的难度也与日俱增。在解决EMC问题时,除了元器件的选择和电路设计之外,良好的PCB铺地在电磁兼容设计中也是一个非常重要的因素。可以说PCB铺地是解决EMC问题的关键——良好的铺地可以有效减小回流面积,让回流路径按照设计的方向流动,从而提高产品的EMC性能;不好的铺地会导致诸如参考平面出现裂缝、参考平面层变换,回流面积增大等问题进而降低产品的EMC性能。在EPS产品PCB绘制过程中,铺地方面各模块间采用单点接地是一种非常普遍的方式,参见附图1为单点接地的原理图。线路中只有一个物理点被定义为接地参考点,凡需要接地均接于此。在处理功率地和信号地的PCB板时大多会采用功率地和信号地分割后单点接地的方式来处理,参见图2为EPS产品一种单点接地示意图,通常做法是功率地(即图中滤波模块和功率模块的地)与其他信号处理模块地(如图中的电源模块、MCU控制模块、监控模块和预驱模块的地)先分割开,然后再在某一接地点处相连,即该方法的关键是绝不要使功率相差很大的电路或噪声电平相差很大的电路共用一段地线。对于EPS产品该接地点通常是电源连接器入口处,如图2中连接器J1处。图中各个模块的地(主要是功率模块和信号处理模块)从电源连接器J1入口处分开,分别走线(图2中黑色走线为地走线示意图),这样走线由于功率地与其他信号处理模块地间无公共阻抗耦合,因此模块间相互干扰小,但这种地走线因在入口处即开始分开走线,因而使得信号接地线较长,同时对于EPS产品,模块间的地分别走线,使得预驱模块对功率模块控制因地走线回路太远(即控制功率模块信号的地回路要先回到连接器J1入口处然后再到功率模块受控点处)而造成控制信号不稳定,进而使得EPS产品在解决EMC方面带了更大的挑战。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题是提供了一种提高电动助力转向系统抗干扰的PCB板及接地方法,突破传统接地方法,将功率地与其他信号处理模块地共用一个地,即不考虑公共阻抗耦合问题,然后在功率模块的某一点再分地,通过该种方式的处理,一方面使地的分割更加简单易行,另一方面会使预驱模块对功率模块的控制更加稳定可靠。本专利技术为解决上述技术问题而采用的技术方案是提供一种提高电动助力转向系统抗干扰的PCB板,所述PCB板上布置有功率模块,电源模块,MCU控制模块,监控模块和预驱模块,所述功率模块和外部电池电源相连,所述功率模块和预驱模块之间通过信号线相连,其中,所述功率模块中设置有公共接地线,所述公共接地线在采样电阻R1处进行分割形成多条分支接地线,所述分支接地线分别连接供给电源模块、MCU控制模块、监控模块和预驱模块。上述的提高电动助力转向系统抗干扰的PCB板,其中,所述功率模块通过滤波模块、连接器J1和外部电池电源相连。上述的提高电动助力转向系统抗干扰的PCB板,其中,所述功率模块和预驱模块之间形成有地回路,所述地回路由功率模块和预驱模块之间并行走线的信号线和相应地线相连而成。上述的提高电动助力转向系统抗干扰的PCB板,其中,所述功率模块为三相整流桥,每相包含上下整流桥臂,每个整流桥臂通过一根信号线和预驱模块相连,每根信号线旁设置有一根并行走线的信号地线,并相互连接形成地回路。本专利技术为解决上述技术问题还提供一种提高电动助力转向系统抗干扰的PCB板的接地方法,其中,包括如下步骤:在PCB板上布置功率模块,电源模块,MCU控制模块,监控模块和预驱模块;各模块的接地线先在功率模块中走线,然后在采样电阻R1处进行分割后再分别供给电源模块,MCU控制模块,监控模块和预驱模块;将所述功率模块和外部电池电源相连,将功率模块和预驱模块通过信号线相连并设置地回路;将电源模块,MCU控制模块,监控模块和预驱模块通过信号线相连。上述的提高电动助力转向系统抗干扰的PCB板的接地方法,其中,所述功率模块通过滤波模块、连接器J1和外部电池电源相连,所述功率模块为三相整流桥,每相包含上下整流桥臂,每个整流桥臂通过一根信号线和预驱模块相连,每根信号线旁设置有一根并行走线的信号地线,并相互连接形成地回路。本专利技术的地走线新型方式其最大的特点是先将常规功率地与其他信号处理模块地共用一段地,而不考虑公共阻抗耦合。通过此种布线,由于各信号模块间(电源模块,MCU控制模块,监控模块和预驱模块间)的信号电流都很小,相互间通常仅为几十毫安,因而电源模块,MCU控制模块,监控模块和预驱模块的地间压差和波动是非常小的,可以忽略不计,从而保证了信号模块间的信号交互是干净稳定的,使产品的抗干扰能力得到了极大地提高。附图说明图1为单点接地原理示意图;图2为EPS产品一种单点接地示意图;图3为本专利技术的电动助力转向系统抗干扰的PCB板接地示意图;图4为采用传统接地方式测试BCI结果;图5为采用本专利技术方法的实施例测试BCI结果。具体实施方式下面结合附图和实施例对本专利技术作进一步的描述。图3为本专利技术的电动助力转向系统抗干扰的PCB板接地示意图。请参见图3,本专利技术提供的提高电动助力转向系统抗干扰的PCB板,所述PCB板上布置有功率模块,电源模块,MCU控制模块,监控模块和预驱模块,所述功率模块和外部电池电源相连,各模块的接地线先在功率模块中走线,然后在采样电阻R1处进行分割后再分别供给电源模块,MCU控制模块,监控模块和预驱模块。具体来说,本专利技术的外部电池电源通过连接器J1供给EPS产品后,各模块的地先是在功率模块中走线,然后在采样电阻R1处进行分割后再供给电源模块,MCU控制模块,监控模块,预驱模块等。本专利技术的地走线新型方式其最大的特点是先将常规功率地与其他信号处理模块地共用一段地,而不考虑公共阻抗耦合。通过此种布线,由于各信号模块间的信号电流都很小,因而信号模块间的信号交互是稳定的,且不受功率模块的影响,而预驱模块和功率模块间,由于距离很近,控制信号电流小,尤其两模块间信号的地回路也很短,因而预驱模块对功率模块的控制也是稳定可靠的。本专利技术的功率模块和预驱模块之间通过信号线相连,并设置有地回路;电源模块,MCU控制模块,监控模块和预驱模块通过信号线相连。由于各信号模块中仅有预驱模块有对功率模块的控制信号交互,而预驱模块与功率模块的地在电阻R1处分割,预驱模块与功率模块间的信号交互也仅通过电阻R1附近的通道进行,且距离非常近,控制信号电流也只有几十毫安,非常小,两模块间的地回路也是通过电阻R1附近的通道来进行,地回路短,因而预驱模块对功率模块的控制也是稳定可靠的,其他信号模块由于与功率模块间没有信号交互,因而受功率模块的影响非常小,这极大提高了信号模块间的信号干本文档来自技高网
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一种提高电动助力转向系统抗干扰的PCB板及接地方法

【技术保护点】
一种提高电动助力转向系统抗干扰的PCB板,所述PCB板上布置有功率模块,电源模块,MCU控制模块,监控模块和预驱模块,所述功率模块和外部电池电源相连,所述功率模块和预驱模块之间通过信号线相连,其特征在于,所述功率模块中设置有公共接地线,所述公共接地线在采样电阻R1处进行分割形成多条分支接地线,所述分支接地线分别连接供给电源模块、MCU控制模块、监控模块和预驱模块。

【技术特征摘要】
2016.05.26 CN 20161036206451.一种提高电动助力转向系统抗干扰的PCB板,所述PCB板上布置有功率模块,电源模块,MCU控制模块,监控模块和预驱模块,所述功率模块和外部电池电源相连,所述功率模块和预驱模块之间通过信号线相连,其特征在于,所述功率模块中设置有公共接地线,所述公共接地线在采样电阻R1处进行分割形成多条分支接地线,所述分支接地线分别连接供给电源模块、MCU控制模块、监控模块和预驱模块。2.如权利要求1所述的提高电动助力转向系统抗干扰的PCB板,其特征在于,所述功率模块通过滤波模块、连接器J1和外部电池电源相连。3.如权利要求1所述的提高电动助力转向系统抗干扰的PCB板,其特征在于,所述功率模块和预驱模块之间形成有地回路,所述地回路由功率模块和预驱模块之间并行走线的信号线和相应地线相连而成。4.如权利要求3所述的提高电动助力转向系统抗干扰的PCB板,其特征在于,所...

【专利技术属性】
技术研发人员:刘倩
申请(专利权)人:上海拿森汽车电子有限公司
类型:发明
国别省市:上海,31

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