后轮随动转向系统的控制器电路板、控制器和车辆技术方案

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。

【技术实现步骤摘要】
后轮随动转向系统的控制器电路板、控制器和车辆
本公开涉及控制
，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。
技术介绍
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：ElectroMagneticCompatibility，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。
技术实现思路
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本文档来自技高网...

【技术保护点】
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。

【技术特征摘要】
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。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。4.根据权利要求3所述的电路板，其特征在于，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。5.根据权利要求4所述的电路板，其特征在于，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C...

【专利技术属性】
技术研发人员：高尚，胡新，刘先华，
申请(专利权)人：比亚迪股份有限公司，
类型：发明
国别省市：广东,44