一种电动助力转向系统控制器的电源接口滤波电路技术方案

本实用新型专利技术涉及电池电源电路技术领域，具体的讲是一种电动助力转向系统控制器的电源接口滤波电路。本实用新型专利技术与现有技术相比，可以使得电动助力转向控制器电磁兼容性能达标，既不会受外界电磁噪声干扰，又不会发射过多电磁噪声影响其他设备，同时本实用新型专利技术实现成本较低，只采用电容电感器件，可靠性高。电动助力控制器经过本实用新型专利技术的电源滤波电路在时域上的表现为能够提供稳定的电机控制三相桥直流电压，减少纹波电流，这进而能够电机控制更加平稳，噪声更低。

A power interface filter circuit of electric power steering system controller

【技术实现步骤摘要】
一种电动助力转向系统控制器的电源接口滤波电路
本技术涉及电池电源电路
，具体的讲是一种电动助力转向系统控制器的电源接口滤波电路。
技术介绍
随着汽车电动化的逐渐普及，车载电子设备越来越多，并且这些电子设备频率越来越高，功率越来越大，这使得整车内部充满了各种各样的电磁干扰，严重的电磁干扰会使车内的电子控制器工作不正常，例如会损坏电子器件、发出错误的不期望的指令信号、汽车收音机或者GPS无法正常使用等。如果电磁干扰影响了一般的电子设备，那么会影响汽车的舒适性，如果影响了汽车功能安全系统，那么就会影响车辆的使用安全，这是坚决不能发生的，所以车载电子设备的电磁兼容设计越来越重要，尤其是功能安全系统的控制器。现有的电源接口滤波电路都比较简单，没有充分考虑车载电子器件对于各个频段的干扰的滤除，同时一些滤波电路的成本是比较高的，这在汽车电子产品中常常无法实现。本技术提出的电源转向控制系统的滤波电路能够滤除各个频段的电磁噪声干扰，同时能够以较低的成本实现。
技术实现思路
本技术突破了现有技术的难题，设计了一种电动助力转向系统控制器的电源接口滤波电路，其特征在于：按如下方法连接：VBAT端口分为九路，分别与电容C1的一端、电容C2的一端、电容C3的一端、电容C4的一端、电容C5的一端、电容C6的一端、电容C7的一端、电容C8的一端、电感L1的一端相连，电容C1的另一端分为四路，分别与HGND、电容C14的一端、电容C2的另一端、电容C15的一端相连，电容C14的另一端与电容C15的另一端汇合后接地，电容C3的另一端分为十一路，分别与地面、电容C4的另一端、电容C5的另一端、电容C6的另一端、电容C7的另一端、电容C8的另一端、电容C9的一端、电容C10的一端、电容C16的一端、电容C17的一端、电容C18的一端相连，电容C9的另一端分为六路，分别与电感L1的另一端、电容C10的另一端、电容C11的一端、电容C12的一端、电容C13的一端、VBAT1端口相连，电容C16的另一端与HGND1相连，电容C17的另一端与HGND2相连，电容C18的另一端与HGND3相连，电容C11的另一端、电容C12的另一端、电容C13的另一端汇总后接地。所述HGND、HGND1、HGND2、HGND3为金属壳体上的螺丝孔。本技术与现有技术相比，可以使得电动助力转向控制器电磁兼容性能达标，既不会受外界电磁噪声干扰，又不会发射过多电磁噪声影响其他设备，同时本技术实现成本较低，只采用电容电感器件，可靠性高。电动助力控制器经过本技术的电源滤波电路在时域上的表现为能够提供稳定的电机控制三相桥直流电压，减少纹波电流，这进而能够电机控制更加平稳，噪声更低。附图说明图1为本技术的电路示意图。具体实施方式结合附图对本技术做进一步描述。参见图1，本技术设计了一种电动助力转向系统控制器的电源接口滤波电路，按如下方法连接：VBAT端口分为九路，分别与电容C1的一端、电容C2的一端、电容C3的一端、电容C4的一端、电容C5的一端、电容C6的一端、电容C7的一端、电容C8的一端、电感L1的一端相连，电容C1的另一端分为四路，分别与HGND、电容C14的一端、电容C2的另一端、电容C15的一端相连，电容C14的另一端与电容C15的另一端汇合后接地，电容C3的另一端分为十一路，分别与地面、电容C4的另一端、电容C5的另一端、电容C6的另一端、电容C7的另一端、电容C8的另一端、电容C9的一端、电容C10的一端、电容C16的一端、电容C17的一端、电容C18的一端相连，电容C9的另一端分为六路，分别与电感L1的另一端、电容C10的另一端、电容C11的一端、电容C12的一端、电容C13的一端、VBAT1端口相连，电容C16的另一端与HGND1相连，电容C17的另一端与HGND2相连，电容C18的另一端与HGND3相连，电容C11的另一端、电容C12的另一端、电容C13的另一端汇总后接地。本技术中VBAT端口还与汽车12V电池相连接，提供整条电路的电源，VBAT1端口则还与转向控制电机驱动三相功率桥相连接，形成电路回路。本技术中HGND、HGND1、HGND2、HGND3为金属壳体上的螺丝孔。C1和C14为两个10uF的陶瓷电容，构成了一个Y电容滤波，Y电容的主要作用是滤除控制器电源线和地线上的共模噪声，10uF的电容主要是针对1MHz以下的低频噪声提供低阻抗的通道，电源线和地线上同时存在的方向相同的低频共模噪声能够通过这个Y电容导入到控制器壳体上，通过壳体低阻抗的回路返回电池。C2和C15为两个1nF的陶瓷电容，同样构成了一个Y电容滤波，1nF的电容主要是针对30MHz以上的噪声，电源线和地线上存在的高频噪声会通过C2和C15形成一个低阻抗的通路导入到机壳上，通过壳体低阻抗的回路返回电池。C3，C4，C5为一组差模电容，C3为4.7nF的陶瓷电容，C4为1nF的陶瓷电容，C5为6.8nF的陶瓷电容。这三个电容连接在控制器电源线和地线之间，分别针对于电源线上存在的不同频段的干扰噪声产生低阻抗的通道，导入到控制器的地线上然后在返回到电池。C6为一个330uF的电解电容，用于直流电压稳压，此电解电容上稳定的电压主要是提供给控制器的数字部分供电，控制器数字部分包含开关电源，用于从电池电压产生数字系统所需要的各种电压，此电解电容储存数字部分开关电源所需的直流电压，降低数字系统供电的纹波，降低低频噪声。C7，C8，L1，C9，C10构成了一个pi型滤波器，通过设计设计pi型滤波器的参数，可以有针对性的滤除想要滤除的噪声频段，使得噪声信号通过pi型滤波器导入到控制器地线上，进而返回到电池。C16，C17，C18是三个控制器地平面对机壳的滤波电容，因为控制器的地线上一般会有很多噪声，这三个电容为地线上的噪声提供了低阻抗的回路到机壳，然后噪声通过机壳返回电池。这是非常重要的，将控制器的地线或者地平面通过电容形成一个低阻抗的回路到机壳。C11，C12，C13是三个2200uF的大电解电容，主要提供助力电机控制三相桥输入电压，三个电容对应电机控制三相桥的三个相，即U,V,W三相，这三个电容上的直流电压经过三相桥变为交流电压驱动电机，交流电流主要由着三个电容提供，着三个大电容保证了助力电机控制输入电压的稳定，保证了电机控制的平稳性。本技术中控制器的机壳地分别为HGND，HGND1，HGND2，HGND3，分别对应于控制器上的三个螺丝孔，通过在控制器的这几个螺丝孔里拧入导电的螺丝钉到控制器壳体，就实现了控制器上的电源线或者地线上的噪声通过电容导入到机壳上。这里的低阻抗连接也是非常重要的，要确保控制器上的噪声能够通过螺丝孔位置低阻抗的导入到机壳，进而返回到电池。本技术就是针对于汽车功能安全件的电动助力转向系统的控制器设计了一种电源接口滤波电路，通过这里电源滤波电路能够保证转向系统的控制器在整车电磁干扰的环境中本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种电动助力转向系统控制器的电源接口滤波电路，其特征在于：按如下方法连接：VBAT端口分为九路，分别与电容C1的一端、电容C2的一端、电容C3的一端、电容C4的一端、电容C5的一端、电容C6的一端、电容C7的一端、电容C8的一端、电感L1的一端相连，电容C1的另一端分为四路，分别与HGND、电容C14的一端、电容C2的另一端、电容C15的一端相连，电容C14的另一端与电容C15的另一端汇合后接地，电容C3的另一端分为十一路，分别与地面、电容C4的另一端、电容C5的另一端、电容C6的另一端、电容C7的另一端、电容C8的另一端、电容C9的一端、电容C10的一端、电容C16的一端、电容C17的一端、电容C18的一端相连，电容C9的另一端分为六路，分别与电感L1的另一端、电容C10的另一端、电容C11的一端、电容C12的一端、电容C13的一端、VBAT1端口相连，电容C16的另一端与HGND1相连，电容C17的另一端与HGND2相连，电容C18的另一端与HGND3相连，电容C11的另一端、电容C12的另一端、电容C13的另一端汇总后接地。/n

【技术特征摘要】
1.一种电动助力转向系统控制器的电源接口滤波电路，其特征在于：按如下方法连接：VBAT端口分为九路，分别与电容C1的一端、电容C2的一端、电容C3的一端、电容C4的一端、电容C5的一端、电容C6的一端、电容C7的一端、电容C8的一端、电感L1的一端相连，电容C1的另一端分为四路，分别与HGND、电容C14的一端、电容C2的另一端、电容C15的一端相连，电容C14的另一端与电容C15的另一端汇合后接地，电容C3的另一端分为十一路，分别与地面、电容C4的另一端、电容C5的另一端、电容C6的另一端、电容C7的另一端、电容C8的另一端、电容C9的一端、电容C10的...

【专利技术属性】
技术研发人员：查义炜，龚德林，张彤蕾，吴夏青，景彩云，孙瑞，
申请(专利权)人：博世华域转向系统有限公司，
类型：新型
国别省市：上海;31