一種混合動力客車電機控制器的接口電路的製作方法

2023-05-09 02:49:46

一種混合動力客車電機控制器的接口電路的製作方法
【專利摘要】本實用新型公開了一種混合動力客車電機控制器的接口電路，包括：印刷電路板，所述印刷電路板上設置有信號濾波電路、電源濾波電路、對內接插件、對外電源接插件和對外信號接插件；所述信號濾波電路中的第一印刷電路板地平面上焊接有第一鈹銅簧片陣列；所述電源濾波電路中的第二印刷電路板地平面上焊接有第二鈹銅簧片陣列；所述第一鈹銅簧片陣列與所述對外信號接插件相鄰，所述第二鈹銅簧片陣列與所述對外電源接插件相鄰。通過對接口電路的電磁兼容設計，提升了電機控制器在車載惡劣環境下的抗幹擾能力，並減小了電機控制器對其他車載、車外電子設備電磁幹擾，使電機控制器能夠在各種工況下長時間可靠運行。該接口電路製作簡單，成本低廉，易於推廣。
【專利說明】—種混合動力客車電機控制器的接口電路
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及電力電子傳動領域，特別涉及一種混合動力客車電機控制器的接口電路。
【背景技術】
[0002]電機控制器作為動力控制單元，負責電能轉換、電機狀態監測和電機保護等重要職責，是混合動力客車的核心部件之一。
[0003]混合動力客車電機控制器的工作環境惡劣，電磁環境複雜多變，現有技術存在以下缺陷或不足:
[0004]電機控制器的接口電路缺少傳導幹擾、抗擾和輻射幹擾或抗擾的設計，不能將幹擾信號屏蔽在控制器殼體之外，也不能避免控制器產生的幹擾信號向外傳輸。
實用新型內容
[0005]本實用新型提供了一種混合動力客車電機控制器的接口電路，本實用新型減少了電機控制器對外的幹擾，增強了自身抗幹擾能力，詳見下文描述:
[0006]一種混合動力客車電機控制器的接口電路，包括:作為載體的印刷電路板，所述印刷電路板上設置有信號濾波電路、電源濾波電路、對內接插件、對外電源接插件和對外信號接插件；所述信號濾波電路中的第一印刷電路板地平面上焊接有第一鈹銅簧片陣列；所述電源濾波電路中的第二印刷電路板地平面上焊接有第二鈹銅簧片陣列；所述第一鈹銅簧片陣列與所述對外信號接插件相鄰，所述第二鈹銅簧片陣列與所述對外電源接插件相鄰。
[0007]所述電源濾波電路包括:第一電容、第二電容、第一二極體、第二二極體、第一共模扼流圈；
[0008]所述第一電容連接在電源線負極與所述第二印刷電路板地平面之間；所述第二電容連接在所述對外電源接插件正極與所述第二印刷電路板地平面之間；所述第一二極體連接在所述第一共模扼流圈與所述對外電源接插件的負極之間；所述第二二極體連接在所述對外電源接插件的正負極之間。
[0009]所述信號濾波電路中的信號線通過電容網絡與所述第一印刷電路板地平面連接，所述第一印刷電路板地平面上焊接有所述第一鈹銅簧片陣列，所述第一鈹銅簧片陣列與電機控制器外殼相連。
[0010]所述第一鈹銅簧片陣列包括:第一鈹銅簧片、第二鈹銅簧片、第三鈹銅簧片)、第四被銅黃片。
[0011]所述第二鈹銅簧片陣列包括:第五鈹銅簧片和第六鈹銅簧片。
[0012]本實用新型提供的技術方案的有益效果是:通過對接口電路的電磁兼容設計，提升了電機控制器在車載惡劣環境下的抗幹擾能力，並減小了電機控制器對其他車載、車外電子設備電磁幹擾，使電機控制器能夠在各種工況下長時間可靠運行。該接口電路在電力電子傳動領域，特別是混合動力客車電機控制器領域裡有廣泛用途，且製作簡單，成本低廉，易於推廣。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0013]圖1為一種混合動力客車電機控制器的接口電路的電路示意圖。
[0014]10:印刷電路板；20:信號濾波電路；
[0015]30:電源濾波電路；40:對內接插件；
[0016]41:對外電源接插件；42:對外信號接插件；
[0017]50:電容網絡；60:第一印刷電路板地平面；
[0018]61:第二印刷電路板地平面；70:第一鈹銅簧片陣列；
[0019]80:第二鈹銅簧片陣列；90:信號線；
[0020]71:第一鈹銅簧片；72:第二鈹銅簧片；
[0021]73:第三鈹銅簧片；74:第四鈹銅簧片；
[0022]81:第五鈹銅簧片；82:第六鈹銅簧片；
[0023]Cl:第一電容；C2:第二電容；
[0024]Dl:第一二極體；D2:第二二極體；
[0025]L1:共模扼流圈。
【具體實施方式】
[0026]為使本實用新型的目的、技術方案和優點更加清楚，下面將結合附圖對本實用新型實施方式作進一步地詳細描述。
[0027]為了減少電機控制器對外的幹擾，增強自身抗幹擾能力，本實用新型實施例提供了一種混合動力客車電機控制器的接口電路，參見圖1，詳見下文描述:
[0028]該混合動力客車電機控制器的接口電路包括:作為載體的印刷電路板10，印刷電路板10包含信號濾波電路20、電源濾波電路30、對內接插件40、對外電源接插件41和對外信號接插件42 ;信號濾波電路20中的第一印刷電路板地平面60上焊接有第一鈹銅簧片陣列70 ;電源濾波電路30中的第二印刷電路板地平面61上焊接有第二鈹銅簧片陣列80。
[0029]當電機控制器外部幹擾信號通過信號線/電源線流經本實用新型所述接口電路時，直接通過電容網絡50、第一電容Cl、第二電容C2流至第一、第二鈹銅簧片陣列70、80，再流至電機控制器外殼，通過電機控制器外殼與大地之間的寄生電容回流至大地，從而達到將外部幹擾信號隔絕於電機控制器之外的目的。
[0030]當電機控制器內部高頻電路產生的幹擾信號通過印刷電路板10流至本實用新型所述接口電路時，直接通過電容網絡50、第一電容Cl、第二電容C2流至第一、第二鈹銅簧片陣列70、80，再流至電機控制器外殼，通過電機控制器外殼與大地之間的寄生電容回流至大地，從而達到不使內部幹擾信號影響外部車載/車外電子設備的目的。
[0031]為了減少幹擾信號在印刷電路板10流過的面積，第一鈹銅簧片陣列70與對外信號接插件42相鄰，第二鈹銅簧片陣列80與對外電源接插件41相鄰。在安裝接口電路板時，第一鈹銅簧片陣列70、第二鈹銅簧片陣列80與電機控制器外殼保持良好接觸；第一鈹銅簧片陣列70、第二鈹銅簧片陣列80最好分別緊鄰對外信號接插件42、對外電源接插件41。
[0032]實際應用時，對外電源接插件41分為正負兩極；對外信號接插件42為信號接插件，對內接插件40為電源及信號混合接插件。
[0033]其中，電源濾波電路30包含:第一電容Cl、第二電容C2、第一二極體Dl、第二二極體D2、第一共模扼流圈LI ;第一電容Cl連接在電源線負極與第二印刷電路板地平面61之間(其作用為:將耦合在負電源線上的幹擾信號通過電容旁路到地平面)；第二電容C2連接在對外電源接插件41正極與第二印刷電路板地平面61之間(其作用為:將耦合在正電源線上的幹擾信號通過電容旁路到地平面);第一二極體Dl連接在第一共模扼流圈LI與對外電源接插件41的負極之間(其作用為:以防止外部電源反接對控制器內部電路造成損害)；第二二極體D2連接在對外電源接插件41的正負極之間，其類型為瞬態電壓抑制二極體(其作用為:防止客車24V電路中由於其他感性負載造成的高壓脈衝對電機控制器內部電路造成損害)。
[0034]其中，電源濾波電路30的第二印刷電路板地平面61上焊接有第二鈹銅簧片陣列80，第二鈹銅簧片陣列80位於緊靠對外電源接插件41處，第二鈹銅簧片陣列80與電機控制器外殼相連；第二鈹銅簧片陣列80包含:第五鈹銅簧片81和第六鈹銅簧片82。第二鈹銅簧片陣列80的作用為:電機控制器殼體可視為低阻抗的完整地平面，接口電路的地平面通過鈹銅簧片與殼體相連，使接口電路擁有完整地平面。
[0035]其中，信號濾波電路20中的信號線90通過電容網絡50與第一印刷電路板地平面60連接，第一印刷電路板地平面60上焊接有第一鈹銅簧片陣列70，第一鈹銅簧片陣列70位於緊靠對外信號接插件42處,第一鈹銅簧片陣列70與電機控制器外殼相連；第一鈹銅簧片陣列70包含:第一鈹銅簧片71、第二鈹銅簧片72、第三鈹銅簧片73、第四鈹銅簧片74。第一鈹銅簧片陣列70的作用為:電機控制器殼體可視為低阻抗的完整地平面，接口電路的地平面通過鈹銅簧片與殼體相連，使接口電路擁有完整地平面。
[0036]具體實現時，印刷電路板10上印製有對內接插件40的焊盤、對外電源接插件41的焊盤、對外信號接插件42的焊盤、電容網絡50的焊盤及導線、第一、第二印刷電路板地平面60、61，信號線90、第一、第二鈹銅簧片陣列70、80的焊盤，以及第一電容Cl、第二電容C2、第一二極體D1、第二二極體D2和共模扼流圈LI的焊盤及其之間的導線，上述各元器件焊接於印刷電路板之上。
[0037]具體實現時，根據電機控制器信號頻率和幹擾信號頻率算得瓷片電容容值為IOnF,即電容網絡50、第一電容Cl、第二電容C2均用IOnF陶瓷電容，其特性是對高頻幹擾信號變現為低阻抗，對低頻信號表現為高阻抗。當幹擾信號加載至控制器外部信號線時，電容網絡50會將該幹擾信號旁路到第一印刷電路板地平面60。
[0038]綜上所述，該混合動力客車電機控制器的接口電路接口電路將電機控制器外部幹擾信號屏蔽在控制器殼體之外；避免控制器產生的幹擾信號向外傳輸；該接口電路在電力電子傳動領域，特別是混合動力客車電機控制器領域裡有廣泛用途，且製作簡單，成本低廉，易於推廣。
[0039]本領域技術人員可以理解附圖只是一個優選實施例的示意圖，上述本實用新型實施例序號僅僅為了描述，不代表實施例的優劣。
[0040]以上所述僅為本實用新型的較佳實施例，並不用以限制本實用新型，凡在本實用新型的精神和原則之內，所作的任何修改、等同替換、改進等，均應包含在本實用新型的保護範圍之內。
【權利要求】
1.一種混合動力客車電機控制器的接口電路，包括:作為載體的印刷電路板(10)，其特徵在於，所述印刷電路板(10)上設置有信號濾波電路(20)、電源濾波電路(30)、對內接插件(40)、對外電源接插件(41)和對外信號接插件(42);所述信號濾波電路(20)中的第一印刷電路板地平面(60)上焊接有第一鈹銅簧片陣列(70);所述電源濾波電路(30)中的第二印刷電路板地平面(61)上焊接有第二鈹銅簧片陣列(80);所述第一鈹銅簧片陣列(70)與所述對外信號接插件(42)相鄰，所述第二鈹銅簧片陣列(80)與所述對外電源接插件(41)相鄰。
2.根據權利要求1所述的一種混合動力客車電機控制器的接口電路，其特徵在於，所述電源濾波電路(30)包括:第一電容(Cl)、第二電容(C2)、第一二極體(D1)、第二二極體(D2)、第一共模扼流圈(LI)； 所述第一電容(Cl)連接在電源線負極與所述第二印刷電路板地平面(61)之間；所述第二電容(C2 )連接在所述對外電源接插件(41)正極與所述第二印刷電路板地平面(61)之間；所述第一二極體(Dl)連接在所述第一共模扼流圈(LI)與所述對外電源接插件(41)的負極之間；所述第二二極體(D2)連接在所述對外電源接插件(41)的正負極之間。
3.根據權利要求1所述的一種混合動力客車電機控制器的接口電路，其特徵在於，所述信號濾波電路(20)中的信號線(90)通過電容網絡(50)與所述第一印刷電路板地平面(60 )連接，所述第一印刷電路板地平面(60 )上焊接有所述第一鈹銅簧片陣列(70 )，所述第一鈹銅簧片陣列(70)與電機控制器外殼相連。
4.根據權利要求1或3所述的一種混合動力客車電機控制器的接口電路，其特徵在於，所述第一鈹銅簧片陣列(70)包括:第一鈹銅簧片(71)、第二鈹銅簧片(72)、第三鈹銅簧片(73)、第四鈹銅簧片(74)。
5.根據權利要求1所述的一種混合動力客車電機控制器的接口電路，其特徵在於，所述第二鈹銅簧片陣列(80)包括:第五鈹銅簧片(81)和第六鈹銅簧片(82)。
【文檔編號】H03K19/0175GK203675085SQ201320870703
【公開日】2014年6月25日 申請日期:2013年12月23日 優先權日:2013年12月23日
【發明者】周憲, 李唐娟, 黃雷 申請人:天津清源電動車輛有限責任公司