电动汽车电气系统：有源器件选型与PCB电磁兼容设计详解

本章节深入探讨了电动汽车电气系统的选型和印制板设计，特别关注有源器件的选择与PCB设计对电磁兼容性和系统性能的影响。首先，为了提高抗扰度和抑制电磁骚扰，有源器件的选择需考虑以下几个关键因素：电磁敏感度、电磁骚扰发射能力、封装形式以及电源电压。噪声电流和瞬态负载电流是骚扰的重要源头，因此选用多层板可以减小引线电感，提高电源完整性。布局时，应减小门电路驱动线对地分布电容和驱动门输入电容，优先选择表面贴装元器件(SMD)，并安装局部和全局去耦电容以优化电磁兼容性。 PCB设计的具体策略包括： 1. 选择多层板结构，能够更好地隔离信号，减少电磁干扰。 2. 布局和布线原则强调信号完整性，尽量避免寄生耦合和延迟，同时保证散热路径的合理性。 3. 层间安排遵循2H和2W设计原则，即两层信号层和两层电源层，以平衡信号速度和电源噪音。 4. 电磁兼容性设计方法包括使用滤波器、接地策略以及合理的信号和电源路径规划，确保系统在整个工作频率范围内都能满足电磁兼容标准。 章节还介绍了电动汽车电气系统的两大主要部分：低压电气系统和高压电气系统。低压系统负责辅助设备的供电，如DC/DC转换器、辅助电池和各种电器设备，而高压系统则包含大功率、高电压设备，如动力电池、驱动电机和功率变换器。高压系统的关键组件，如高压开关DK1，直接关联到车辆的安全和充电功能。 在空调系统方面，电动汽车倾向于使用热泵型空调或辅助加热器，因为它们更节能且环保。电动空调系统的压缩机采用电动驱动，不仅降低了噪声，提高了可靠性和寿命，还能通过精确控制和高效运行来优化能耗，提升车辆的整体经济性。 电动汽车电气系统的选型和设计是一个涉及多个层面的复杂任务，不仅要求技术的专业性，还需考虑到车辆的运行效率、安全性以及对环境的影响。良好的电磁兼容性设计是确保电动汽车电气系统稳定、高效运行的关键要素。