新能源汽車空調(diào)加熱系統(tǒng)印刷電路板的高壓電路及所述印刷電路板的制作方法
【專利說明】
[技術領域]
[0001]本實用新型涉及新能源汽車空調(diào)，具體是一種新能源汽車空調(diào)加熱系統(tǒng)印刷電路板的高壓電路及所述印刷電路板。
[【背景技術】]
[0002]新能源汽車空調(diào)加熱系統(tǒng)是新能源汽車發(fā)展過程中關鍵零部件系統(tǒng)之一，由于同時解決高電壓，大電流，雙電源系統(tǒng)(高壓和低壓)，大功率散熱，水電一體，以及人身安全等問題，因此電路的設計及印刷電路板的合理布局是新能源汽車空調(diào)加熱系統(tǒng)的關鍵技術之一。不合理的印刷電路板布局會降低加熱系統(tǒng)的性能、可靠性和安全性。而高壓電路是其中的關鍵部分。
[
【發(fā)明內(nèi)容】
]
[0003]本實用新型的目的是提供一種新能源汽車空調(diào)加熱系統(tǒng)的控制系統(tǒng)印刷電路板的高壓電路及所述印刷電路板。新能源汽車空調(diào)加熱系統(tǒng)的控制系統(tǒng)控制加熱系統(tǒng)正常工作，實現(xiàn)各種異?；蚬收蠙z測及保護。本實用新型新能源汽車空調(diào)加熱系統(tǒng)印刷電路板能夠確保電氣安全性、電磁兼容性、可靠性、防水密閉性，同時確保體積和成本在合理范圍之內(nèi)，而且生產(chǎn)時，便于安裝到產(chǎn)品內(nèi)部。
[0004]一種新能源汽車空調(diào)加熱系統(tǒng)印刷電路板，包括在電氣上完全隔離的高壓電路和低壓電路，在空間上高壓電路和低壓電路分布在PCB(即印刷電路板)的兩側(cè)，中間隔開一段距離，沒有重疊部分，高壓電路和低壓電路的電氣信號的連接只通過布局在高壓側(cè)的光電隔離器件IGBT驅(qū)動芯片、高壓電壓檢測芯片、高壓電流檢測芯片實現(xiàn)。這樣布局的優(yōu)點在于，很好的避免了高壓電路對低壓電路的傳導和耦合和輻射干擾，確保低壓電路的可靠性和穩(wěn)定性和精度，也避免了高壓側(cè)漏電到低壓側(cè)的風險，確保了器件不會損壞，也確保了人生安全。
[0005]新能源汽車空調(diào)加熱系統(tǒng)印刷電路板高壓電路的布局:新能源汽車空調(diào)加熱系統(tǒng)印刷電路板高壓電路左側(cè)的下方布置DC-DC模塊，DC-DC模塊的右側(cè)是輸入電源的濾波電容，濾波電容的右邊是上下排列的兩個電感，DC-DC的左邊為輸出電源的兩個濾波電解電容。這樣布局，便于PCB走線，也可以把DC-DC工作時的強干擾信號限制在電路附近，最大限度的減少對外的輻射。DC-DC模塊的上面布置高壓側(cè)的直插濾波電容，該電容的右邊為高壓電的漏電檢測模塊。這相當于把漏電檢測模塊放在高壓電的入口處，高壓電一進產(chǎn)品，首先進行漏電檢測，后續(xù)電路任何地方發(fā)生漏電，都能得到偵測并及時采取保護措施，產(chǎn)品的安全性得到最優(yōu)化。漏電檢測模塊的上面為上、下排列的IGBT驅(qū)動芯片和高壓電壓檢測芯片，板子上邊中間位置高壓電路和低壓電路的鄰接處為高壓電流檢測芯片，IGBT驅(qū)動芯片、高壓電壓檢測芯片和高壓電流檢測芯片這三個芯片都是光電隔離器件，也是高壓電路和低壓電路的電氣連接點，布置在高壓電路部分的最外面，確保高低壓在空間上的隔離，可以最大的減少高壓電路對低壓電路的干擾和造成的危險。PCB的左上角板邊緣為直插的IGBT，這樣就可以通過在殼體上開一個小窗，通過該小窗，用螺絲、墊圈，把IGBT擰緊緊貼產(chǎn)品殼體外部的散熱片上。好處在于:首先，把IGBT的熱量散到產(chǎn)品的外面，IGBT的溫度得到了控制，而又不會引起產(chǎn)品內(nèi)部的溫度明顯升高，其次，產(chǎn)品的整體防水性，用在散熱片和產(chǎn)品殼體之間加橡膠墊方式來實現(xiàn)，簡單、低廉，最后，把巨大的散熱片放到殼體的外面，縮小了產(chǎn)品的體積，降低了結(jié)構(gòu)復雜性，也降低了成本。所以把IGBT布置在PCB板的左上角邊緣，一舉三得。緊靠IGBT的下方，為給加熱棒供電的高壓負極線束接插件。該高壓負極線束接插件末端為電氣連接墊片，通過螺絲、螺帽、墊圈，把線束連接到高壓繼電器的輸出端。這樣可以少用一個高壓線束接插件，同時，因為高壓負極線束接插件緊靠IGBT，負極在PCB上的銅箔走線短，提高了安全性格、可靠性。高壓負極線束接插件和高壓濾波電容之間布置一個高壓正極線束接插件，把高壓電從高壓繼電器輸入端引過來，目的是進行高壓電的電容濾波和高壓電電壓檢測，此高壓電通路電流小，這樣布置使高壓電在PCB上的走線短，也易于布板，也更加可靠安全。
[0006]高壓繼電器放在PCB的中間，PCB上有兩個繼電器的安裝孔，繼電器通過此兩個孔，巧妙的使繼電器可以用螺絲、墊圈固定到塑料下殼體上，而不是固定在PCB上(PCB無法承受繼電器的重量)。這樣還可以充分利用PCB上方的空間，用于安裝繼電器，減少產(chǎn)品的體積，降低成本。繼電器的下方設計有多個散熱孔孔，利于繼電器的散熱。
[0007]PCB的周邊開有多個熱對流口，這些熱對流口，利于PCB下面空氣的對流，防止PCB板局部溫度過高。這些對流口形狀可以是圓形、方形各種形狀，對流口也可以在PCB板的內(nèi)部，不一定要在PCB板的周邊。
[0008]PCB板上有三個固定孔，成三角均勻分布，均勻的支撐、固定PCB，較好的控制PCB的形變。在繼電器的左上方，有一個電氣連接用的直插焊盤，高壓電源地線束進入產(chǎn)品之后，地線束末端焊接一個墊片，把此墊片用螺絲、螺帽、墊圈擰緊到此電氣連接焊盤，實現(xiàn)高壓地回路的連接。這種方式的好處在于，電流導通能力大，不需要高壓大電流接插件，成本低，拆裝也方便。
[0009]低壓電路的布局:低壓插件放在PCB右側(cè)的下方，電壓電源通過該低壓插件引入PCB板，低頻濾波共模電感緊貼并放在低壓插件上方，高頻濾波電感及電解電容以及瞬態(tài)抑制二極管緊靠布置在低頻共模電感的右側(cè)，這樣可以使外部的電氣干擾在PCB的入口處即得到有效濾除，確保了 PCB內(nèi)部的電氣信號干凈，同時PCB板的內(nèi)部干擾信號，在PCB板的出口處得到攔截，大大降低了 PCB對外的各種輻射和干擾，使產(chǎn)品的EMC性能得以保證。電壓電源經(jīng)過入口濾波之后，馬上進入，低壓側(cè)的LDO電路，該電路布置在靠PCB板右下角，這樣既可以使得內(nèi)部邏輯電路的電壓干凈，又可以最大限度的濾除內(nèi)部低壓電路的各種對外干擾和輻射。單片機布置在低壓側(cè)電路的中間位置，便于與其它電路布線連接，降低布線的復雜性，優(yōu)化電氣性能。
[0010]本發(fā)明同現(xiàn)有技術相比，有以下優(yōu)點:
[0011]高壓電路減少強干擾信號及對外的輻射；對高壓電得到檢測，并對后續(xù)電路的漏電及時偵測和采取保護措施，產(chǎn)品的安全性得到最優(yōu)化；確保高低壓在空間上的隔離，最大的減少高壓電路對低壓電路的干擾和造成的危險；IGBT的熱量散到產(chǎn)品的外面，IGBT的溫度得到了控制，又不會引起產(chǎn)品內(nèi)部的溫度明顯升高，縮小了產(chǎn)品的體積，降低了結(jié)構(gòu)復雜性，也降低了成本；繼電器的散熱得到保障；安裝拆裝方便。而低壓電路外部的電氣干擾在PCB的入口處即得到有效濾除，確保了 PCB內(nèi)部的電氣信號干凈，同時PCB板的內(nèi)部干擾信號，在PCB板的出口處得到攔截，大大降低了 PCB板對外的各種輻射和干擾，使產(chǎn)品的EMC性能得以保證。內(nèi)部邏輯電路的電壓干凈，最大限度的濾除內(nèi)部低壓電路的各種對外干擾和輻射。單片機布置合理，便于與其它電路布線連接，降低布線的復雜性，優(yōu)化電氣性能。PCB板避免了高壓電路對低壓電路的傳導和耦合和輻射干擾，確保低壓電路的可靠性和穩(wěn)定性和精度，也避免了高壓側(cè)漏電到低壓側(cè)的風險，確保了器件不會損壞，也確保了人生安全。產(chǎn)品安裝方便、可靠、且體積空間小。
[【附圖說明】]
[0012]圖1是新能源汽車空調(diào)加熱系統(tǒng)印刷電路板高壓電路的布局圖。
[0013]圖2是新能源汽車空調(diào)加熱系統(tǒng)印刷電路板不帶連線的布局圖。
[0014]圖3是新能源汽車空調(diào)加熱系統(tǒng)印刷電路板帶連線的布局圖。
[0015]I是低壓插件，2是低頻濾波共模電感，3是高頻濾波電感，4是電解電容5是瞬態(tài)抑制二極管，6是LDO電路，7是單片機，23是固定孔。
[0016]8是DC-DC模塊，9是濾波電容，10是電感，11是濾波電解電容，12是直插濾波電容，13是漏電檢測模塊，14是IGBT驅(qū)動芯片，15是高壓電壓檢測芯片，16是高壓電流檢測芯片，17是IGBT，18是高壓負極線束接插件，19是高壓正極線束接插件，20是高壓繼電器，21是安裝孔，22是散熱孔，24是直插焊盤。
[【具體實施方式】]
[0017]實施例
[0018]如圖1所示，新能源汽車空調(diào)