电动汽车DC-DC控制器传导骚扰分析与整改.pdf

电动汽车中的DC-DC控制器在运行过程中产生的传导骚扰是电磁兼容性(EMC)问题的关键所在。传导骚扰主要来源于两个方面：开关电路和整流二极管。 开关电路是DC-DC控制器的核心部分，由开关管（如IGBT）和高频变压器组成。在开关管高速切换时，会生成宽频带、高强度的电磁脉冲，主要干扰频段位于30至50 MHz。IGBT的响应速度越快，产生的电压尖峰越强烈，导致的传导骚扰也更严重。为了减少开关电源的骚扰，可以采取措施减小开关管源头的干扰强度、减小干扰电流的环路面积、减小干扰电流的大小以及减小干扰空间耦合效率。图1和图2展示了差模和共模骚扰路径，分别对应差模电流回流环路和共模电流回流环路，通过分析这些路径和环路，可以采取合适的接地、屏蔽和滤波策略来抑制传导骚扰。 整流二极管在工作过程中也会产生骚扰。在高压直流经过逆变和整流后，输出低压直流。整流二极管在导通和截止时的瞬间，会形成电压尖峰。特别是在反向恢复时间内，结合二极管引线电感，会在线路上产生反向电压尖峰，这是骚扰产生的主要原因。电压尖峰的上升时间与骚扰频率有关，例如，如果上升时间为5 ns，则骚扰的最高频率可能达到100 MHz。为了减少这种骚扰，需要优化二极管的设计和参数，确保其具有良好的反向恢复特性。 在测试传导骚扰时，通常依据GB/T 18655-2018标准进行，采用峰值检波和平均值检波的方式，试验布置应符合标准规定，测量端口为低压供电端口。在测试结果分析后，针对发现的问题，可以采用滤波方法来降低控制器的传导骚扰，以满足标准规定的传导骚扰限值等级3的要求。 为了提高电动汽车的整体电磁兼容性，不仅需要关注DC-DC控制器，还需要改进其他电子部件，如电机控制器和电池管理系统等。通过优化设计、选用低电磁干扰的元器件、合理布局以及实施有效的滤波和屏蔽措施，可以显著降低电动汽车的电磁骚扰，从而满足日益严格的电磁兼容标准，保障车辆的安全稳定运行。在新能源汽车的发展趋势下，解决这些问题对于提升电动汽车的市场竞争力至关重要。