電源模塊印刷電路板的制作方法
【專利說明】電源模塊印刷電路板
[0001]相關(guān)申請的交叉引用
[0002]根據(jù)35U.S.C.§ 119(a)，本申請要求2014年7月28日提交的韓國專利申請N0.10-2014-0095727的優(yōu)先權(quán)權(quán)益，該公開的全部內(nèi)容以引用的方式被合并于此。
技術(shù)領(lǐng)域
[0003]本發(fā)明涉及印刷電路板上的電源模塊，尤其是涉及被配置成控制電動車輛電池充電系統(tǒng)中的轉(zhuǎn)換器的模擬控制系統(tǒng)，所述模擬控制系統(tǒng)能夠降低用于混合動力車輛和電動車輛的轉(zhuǎn)換器模擬控制裝置的脈寬調(diào)制(PWM)控制器的噪聲。
【背景技術(shù)】
[0004]現(xiàn)如今，許多現(xiàn)有的車輛主要由汽油發(fā)動機提供動力。然而，由于汽油發(fā)動機提供動力的車輛增加了環(huán)境污染，由電驅(qū)動電動機提供動力的車輛已被開發(fā)出來。雖然電動車輛可以降低環(huán)境污染，但是由于這類車輛由電池提供動力，這類車輛通常不能行駛相當(dāng)長的時間。為了解決汽油提供動力的車輛和電動車輛遇到的上述缺陷，具有汽油提供動力的車輛和電動車輛的功能的混合動力車輛已被開發(fā)出來。
[0005]混合動力車輛具有采用一般汽油發(fā)動機的車輛的行駛功能和采用電動機的車輛的行駛功能。換句話說，混合動力車輛可以作為汽油發(fā)動機提供動力的車輛或作為電動車輛行駛。當(dāng)混合動力車輛僅使用電池電源行駛時，逆變器根據(jù)從主電池和輔助電池供給的電力驅(qū)動電動機以驅(qū)動車輛。在這類系統(tǒng)中，主電池通過轉(zhuǎn)換器對輔助電池進行充電并且轉(zhuǎn)換器使用脈寬調(diào)制(PWM)信號調(diào)節(jié)輸出電壓。PWM信號由轉(zhuǎn)換器模擬控制裝置輸出。為了檢測轉(zhuǎn)換器的輸出電壓是否以期望的電壓輸出，中央處理單元(CPU)被配置成感測轉(zhuǎn)換器模擬控制裝置的輸入電壓和輸出電壓。
[0006]在使用這類系統(tǒng)時，由于從轉(zhuǎn)換器模擬控制裝置輸出的PWM信號，作為CPU感測輸入和輸出電壓的結(jié)果，會出現(xiàn)噪聲。因此，如圖1A和1B所示，由CPU感測的電壓讀數(shù)會出現(xiàn)誤差。圖1A示出作為由CPU感測的電壓讀數(shù)的示例。轉(zhuǎn)換器的輸出電壓可能被要求保持恒定，但是取而代之的是通常在13V與14.5V之間波動。結(jié)果，可能出現(xiàn)誤差。正如從圖1B所示的數(shù)據(jù)所看出的，由于由CPU感測的電壓，轉(zhuǎn)換器的輸入電壓不能保持恒定并且可能出現(xiàn)大約40V或更高的誤差。因此，在現(xiàn)有技術(shù)中，由于模擬控制裝置的噪聲，控制信號或CPU的感測結(jié)果(S卩，感測的電壓)會失真，因此，模擬控制裝置可能出現(xiàn)故障。因此，可能出現(xiàn)輸出電流的降級控制，從而降低輸出電流估算值的準確性。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]本發(fā)明提供一種模擬控制系統(tǒng)，其被配置成操作電動車輛電池充電系統(tǒng)中的轉(zhuǎn)換器，能夠降低用于混合動力車輛和電動車輛的轉(zhuǎn)換器模擬控制裝置的脈寬調(diào)制(PWM)控制器的噪聲，并能夠增加轉(zhuǎn)換器模擬控制裝置的穩(wěn)定性和可靠性。
[0008]本發(fā)明提供一種模擬控制系統(tǒng)，其被配置成操作電動車輛電池充電系統(tǒng)中的轉(zhuǎn)換器，包括:被配置成向轉(zhuǎn)換器輸出PWM信號的脈寬調(diào)制(PWM)輸出單元；被配置成感測轉(zhuǎn)換器的輸入電壓和輸出電壓的集成控制單元(integrated control unit);被連接到PWM輸出單元的第一接地電壓級(ground voltage stage);與第一接地電壓級隔開第一預(yù)定間隔并被連接到集成控制單元的第二接地電壓級；以及被設(shè)置在第一接地電壓級與第二接地電壓級之間的濾波單元。濾波單元可以被配置成將來自PWM單元的預(yù)定波段的輸出信號傳遞給集成控制單元。
[0009]模擬控制系統(tǒng)可以進一步包括:與所述第一接地電壓級和第二接地電壓級隔開第二預(yù)定間隔并被連接到車輛接地用于去除噪聲的第三接地電壓級。所述濾波單元可以包括電感器(例如，磁珠電感器)，所述電感器被配置成阻斷噪聲并將預(yù)定波段的信號傳遞給集成控制單元。第一接地電壓級和第二接地電壓級可以通過單一接觸點彼此電連接。第一接地電壓級和第二接地電壓級可以彼此隔開大約3_到10_。模擬控制系統(tǒng)可以在包括多個疊層的印刷電路板上實現(xiàn)。當(dāng)電源模塊印刷電路板由多個疊層構(gòu)成時，濾波單元可以同時被設(shè)置在所述多個疊層之中的頂層和底層上。
【附圖說明】
[0010]結(jié)合所附附圖，從下面的詳細說明中本發(fā)明的上述和其它目的、特征和其它優(yōu)點將被更清楚地理解，其中:
[0011]圖1A是示出根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)的轉(zhuǎn)換器輸出電壓感測誤差的示例性曲線圖；
[0012]圖1B是示出根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)的轉(zhuǎn)換器輸入電壓感測誤差的示例性曲線圖；
[0013]圖2是根據(jù)本發(fā)明的示例性實施例的轉(zhuǎn)換器模擬控制裝置的示意圖；
[0014]圖3A是印刷電路板的示意圖，所述印刷電路板位于構(gòu)成根據(jù)本發(fā)明的示例性實施例的模擬控制裝置的多個層之中的底層上；
[0015]圖3B是印刷電路板的示意圖，所述印刷電路板位于構(gòu)成根據(jù)本發(fā)明的示例性實施例的模擬控制裝置的多個層之中的頂層上；
[0016]圖3C是印刷電路板的示意圖，所述印刷電路板位于構(gòu)成根據(jù)本發(fā)明的示例性實施例的模擬控制裝置的多個層之中的第二層上；
[0017]圖3D是根據(jù)印刷電路板的示意圖，所述印刷電路板位于構(gòu)成本發(fā)明的示例性實施例的模擬控制裝置的多個層之中的第三層上；
[0018]圖3E是印刷電路板的示意圖，所述印刷電路板位于構(gòu)成根據(jù)本發(fā)明的示例性實施例的模擬控制裝置的多個層之中的第四層上；
[0019]圖3F是根據(jù)印刷電路板的示意圖，所述印刷電路板位于構(gòu)成本發(fā)明的示例性實施例的模擬控制裝置的多個層之中的第五層上；
[0020]圖4A是示出根據(jù)本發(fā)明示范性實施例的轉(zhuǎn)換器輸出電壓感測結(jié)果的示例性曲線圖；以及
[0021]圖4B是示出根據(jù)本發(fā)明示范性實施例的轉(zhuǎn)換器輸入電壓感測結(jié)果的示例性曲線圖。
[0022]附圖符號說明
[0023]110:集成控制單元
[0024]130:濾波單元
[0025]120:PWM 輸出單元
[0026]200:轉(zhuǎn)換器
【具體實施方式】
[0027]應(yīng)當(dāng)理解本文使用的術(shù)語“車輛”或“車輛的”或類似術(shù)語包括一般的車輛，例如包括運動型多功能車(SUV)、公共車輛、卡車、各種商用車輛的客用車輛，包括各種乘船和船艦的水運工具，航空器等，并包括混合動力車輛，電動車輛，插電式混合電動車輛，氫動力車輛以及其他替代燃料(例如，從不是石油的資源獲取燃料)車輛。正如本文所引用的，混合動力車輛是具有兩個或多個動力源的車輛，例如包括汽油動力和電動力的車輛。
[0028]雖然示例性實施例被描述成使用多個單元執(zhí)行示例性的過程，但是應(yīng)當(dāng)理解，示例性的過程也可以由一個或多個模塊執(zhí)行。此外，應(yīng)當(dāng)理解，術(shù)語，控制器/控制單元，指包括存儲器和處理器的硬件裝置。存儲器被配置成存儲模塊，并且處理器被具體地配置成執(zhí)行所述模塊以執(zhí)行在下面進一步描述的一個或多個過程。
[0029]而且，本發(fā)明的控制邏輯可以體現(xiàn)為在計算機可讀介質(zhì)上的非暫時性計算機可讀介質(zhì)，所述非暫時性計算機可讀介質(zhì)包含由處理器、控制器/控制單元或類似裝置執(zhí)行的可執(zhí)行程序指令。計算機可讀介質(zhì)的示例包括但不限于ROM、RAM、壓縮磁盤(⑶)-R0M，磁帶，軟盤，閃存驅(qū)動器，智能卡和光數(shù)據(jù)存儲裝置。計算機可讀記錄介質(zhì)還可以被分布在網(wǎng)絡(luò)聯(lián)接計算機系統(tǒng)中，使得計算機可讀介質(zhì)以分布方式例如通過遠程信息處理服務(wù)器或控制器區(qū)域網(wǎng)絡(luò)(CAN)被存儲和執(zhí)行。
[0030]本文所使用術(shù)語僅用于描述特定實施例的目的，并不旨在限制本發(fā)明。正如本文所使用的，單數(shù)形式“一”，“一個”，“所述”意圖也包括復(fù)數(shù)形式，除非上下文明確指出不同。應(yīng)當(dāng)進一步理解，當(dāng)用于本說明書時，術(shù)語“包括”和/或“包含”指定陳述的特征、整數(shù)、步驟、操作、元件和/或組件的存在，但不排除一個或多個其他特征、整數(shù)、步驟、操作、元件、組件和/或其組合的存在和添加。正如本文所使用的，術(shù)語“和/或”包括一個或多個關(guān)聯(lián)所列項目的任意一個和全部組合。
[0031]正如本文所使用的，除非特別指出或在上下文中是顯而易見的，術(shù)語“大約”應(yīng)當(dāng)理解為在本領(lǐng)域正常公差范圍內(nèi)，例如在平均值的2個標準偏差內(nèi)?！按蠹s”可以理解為在陳述的值的 10%、9%、8%、7%、6%、5%、4%、3%、2%、1%、0.5%、0.1%、0.05%或 0.01%內(nèi)。除非在上下文中是特別明確的，本文提供的所有數(shù)值可以通過術(shù)語“大約”進行更改。
[0032]在下文中，將參考隨附繪圖詳細描述本發(fā)明的示例性實施例，使得本領(lǐng)域的技術(shù)人員可以很容易實現(xiàn)本發(fā)明。本技術(shù)涉及用于混合動力車輛和電動車輛的轉(zhuǎn)換器模擬控制裝置的噪聲改善印刷電路板(PCB)設(shè)計技術(shù)。
[0033]本發(fā)明的示例性實施例將參照圖2到圖4B進行描述。圖2是根據(jù)本發(fā)明的示例性實施例的被包括在車輛的電源模塊中的轉(zhuǎn)換器模擬控制