新能源车用电机控制器(MCU)电磁兼 容性(EMC)设计指南
New energy vehicle motor controller (MCU) electromagnetic patibility
(EMC) design guidelines
(参考件未经审核使用以正式版为准)
中国欧洲经济技术合作协会 发布
目次
前言..2规范性引用文件. 1范围.3术语和定义, 4 EMC设计总则.4.1设计目标4.2设计原则.4.3设计流程.5硬件EMC设计5.1接地设计 5.2滤波设计5.3屏蔽设计5.4布线设计 5.5器件选型.6软件EMC设计.. 6.1信号处理抗干扰设计6.2控制逻辑优化设计6.3通信接口抗干扰设计7EMC测试与验证. 6.4故障处理与容错设计7.1测试环境要求7.2核心测试项目及要求7.3测试结果判定.8EMC整改与优化.8.1干扰源定位方法, 8.2典型不合格项整改措施 58.3整改后验证 b
前言
本文件按照GB/T1.1-2020《标准化工作导则第1部分:标准化文件的结构和起草规则》的规定起草.
请注意本文件的某些内容可能涉及专利.本文件的发布机构不承担识别专利的责任.
本文件由中国欧洲经济技术合作协会提出并归口.
新能源车用电机控制器(MCU)电磁兼容性(EMC)设计指南
1范围
设计、软件EMC设计、EMC测试与验证、EMC整改与优化.
本文件适用于新能源汽车用交流异步电机、永磁同步电机控制器的EMC设计、研发、生产及验证.
2规范性引用文件
下列文件中的内容通过文中的规范性引用面构成本文件必不可少的条款.其中,注日期的引用文件,仅该日期对应的版本适用于本文件:不注日期的引用文件,其最新版本(包括的修改单)适用于本文件.
GB/T5993电子设备用固定电容器第4部分:分规范固体和非固体电解质铝电容器GB/T17619机动车电子电器组件的电藏辐射抗扰性限值和测量方法GB/Z17626.1电磁兼容试验和测量技术第1部分:抗扰度试验总论 GB/T17626.2电磁兼容试验和测量技术静电放电抗扰度试验GB/T17626.3电磁兼容试验和测量技术第3部分:射频电磁场辐射抗扰度试验GB/T17626.4电磁兼容试验和测量技术电快速瞬变脉冲群抗扰度试验 GB/T17626.5电磁兼容试验和测量技术浪涌(冲击)抗抗度试验GB/T17626.6电磁兼容试验和测量技术射频场感应的传导骚扰抗扰度
GB/T17702电力电子电容器
GB/T18655车辆、船和内燃机无线电骚扰特性用于保护车载接收机的限值和测量方法
GB/T18802.11低压电涌保护器(SPD)第11部分:低压电源系统的电涌保护器性能要求和试验方法
GB/T21437.2道路车辆电气/电子部件对传导和耦合引起的电骚扰试验方法第2部分:沿电源线的电瞬态传导发射和抗扰性
GB/T28046.1道路车辆电气及电子设备的环境条件和试验第1部分:一般规定
3术语和定义
下列术语和定义适用于本文件.
3. 1
电机控制器motorcontrolunit,MCU
驱动电路、检测电路等核心部件. 接收整车控制器指令,控制电机按照既定工况运行的电力电子装置,主要包含功率模块、控制单元、
3. 2
电磁兼容性clectromagnetic patibility,EMC
设备或系统在其电磁环境中能正常工作,且不对该环境中的其他设备或系统造成不可接受的电磁骚扰的能力,包含电磁骚扰(EMI)和电磁抗扰度(EMS)两个方面.
3. 3
电磁骚扰electromagnetic interference,EMI任何可能引起装置、设备或系统性能降低,或者对生物、无生命物体产生不良影响的电磁现象.
3. 4
4EMC设计总则
4.1设计目标
4.2设计原则
4.2.1源头抑制4.2.2路径阻断 从电磁骚扰产生的根源进行控制,如优化功率器件开关特性、减小电路谐波干扰.通过滤波、屏蔽、接地等方式,阻断电磁骚扰的传导和辐射路径.4.2.3敏感防护 对MCU内部敏感电路(如ADC采样、CAN通信、主控芯片)采取针对性防护措施,提升抗干扰能力.4.2.4软硬结合硬件设计为EMC防护基础,软件设计作为补充,实现电磁兼容性能的优化.
4.3设计流程
4.3.1需求分析 根据整车EMC要求,确定MCU的EMC指标限值和测试等级.4.3.2方案设计4.3.3样件验证 结合MCU硬件架构和软件逻辑,制定EMC整体设计方案,包括硬件防护和软件抗干扰设计.制作MCU样件,开展EMC初测,验证设计方案的有效性.4.3.4优化整改 针对初测不合格项,分析干扰源和传播路径,进行软硬件优化整改.4.3.5定型验证
完成整改后开展EMC定型测试,确保指标全部符合要求.
5硬件EMC设计
5.1接地设计
5.1.1MCU应采用单点接地为主、多点接地为辅的接地方式,低压控制模块单点接地阻值≤0.10,高压功率模块接地阻值≤0.050.积≥4mm. 5.1.2数字地、模拟地、功率地应独立设计,在电源端单点共地,共地节点与接地铜排的连接导线截面5.1.3屏蔽层接地采用360°全周接地,接地引线长度≤入/20(入为对应频率的电磁波波长),高频段(≥30MHz)接地引线长度≤50mm.
5.2滤波设计
路应靠近端口布置,减少骚扰信号的传导路径. 滤波设计应覆盖电源端口、信号端口和高压功率端口,滤波元件选型应符合表1要求,滤波电