柴油机电控系统有效抑制电磁辐射的驱动电路的制作方法

1.本发明属于柴油机电控系统电磁兼容技术领域，尤其是涉及一种柴油机电控系统有效抑制电磁辐射的驱动电路。


背景技术：

2.柴油机电控系统的电磁兼容性越来越得到重视，而电磁辐射属于电磁兼容性的一方面。电磁辐射的能量看不见摸不着，在空间传播并能耦合到其它设备中，若不控制其辐射的能量，则会影响其它电子设备的正常运行，因此在标准中对其有了明确的规定，要限制其辐射。柴油机的不断发展，要求电控系统实现采集信息更多，控制速度更快，精度更高，因此电控系统的pcb板上集成了更多的电子器件，导致工作时对外辐射的能量会更多。
3.柴油机电控系统中的驱动电路是产生电磁辐射的一个重要来源。目前很多的设计仅满足了驱动电路的功能性要求，再通过外部屏蔽等措施来抑制电磁辐射，极大的增大了后期处理防护的难度和成本。本电路设计方法从根本上减弱源头的辐射能量，抑制电磁辐射。


技术实现要素：

4.有鉴于此，本发明旨在提出一种柴油机电控系统有效抑制电磁辐射的驱动电路，以实现将功能性要求和抑制电磁辐射相结合，减弱辐射源，提高电控系统的电磁兼容性。
5.为达到上述目的，本发明的技术方案是这样实现的：
6.一种柴油机电控系统有效抑制电磁辐射的驱动电路，包括驱动器、mos管、限流电阻和阻容吸收网络；所述驱动电路包括三个驱动器，分别为第一驱动器、第二驱动器和第三驱动器，所述mos管包括第一上位mos管、第二上位mos管以及四个下位mos管；所述第一驱动器的高位输出端通过一个用于延缓mos管通断反应时间的限流电阻连接用于实现电流上冲的第一上位mos管，所述第二驱动器的高位输出端通过一个用于延缓mos管通断反应时间的限流电阻连接用于实现电流维持调节的第二上位mos管；所述第一驱动器的低位输出端、第二驱动器的低位输出端、第三驱动器的高位输出端、第三驱动器的低位输出端分别通过一个用于延缓mos管通断反应时间的限流电阻连接一个用于选通电磁阀通道的下位mos管；同时，所述mos管的控制端增加用于减少辐射发射的阻容吸收网络。
7.进一步的，所述驱动器由cpld控制芯片实现。
8.相对于现有技术，本发明具有以下优势：
9.本发明通过电路设计延缓mos管的通断时间，同时降低电压和电流信号的变化率，有效抑制电磁辐射。
附图说明
10.构成本发明的一部分的附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：
11.图1为本发明实施例所述的柴油机电控系统有效抑制电磁辐射的驱动电路的电路图；
12.图2中(a)、(b)分别为传统驱动电路的辐射频谱图，本发明实施例的驱动电路的辐射频谱图。
具体实施方式
13.需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
14.下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。
15.为了实现将功能性要求和抑制电磁辐射相结合，减弱辐射源，提高电控系统的电磁兼容性，本发明的控制信号通过功率mos管的通断驱动电磁阀，mos管的通断瞬间产生较强的电磁辐射能量，利用限流电阻对其限流，在满足电控系统控制要求的前提下尽量延缓mos管的开启和断开的时间，以实现减少电路中电流的变化产生的电磁辐射，同时电路中设计有rc滤波和电解电容以降低电压和电流信号的变化率，从而减少电磁辐射发射。
16.本发明实施例提供了一种柴油机电控系统有效抑制电磁辐射的驱动电路，包括驱动器、mos管、限流电阻和阻容吸收网络；
17.所述驱动器的输出端与mos管的控制端之间串联用于延缓mos管通断反应时间的限流电阻，同时mos管的控制端增加用于减少辐射发射的阻容吸收网络。
18.驱动电路的一个实施例，如图1所示，所述驱动器由cpld控制芯片实现，通过cpld控制mos管开关，通过控制mos管实现电磁阀高低端同时控制。
19.所述驱动电路包括三个驱动器，分别为第一驱动器、第二驱动器和第三驱动器，
20.所述第一驱动器的高位输出端通过一个限流电阻连接上位48v mos管，所述上位48v mos管主要实现12a电流上冲(满足电磁阀迅速开启要求)；
21.所述第二驱动器的高位输出端通过一个限流电阻连接用于实现电流维持调节的上位24v mos管，上位24v mos管主要实现12a和8a电流维持调节。
22.所述第一驱动器的低位输出端、第二驱动器的低位输出端、第三驱动器的高位输出端、第三驱动器的低位输出端分别通过一个限流电阻连接一个下位mos管。下位4个mos管主要用来选通电磁阀通道。
23.每个mos管均设置1路驱动，高位mos管驱动为高共模，驱动芯片需增加自举电容。为有效抑制电磁辐射，mos管控制端的限流电阻设置为在满足mos管速率及散热功耗要求的前提下尽量大，同时增加阻容吸收网络减少辐射发射。
24.如图2(a)所示为传统驱动电路的辐射频谱图，如图2(b)所示为本发明实施例的驱动电路的辐射频谱图，柴油机电控系统经此设计后对其进行辐射发射测试时，效果明显。
25.以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。


技术特征：
1.柴油机电控系统有效抑制电磁辐射的驱动电路，其特征在于：包括驱动器、mos管、限流电阻和阻容吸收网络；所述驱动电路包括三个驱动器，分别为第一驱动器、第二驱动器和第三驱动器，所述mos管包括第一上位mos管、第二上位mos管以及四个下位mos管；所述第一驱动器的高位输出端通过一个用于延缓mos管通断反应时间的限流电阻连接用于实现电流上冲的第一上位mos管，所述第二驱动器的高位输出端通过一个用于延缓mos管通断反应时间的限流电阻连接用于实现电流维持调节的第二上位mos管；所述第一驱动器的低位输出端、第二驱动器的低位输出端、第三驱动器的高位输出端、第三驱动器的低位输出端分别通过一个用于延缓mos管通断反应时间的限流电阻连接一个用于选通电磁阀通道的下位mos管；同时，所述mos管的控制端增加用于减少辐射发射的阻容吸收网络。2.根据权利要求1所述的柴油机电控系统有效抑制电磁辐射的驱动电路，其特征在于：所述驱动器由cpld控制芯片实现。

技术总结
本发明提供了一种柴油机电控系统有效抑制电磁辐射的驱动电路，包括驱动器、MOS管、限流电阻和阻容吸收网络；所述驱动器的输出端与MOS管的控制端之间串联用于延缓MOS管通断反应时间的限流电阻，同时MOS管的控制端增加用于减少辐射发射的阻容吸收网络。本发明通过电路设计延缓MOS管的通断时间，同时降低电压和电流信号的变化率，有效抑制电磁辐射。有效抑制电磁辐射。有效抑制电磁辐射。


技术研发人员：杨国华 陈艾君 曹春芳 龚思扬 智海峰 傅文林 申晓彦 和龙 史伟
受保护的技术使用者：中国北方发动机研究所（天津）
技术研发日：2021.06.18
技术公布日：2021/9/3