电源模块印刷电路板的制作方法
【专利说明】电源模块印刷电路板
[0001]相关申请的交叉引用
[0002]根据35U.S.C.§ 119(a)，本申请要求2014年7月28日提交的韩国专利申请N0.10-2014-0095727的优先权权益，该公开的全部内容以引用的方式被合并于此。
技术领域
[0003]本发明涉及印刷电路板上的电源模块，尤其是涉及被配置成控制电动车辆电池充电系统中的转换器的模拟控制系统，所述模拟控制系统能够降低用于混合动力车辆和电动车辆的转换器模拟控制装置的脉宽调制(PWM)控制器的噪声。
【背景技术】
[0004]现如今，许多现有的车辆主要由汽油发动机提供动力。然而，由于汽油发动机提供动力的车辆增加了环境污染，由电驱动电动机提供动力的车辆已被开发出来。虽然电动车辆可以降低环境污染，但是由于这类车辆由电池提供动力，这类车辆通常不能行驶相当长的时间。为了解决汽油提供动力的车辆和电动车辆遇到的上述缺陷，具有汽油提供动力的车辆和电动车辆的功能的混合动力车辆已被开发出来。
[0005]混合动力车辆具有采用一般汽油发动机的车辆的行驶功能和采用电动机的车辆的行驶功能。换句话说，混合动力车辆可以作为汽油发动机提供动力的车辆或作为电动车辆行驶。当混合动力车辆仅使用电池电源行驶时，逆变器根据从主电池和辅助电池供给的电力驱动电动机以驱动车辆。在这类系统中，主电池通过转换器对辅助电池进行充电并且转换器使用脉宽调制(PWM)信号调节输出电压。PWM信号由转换器模拟控制装置输出。为了检测转换器的输出电压是否以期望的电压输出，中央处理单元(CPU)被配置成感测转换器模拟控制装置的输入电压和输出电压。
[0006]在使用这类系统时，由于从转换器模拟控制装置输出的PWM信号，作为CPU感测输入和输出电压的结果，会出现噪声。因此，如图1A和1B所示，由CPU感测的电压读数会出现误差。图1A示出作为由CPU感测的电压读数的示例。转换器的输出电压可能被要求保持恒定，但是取而代之的是通常在13V与14.5V之间波动。结果，可能出现误差。正如从图1B所示的数据所看出的，由于由CPU感测的电压，转换器的输入电压不能保持恒定并且可能出现大约40V或更高的误差。因此，在现有技术中，由于模拟控制装置的噪声，控制信号或CPU的感测结果(S卩，感测的电压)会失真，因此，模拟控制装置可能出现故障。因此，可能出现输出电流的降级控制，从而降低输出电流估算值的准确性。
【发明内容】
[0007]本发明提供一种模拟控制系统，其被配置成操作电动车辆电池充电系统中的转换器，能够降低用于混合动力车辆和电动车辆的转换器模拟控制装置的脉宽调制(PWM)控制器的噪声，并能够增加转换器模拟控制装置的稳定性和可靠性。
[0008]本发明提供一种模拟控制系统，其被配置成操作电动车辆电池充电系统中的转换器，包括:被配置成向转换器输出PWM信号的脉宽调制(PWM)输出单元；被配置成感测转换器的输入电压和输出电压的集成控制单元(integrated control unit);被连接到PWM输出单元的第一接地电压级(ground voltage stage);与第一接地电压级隔开第一预定间隔并被连接到集成控制单元的第二接地电压级；以及被设置在第一接地电压级与第二接地电压级之间的滤波单元。滤波单元可以被配置成将来自PWM单元的预定波段的输出信号传递给集成控制单元。
[0009]模拟控制系统可以进一步包括:与所述第一接地电压级和第二接地电压级隔开第二预定间隔并被连接到车辆接地用于去除噪声的第三接地电压级。所述滤波单元可以包括电感器(例如，磁珠电感器)，所述电感器被配置成阻断噪声并将预定波段的信号传递给集成控制单元。第一接地电压级和第二接地电压级可以通过单一接触点彼此电连接。第一接地电压级和第二接地电压级可以彼此隔开大约3_到10_。模拟控制系统可以在包括多个叠层的印刷电路板上实现。当电源模块印刷电路板由多个叠层构成时，滤波单元可以同时被设置在所述多个叠层之中的顶层和底层上。
【附图说明】
[0010]结合所附附图，从下面的详细说明中本发明的上述和其它目的、特征和其它优点将被更清楚地理解，其中:
[0011]图1A是示出根据现有技术的转换器输出电压感测误差的示例性曲线图；
[0012]图1B是示出根据现有技术的转换器输入电压感测误差的示例性曲线图；
[0013]图2是根据本发明的示例性实施例的转换器模拟控制装置的示意图；
[0014]图3A是印刷电路板的示意图，所述印刷电路板位于构成根据本发明的示例性实施例的模拟控制装置的多个层之中的底层上；
[0015]图3B是印刷电路板的示意图，所述印刷电路板位于构成根据本发明的示例性实施例的模拟控制装置的多个层之中的顶层上；
[0016]图3C是印刷电路板的示意图，所述印刷电路板位于构成根据本发明的示例性实施例的模拟控制装置的多个层之中的第二层上；
[0017]图3D是根据印刷电路板的示意图，所述印刷电路板位于构成本发明的示例性实施例的模拟控制装置的多个层之中的第三层上；
[0018]图3E是印刷电路板的示意图，所述印刷电路板位于构成根据本发明的示例性实施例的模拟控制装置的多个层之中的第四层上；
[0019]图3F是根据印刷电路板的示意图，所述印刷电路板位于构成本发明的示例性实施例的模拟控制装置的多个层之中的第五层上；
[0020]图4A是示出根据本发明示范性实施例的转换器输出电压感测结果的示例性曲线图；以及
[0021]图4B是示出根据本发明示范性实施例的转换器输入电压感测结果的示例性曲线图。
[0022]附图符号说明
[0023]110:集成控制单元
[0024]130:滤波单元
[0025]120:PWM 输出单元
[0026]200:转换器
【具体实施方式】
[0027]应当理解本文使用的术语“车辆”或“车辆的”或类似术语包括一般的车辆，例如包括运动型多功能车(SUV)、公共车辆、卡车、各种商用车辆的客用车辆，包括各种乘船和船舰的水运工具，航空器等，并包括混合动力车辆，电动车辆，插电式混合电动车辆，氢动力车辆以及其他替代燃料(例如，从不是石油的资源获取燃料)车辆。正如本文所引用的，混合动力车辆是具有两个或多个动力源的车辆，例如包括汽油动力和电动力的车辆。
[0028]虽然示例性实施例被描述成使用多个单元执行示例性的过程，但是应当理解，示例性的过程也可以由一个或多个模块执行。此外，应当理解，术语，控制器/控制单元，指包括存储器和处理器的硬件装置。存储器被配置成存储模块，并且处理器被具体地配置成执行所述模块以执行在下面进一步描述的一个或多个过程。
[0029]而且，本发明的控制逻辑可以体现为在计算机可读介质上的非暂时性计算机可读介质，所述非暂时性计算机可读介质包含由处理器、控制器/控制单元或类似装置执行的可执行程序指令。计算机可读介质的示例包括但不限于ROM、RAM、压缩磁盘(⑶)-R0M，磁带，软盘，闪存驱动器，智能卡和光数据存储装置。计算机可读记录介质还可以被分布在网络联接计算机系统中，使得计算机可读介质以分布方式例如通过远程信息处理服务器或控制器区域网络(CAN)被存储和执行。
[0030]本文所使用术语仅用于描述特定实施例的目的，并不旨在限制本发明。正如本文所使用的，单数形式“一”，“一个”，“所述”意图也包括复数形式，除非上下文明确指出不同。应当进一步理解，当用于本说明书时，术语“包括”和/或“包含”指定陈述的特征、整数、步骤、操作、元件和/或组件的存在，但不排除一个或多个其他特征、整数、步骤、操作、元件、组件和/或其组合的存在和添加。正如本文所使用的，术语“和/或”包括一个或多个关联所列项目的任意一个和全部组合。
[0031]正如本文所使用的，除非特别指出或在上下文中是显而易见的，术语“大约”应当理解为在本领域正常公差范围内，例如在平均值的2个标准偏差内。“大约”可以理解为在陈述的值的 10%、9%、8%、7%、6%、5%、4%、3%、2%、1%、0.5%、0.1%、0.05%或 0.01%内。除非在上下文中是特别明确的，本文提供的所有数值可以通过术语“大约”进行更改。
[0032]在下文中，将参考随附绘图详细描述本发明的示例性实施例，使得本领域的技术人员可以很容易实现本发明。本技术涉及用于混合动力车辆和电动车辆的转换器模拟控制装置的噪声改善印刷电路板(PCB)设计技术。
[0033]本发明的示例性实施例将参照图2到图4B进行描述。图2是根据本发明的示例性实施例的被包括在车辆的电源模块中的转换器模拟控制