电液制动系统控制器的硬件驱动模块设计

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1、学校代码：10255学号：2160736电液制动系统控制器的硬件驱动模块设计HARDWAREDESIGNFORCONTROLLINGDRIVEMODULEOFELECTROHYDRAULICBRAKINGSYSTEM专业:机械工程指导教师:孙以泽作者姓名:李兆星答辩时间:2018年5月31日东华大学李兆星硕士学位论文答辩委员会成员名单备注姓名职称职务工作单位教授级太平洋机电（集团）陈兴强答辩委员会主席高工有限公司孟婥教授答辩委员会委员东华大学季诚昌研究员答辩委员会委员东华大学徐洋教授答辩委员会委员东华大学高级工陈玉

2、洁答辩委员会委员东华大学程师盛晓伟讲师答辩委员会秘书东华大学东华大学学位论文原创性声明本人郑重声明：我恪守学术道德，崇尚严谨学风。所呈交的学位论文，是本人在导师的指导下，独立进行研究工作所取得的成果。除文中已明确注明和引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的作品及成果的内容。论文为本人亲自撰写，我对所写的内容负责，并完全意识到本声明的法律结果由本人承担。学位论文作者签名：日期：年月日东华大学学位论文版权使用授权书学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定，同意学校保留并向国家有关部门

3、或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅或借阅。本人授权东华大学可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。保密□，在年解密后适用本版权书。本学位论文属于不保密□。学位论文作者签名：指导教师签名：日期：年月日日期：年月东华大学硕士学位论文摘要电液制动系统控制器的硬件驱动模块设计摘要伴随着新一轮以互联网、大数据及云计算为主导的科技革命，汽车工业也在科技革命的浪潮中转向升级。车辆不断向电动化、网联化、智能化和共享化的方向发展，传统制动系统被电子液

4、压制动系统取代已成为不可逆转的趋势。制动系统的核心之一是控制器驱动模块的研发，其驱动性能是决定车辆制动性能的主要指标。本文基于电液制动系统控制器驱动永磁同步电机的硬件需求，进行了控制器的驱动模块设计，开发了硬件功能完善、结构紧凑、可靠性高且成本低的驱动模块电路。首先阐述了电液制动系统控制器的研究背景、研究意义以及发展趋势，确定了研究方向。在需求分析方面，基于系统需求分析了控制器硬件的设计需求，进一步明确了控制器驱动模块的设计需求。通过对系统需求分析和重要元器件的选型分析最终确定了采用预驱驱动和MOSFET作为功率开

5、关器件的三相全桥驱动电路的驱动模块设计方案。其次针对驱动模块进行详细设计，完成了驱动模块驱动电路的核心设计及周边电路设计，包括保护电路、电流采样电路和功率区温度采样电路。通过最差情况分析（WCA）验证了驱动模块设计的合理性，依据II东华大学硕士学位论文摘要设计方案完成了PCB的绘制和样板的制作。MOSFET作为驱动电路的核心元器件，其在开关过程中会产生功率损耗带来大量热量，如果散热性能差将会对驱动电路的功能造成影响甚至损坏。本文分析了MOSFET的开关过程，建立了MOSFET损耗模型，基于双面散热思路建立了等效热路

6、模型，设计了MOSFET外围双面辅助散热模型，并采用电子设备热分析软件Icepak仿真出了工作在最差情况下的MOSFET结温，设计出了合理的功率管外围散热结构，通过实验验证了散热结构的合理性。最后对驱动模块进行了实验测试，实验验证了预驱芯片引脚信号的正确性、驱动电路输入输出信号良好的跟随性、MOSFET高低边开通关断过程死区时间间隔的合理性，通过MOSFET开通尖峰电压测试得到了合理的驱动电阻值。通过实验结果对比分析，说明了驱动电阻值对驱动电路的影响，验证了驱动信号与输出信号的逻辑同步性，实现了并联情况下功率驱动电

7、路的可靠工作。关键词：MOSFET；三相桥驱动电路；功率损耗；热仿真；信号质量测试III东华大学硕士学位论文ABSTRACTHARDWAREDESIGNFORCONTROLLINGDRIVEMODULEOFELECTROHYDRAULICBRAKINGSYSTEMABSTRACTAlongwithanewroundoftechnologicalrevolutionsdominatedbytheInternet,largedataandcloudcomputing.Theautoindustryhasalsoshif

8、tedinthewaveoftechnologicalrevolutions.Thetraditionalbrakingsystemhasbeenreplacedbyelectronic-hydraulicbrakingsystem.Whichhasbecomeanirreversibletrendinthedirectionofvehicle'sconti