汽车电子控制器电路板电磁干扰分析与抑制

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1、汽车电子控制器电路板电磁干扰分析与抑制重庆大学硕士学位论文（专业学位）学生姓名：王赢聪指导教师：汪泉弟教授学位类别：工程硕士（电气工程领域）重庆大学电气工程学院二O一五年五月AnalysisandSuppressionofElectromagneticInterferenceinAutomotiveElectronicControllerAThesisSubmittedtoChongqingUniversityinPartialFulfillmentoftheRequirementfortheProfessionalDegreeByWang

2、YingcongSupervisedbyProf.WangQuandiSpecialty:ME(ElectricalEngineeringField)SchoolofElectricalEngineeringChongqingUniversity,ChongqingChinaMay,2015中文摘要摘要随着车载电力电子设备的大量应用，汽车电子控制器的控制功能日益强大，结构更加复杂，运行速度也不断提高，引起更为突出的电磁干扰(ElectromagneticInterference)。本文对电子控制单元(ElectricControlUnit,

3、ECU)电路板的EMI问题展开研究，根据控制信号高速的特点，结合高速板EMI建模、分析与抑制的方法，掌握该系统的EMI产生机理、预测模型和优化方案。论文主要研究内容有：①研究高速电路板电源分配网络的建模方法，分析电源网络EMI的形成机理。基于目标阻抗法和粒子群算法提出一种去耦网络设计方法，与传统的方法相比，提高了去耦设计的效率；②制作一块4层高速板，对去耦网络进行设计，仿真结果和测量结果一致，验证了优化方法在去耦网络设计中的有效性；③分析信号传输时反射、串扰对EMI的影响，比较在不同端接措施及设计参数时传导EMI抑制的效果。建立ECU的传导

4、EMI模型，对时钟信号网络进行反射和串扰分析，设计适当的端接方案降低时钟网络的传导EMI。④建立ECU的辐射EMI模型，将信号传输时驱动端、接收端电压波形制作为干扰源，加载到模型中，仿真得到三维的电磁场分布，从降低辐射EMI的角度确定电路板在机箱中的安装位置。关键词：电磁干扰，汽车电子控制单元，高速电路板，去嵌技术，电磁场分布I英文摘要ABSTRACTTheelectromagneticinterference(EMI)ofautomotiveelectroniccontrollerbecomesonebiggerobstacleforme

5、etingtheEMCstandard,becausetherearemoreelectronicdevicesappliedinvehiclethanbefore,meanwhilethespeedofsignalshasaccelerated.Thissubjectfocusedonanalysisandsuppressionofelectromagneticinterferenceofelectriccontrolunit(ECU),themainresearchcontentsarefollowing:①Thispaperanaly

6、zedthemechanismoftheconductedEMIofpowerdeliverynetwork.Asuppressionmethodbasedontargetimpedanceapproachandparticleswarmoptimizationwasappliedtodesignthedecouplingcircuits.②A4-layerhigh-speedboardwiththedecouplingnetworkwasmade.Thesimulationofpowerdeliverynetworkpredictedth

7、econductedEMI,andwascomparedwiththeexperimentalresults.ThevalidityandfeasibilityofthedecouplingnetworkwhichcouldsuppressconductedEMIofPDNinthispaperwasverifiedbycombiningexperimentandsimulation.③ConductedEMIcausedbysignalreflectionandcrosstalkwasanalyzedbasedonECUmodelinHy

8、perlynx.Inaddition,someproperterminationwasusedtosuppresstheinterference.④TheECUmodelesta