燃料电池车用大功率DC/DC变换器电磁兼容性研究

　　● 敏感元器件合理布局

　　FCEV用大功率DC/DC变换器中包含很多敏感元器件(比如电流霍尔传感器)，这些敏感元器件对电磁干扰非常敏感。在FCEV用大功率DC/DC变换器主电路实际布局中，通常将敏感元器件布局在离功率开关管IGBT、续流二极管和高频变压器尽量远的地方、同时将信号线绞合并缩短布线距离，这样可以大大降低电流信号的噪音，提高系统的控制性能。同时，在FCEV用大功率DC/DC变换器布线方面，也要尽量将敏感信号线路远离功率开关管IGBT、续流二极管和高频变压器等强干扰源。同时，不能与高压交流信号和高频脉冲信号放置在一起，应保证适当的距离。

　　● 屏蔽和信号接地设计

　　在燃料电池电动汽车中，大功率DC /DC变换器和其他控制电路、电机控制器等设备安置在一起，相互之间要辐射电磁能量，通常采用外壳屏蔽和缝隙屏蔽结合的屏蔽方式来抑制辐射干扰[7]。此外，信号接地[8]也可以消除外界或其他设备对FCEV用大功率DC/DC变换器的干扰，其关键是选择恰当的电路公共参考点以及接地线路的合理布局。

　　大功率DC/DC变换器控制电路板抗干扰设计

　　控制电路是大功率DC/DC变换器很重要的组成部分之一，良好的电路板设计可以大大提高电路板的抗干扰性。

　　大功率DC/DC变换器控制电路主要由电源模块、采样信号、通讯信号以及驱动模块组成，为防止相互间信号干扰，在设计电路的时候将其隔离，如图5所示。

　　在FCEV用大功率DC/DC变换器控制电路中，电源模块通常采用的是隔离型DC/DC模块，实现了电源输入端和输出端的电气隔离。采样信号隔离包括电流采样隔离和电压采样隔离。通讯信号隔离采用光电耦合器HCPL0600来实现了CAN总线输入输出信号的光电隔离。FCEV用DC/DC变换器输出功率较大，所以选用IGBT为功率开关管，而IGBT不同规格对应不同的驱动隔离方法。一般小功率IGBT采用TLP250驱动隔离，中等功率IGBT驱动多采用EXB841/840系列驱动隔离模块，而大功率或超大功率IGBT可采用2SD315A模块来实现驱动隔离。实践证明，将各个功能模块隔离，可以大大降低控制电路各个模块之间的相互干扰，保证了信号传递的可靠性及信号处理的准确性。