一种48V无刷汽油泵控制器的PCB系统的制作方法

本发明涉及一种无刷汽油泵，特别是涉及一种48v无刷汽油泵控制器的pcb系统。

背景技术：

1、随着新能源汽车产业的快速发展，48v轻混系统已成为传统燃油车向纯电动过渡的重要技术路线。在48v轻混系统中，无刷汽油泵作为燃油供给系统的核心执行部件，其控制性能直接影响发动机的动力输出、燃油经济性和排放水平。在pcb布局方面，现有技术往往未对区域进行明确划分。

技术实现思路

1、本发明旨在至少解决现有技术中存在的技术问题，特别创新地提出了一种48v无刷汽油泵控制器的pcb系统。

2、为了实现本发明的上述目的，本发明提供了一种48v无刷汽油泵控制器的pcb系统，包括pcb电路板，将pcb电路板按照从左往右划分为区域a、区域b和区域c，在区域a、区域b和区域c分别设置有电源输出模块、驱动控制器和驱动模块；

3、驱动控制器和驱动模块相连，电源输出模块输出电源12v和电源vdd-48v，分别为驱动控制器和驱动模块为供电。

4、在本发明的一种优选实施方式中，电源输出模块包括电源接口、π型滤波电路、防反接电路、dc-dc电源电路；

5、电源接口与π型滤波电路的输入端相连；

6、π型滤波电路的输出端与防反接电路的输入端相连；

7、防反接电路的输出端与dc-dc电源电路相连。

8、在本发明的一种优选实施方式中，π型滤波电路包括：

9、电容c1的第一端和电感l1的第一端相连；

10、电容c3的第一端和电感l1的第二端相连；

11、电容c1的第二端和电容c2的第一端相连；

12、电容c3的第二端和电容c4的第一端相连；

13、电容c2的第二端和电容c4的第二端相连；

14、或/和防反接电路包括：

15、电阻r1的第二端分别与电阻r3的第一端、场效应管q1的栅极、单向瞬态抑制二极管d2的负极和电容c6的第一端相连；

16、电容c5的第一端和场效应管q1的漏极相连；

17、电容c5的第二端与电阻r2的第一端相连；

18、场效应管q1的源极、单向瞬态抑制二极管d2的正极、电阻r2的第二端、电阻r3的第二端、电容c6的第二端和电源地相连；

19、或/和dc-dc电源电路包括：

20、电感l8的第二端分别与电容c45的第一端、电源芯片u11的电源端vin和电源芯片u11的使能端en/uvlo相连；

21、电容c45的第二端分别与电源芯片u11的电源地端gnd和电源地相连；

22、电源芯片u11的导通端ron与电阻r63的第一端相连，电阻r63的第二端与电源地相连；

23、电源芯片u11的焊盘端ep与电源地相连；

24、电源芯片u11的开关节点端sw分别与电容c46的第一端、电阻r64的第一端和电感u13的第一端相连；

25、电容c46的第二端与电源芯片u11的自举端bst相连；

26、电阻r64的第二端分别与电容c47的第一端和电容c48的第一端相连；

27、电容c48的第二端分别与电阻r65的第一端、电阻r66的第一端和电源芯片u11的反馈端fb相连；

28、电感u13的第二端和电容c47的第二端分别与电容c49的第一端、电容c50的第一端和电阻r65的第二端相连；

29、电容c49的第二端、电容c50的第二端和电阻r66的第二端分别与电源地相连。

30、在本发明的一种优选实施方式中，在区域a还包括双向瞬态抑制二极管，双向瞬态抑制二极管d22的第一端和电容c1的第一端相连，双向瞬态抑制二极管d22的第二端和电容c2的第二端相连；

31、或/和还包括电容u14，电容u14的第一端分别与电阻r1的第一端和电感l8的第一端相连，电容u14的第二端与电源地相连；电容u14为电解电容。

32、在本发明的一种优选实施方式中，驱动模块包括u相驱动模块、v相驱动模块和w相驱动模块；

33、u相驱动模块包括：

34、驱动控制器的输入电源电压端vb1分别与电容c39的第一端和电阻r37的第一端相连；

35、电阻r37的第二端与二极管d13的负极相连，二极管d13的正极分别与电容c42的第一端和12v电源相连，电容c42的第二端与电源地相连；

36、驱动控制器的驱动信号输出端ho1分别与二极管d7的负极和电阻r40的第一端相连；

37、二极管d7的正极与电阻r41的第一端相连；

38、电阻r40的第二端和电阻r41的第二端分别与电容u4的第一端、单向瞬态抑制二极管d16的负极和场效应管q4的栅极相连；

39、场效应管q4的漏极与电源vdd-48v相连；

40、驱动控制器的驱动信号输出端lo1分别与二极管d8的负极和电阻r42的第一端相连；

41、二极管d8的正极与电阻r43的第一端相连；

42、电阻r42的第二端和电阻r43的第二端分别与电容u5的第一端、单向瞬态抑制二极管d17的负极和场效应管q5的栅极相连；

43、场效应管q5的源极与电阻r56的第一端相连；

44、驱动控制器的偏置电压端vs1分别与电容c39的第二端、电容u4的第二端、单向瞬态抑制二极管d16的正极、场效应管q4的源极和场效应管q5的漏极相连；场效应管q4的源极为u相驱动输出端；

45、电容u5的第二端、单向瞬态抑制二极管d17的正极和电阻r56的第二端分别与电阻r59的第一端相连，电阻r59的第二端与电源地相连；

46、v相驱动模块包括：

47、驱动控制器的输入电源电压端vb2分别与电容c40的第一端和电阻r38的第一端相连；

48、电阻r38的第二端与二极管d14的负极相连，二极管d14的正极分别与电容c43的第一端和12v电源相连，电容c43的第二端与电源地相连；

49、驱动控制器的驱动信号输出端ho2分别与二极管d9的负极和电阻r44的第一端相连；

50、二极管d9的正极与电阻r45的第一端相连；

51、电阻r44的第二端和电阻r45的第二端分别与电容u6的第一端、单向瞬态抑制二极管d18的负极和场效应管q6的栅极相连；

52、场效应管q6的漏极与电源vdd-48v相连；

53、驱动控制器的驱动信号输出端lo2分别与二极管d10的负极和电阻r46的第一端相连；

54、二极管d10的正极与电阻r47的第一端相连；

55、电阻r46的第二端和电阻r47的第二端分别与电容u7的第一端、单向瞬态抑制二极管d19的负极和场效应管q7的栅极相连；

56、场效应管q7的源极与电阻r57的第一端相连；

57、驱动控制器的偏置电压端vs2分别与电容c40的第二端、电容u6的第二端、单向瞬态抑制二极管d18的正极、场效应管q6的源极和场效应管q7的漏极相连；场效应管q6的源极为v相驱动输出端；

58、电容u7的第二端、单向瞬态抑制二极管d19的正极和电阻r57的第二端分别与电阻r59的第一端相连；

59、w相驱动模块包括：

60、驱动控制器的输入电源电压端vb3分别与电容c41的第一端和电阻r39的第一端相连；

61、电阻r39的第二端与二极管d15的负极相连，二极管d15的正极分别与电容c44的第一端和12v电源相连，电容c44的第二端与电源地相连；

62、驱动控制器的驱动信号输出端ho3分别与二极管d11的负极和电阻r48的第一端相连；

63、二极管d11的正极与电阻r49的第一端相连；

64、电阻r48的第二端和电阻r49的第二端分别与电容u8的第一端、单向瞬态抑制二极管d20的负极和场效应管q8的栅极相连；

65、场效应管q8的漏极与电源vdd-48v相连；

66、驱动控制器的驱动信号输出端lo3分别与二极管d12的负极和电阻r50的第一端相连；

67、二极管d12的正极与电阻r51的第一端相连；

68、电阻r50的第二端和电阻r51的第二端分别与电容u9的第一端、单向瞬态抑制二极管d21的负极和场效应管q9的栅极相连；

69、场效应管q9的源极与电阻r58的第一端相连；

70、驱动控制器的偏置电压端vs3分别与电容c41的第二端、电容u8的第二端、单向瞬态抑制二极管d20的正极、场效应管q8的源极和场效应管q9的漏极相连；场效应管q8的源极为w相驱动输出端；

71、电容u9的第二端、单向瞬态抑制二极管d21的正极和电阻r58的第二端分别与电阻r59的第一端相连；

72、在本发明的一种优选实施方式中，还包括电源模块，电源模块包括：

73、驱动控制器的电源端vcc和驱动控制器的电源输入端vin分别与电容c37的第一端、电容c38的第一端、电容c35的第一端、电容c36的第一端、电容c22的第一端、电容c23的第一端、电阻r22的第一端和12v电源相连；

74、电容c37的第二端、电容c38的第二端、电容c35的第二端、电容c36的第二端、电容c22的第二端和电容c23的第二端分别与电源地相连；

75、电阻r22的第二端与驱动控制器的使能端inh/en相连；

76、驱动控制器的电源地端gnd与电源地相连；

77、或/和还包括总线模块，总线模块包括：

78、驱动控制器的总线端lin分别与电容c18的第一端和双向瞬态抑制二极管d5的第一端相连；

79、电容c18的第二端和双向瞬态抑制二极管d5的第二端分别与电源地相连；驱动控制器的总线端lin为数据端；

80、或/和还包括输入电压采样模块，输入电压采样模块包括：

81、驱动控制器的电压采集端adc_ch7/p0.3分别与电阻r5的第一端、电阻r7的第一端和电容c11的第一端相连；

82、电阻r5的第二端与电源vdd-48v相连；

83、电阻r7的第二端和电容c11的第二端分别与电源地相连；

84、或/和还包括串口模块，串口模块包括：

85、驱动控制器的数据端swdio/p2.4与串口接口的数据端相连；

86、驱动控制器的时钟端swclk与串口接口的时钟端相连；

87、串口接口的电源端与驱动控制器的片外电源端avdd、电容c24的第一端和电容c25的第一端相连；驱动控制器的片外电源端avdd输出电源5v；

88、串口接口的电源地端与电源地相连；

89、电容c24的第二端和电容c25的第二端分别与电源地相连；

90、驱动控制器的片外电源唤醒端wake_n与电阻r31的第一端相连，电阻r31的第二端与电源地相连；

91、或/和还包括复位模块，复位模块包括：

92、驱动控制器的复位端rstn/p0.2分别与电阻r17的第一端、电容c20的第一端和复位按钮的第一端相连；

93、电阻r17的第二端与电源5v相连；

94、电容c20的第二端与电源地相连；

95、复位按钮的第二端与电源地相连；

96、或/和还包括输出模块，输出模块包括：

97、驱动控制器的控制端hall_in2/p2.6与电阻r14的第一端相连；

98、电阻r14的第二端分别与电阻r13的第一端和场效应管q2的栅极相连；

99、场效应管q2的漏极与电阻r9的第一端相连；

100、电阻r9的第二端分别与电阻r8的第一端和双向瞬态抑制二极管d31的第二端相连；电阻r8的第一端为输出端；

101、电阻r8的第二端与电源vdd-48v相连；

102、电阻r13的第二端、场效应管q2的源极和双向瞬态抑制二极管d31的第二端分别与电源地相连；

103、或/和还包括输入模块，输入模块包括：

104、驱动控制器的数据端adc_ch8/p0.4与电阻r21的第一端、电容c29的第一端和场效应管q3的源极相连；

105、电阻r21的第二端分别与电容c26的第一端和电源5v相连，电容c26的第二端与电源地相连；

106、场效应管q3的栅极分别与电阻r16的第一端和电阻r20的第一端相连；

107、电阻r20的第二端、场效应管q3的源极和电容c29的第二端分别与电源地相连；

108、电阻r16的第二端分别与电阻r12的第一端和电阻r15的第一端相连；

109、电阻r15的第二端与二极管d6的负极相连，二极管d6的正极与电源vdd-48v相连；电阻r15的第二端为输出端；

110、电阻r12的第二端与双向瞬态抑制二极管d32的第一端相连，双向瞬态抑制二极管d32的第二端与电源地相连；

111、或/和还包括指示模块，指示模块包括：

112、驱动控制器的指示端p2.12与电阻r62的第一端相连；

113、电阻r62的第二端与指示灯led1的第一端相连；

114、指示灯led1的第二端与电源地相连；

115、或/和还包括过流采样模块，电流采样模块包括：

116、驱动控制器的过流采样端adc_ch15/p0.11与电阻r27的第一端和电容c30的第一端相连；

117、电容c30的第二端分别与电阻r23的第一端和电源地相连；

118、电阻r23的第二端和电阻r27的第二端分别与电阻r58的第二端相连；

119、或/和还包括编码器模块，编码器模块包括：

120、驱动控制器的spi时钟端adc_ch14/p2.1与编码器接口的时钟端相连；

121、驱动控制器的spi数据输出端p0.15/osc_out/p3.9与编码器接口的数据输入端相连；

122、驱动控制器的spi数据输入端p1.0\osc_in\p2.8与编码器接口的数据输出端相连；

123、编码器接口的电源地端与电源地相连；

124、或/和还包括电流采样模块，电流采样模块包括u相电流采样模块、v相电流采样模块和w相电流采样模块；

125、u相电流采样模块包括：

126、驱动控制器的电流采样端opa1_ip/p3.0分别与电容c34的第一端和电阻r32的第一端相连；

127、驱动控制器的电流采样端opa1_in/p3.1分别与电容c34的第二端和电阻r34的第一端相连；

128、电阻r32的第二端与电阻r56的第一端相连，电阻r34的第二端与电阻r56的第二端相连；

129、v相电流采样模块包括：

130、驱动控制器的电流采样端opa0_ip/p3.5分别与电容c33的第一端和电阻r30的第一端相连；

131、驱动控制器的电流采样端opa0_in\p3.7分别与电容c33的第二端和电阻r36的第一端相连；

132、电阻r30的第二端与电阻r57的第一端相连，电阻r36的第二端与电阻r57的第二端相连；

133、w相电流采样模块包括：

134、驱动控制器的电流采样端opa2_ip/p3.10分别与电容c32的第一端和电阻r35的第一端相连；

135、驱动控制器的电流采样端p2.9/opa2_in/p3.11分别与电容c32的第二端和电阻r33的第一端相连；

136、电阻r35的第二端与电阻r58的第一端相连，电阻r33的第二端与电阻r58的第二端相连；

137、或/和还包括母线电流采样模块，母线电流采样模块包括：

138、驱动控制器的电流采样端opa3_ip/p3.15分别与电容c31的第一端和电阻r29的第一端相连；

139、驱动控制器的电流采样端opa3_in/p3.14分别与电容c31的第二端和电阻r28的第一端相连；

140、电阻r29的第二端与电阻r59的第一端相连，电阻r28的第二端与电阻r59的第二端相连；

141、或/和还包括电压采样网络，电压采样网络包括u相电压采样网络、v相电压采样网络和w相电压采样网络；

142、u相电压采样网络包括：

143、电阻ru1的第一端与场效应管q4的源极相连；

144、电阻ru1的第二端与电阻ru2的第一端和电阻ru3的第一端相连；

145、电阻ru2的第二端与电源地相连；

146、电阻ru3的第二端分别与电容cu1的第一端和驱动控制器的电压采样端can_rx/p0.12相连；

147、电容cu1的第二端与电源地相连；

148、v相电压采样网络包括：

149、电阻ru1的第一端与场效应管q4的源极相连；

150、电阻ru1的第二端与电阻ru2的第一端和电阻ru3的第一端相连；

151、电阻ru2的第二端与电源地相连；

152、电阻ru3的第二端分别与电容cu1的第一端和驱动控制器的电压采样端can_rx/p0.12相连；

153、电容cu1的第二端与电源地相连；

154、电阻rv1的第一端与场效应管q6的源极相连；

155、电阻rv1的第二端与电阻rv2的第一端和电阻rv3的第一端相连；

156、电阻rv2的第二端与电源地相连；

157、电阻rv3的第二端分别与电容cv1的第一端和驱动控制器的电压采样端can_tx/p0.13相连；

158、电容cv1的第二端与电源地相连；

159、w相电压采样网络包括：

160、电阻rw1的第一端与场效应管q8的源极相连；

161、电阻rw1的第二端与电阻rw2的第一端和电阻rw3的第一端相连；

162、电阻rw2的第二端与电源地相连；

163、电阻rw3的第二端分别与电容cw1的第一端和驱动控制器的电压采样端cmp0_ip4/p0.14相连；

164、电容cw1的第二端与电源地相连。

165、在本发明的一种优选实施方式中，还包括48v电源与电源接口连接，电机分别与u相驱动输出端、u相驱动输出端和v相驱动输出端相连，通过驱动控制器控制驱动模块向电机输入驱动动力。

166、综上所述，由于采用了上述技术方案，本发明分别对电源输出模块、驱动控制器和驱动模块进行分区设置，另外由电感l1与电容c1、c2、c3、c4构成多级lc滤波网络，配合双向瞬态抑制二极管d22，能够有效吸收电源线上的浪涌电压和快速瞬变脉冲群干扰，为后级电路提供洁净的电源环境。防反接电路采用n沟道mosfet方案，相较于传统的二极管防反接或继电器方案，导通压降更低、响应速度更快，且电容c5、c6与电阻r2、r3构成的rc缓启动网络可有效抑制mosfet开关过程中的电压振荡。

167、本发明的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。