新能源PTC加热器解决方案

一简介

PTC加热器（热交换器）作为新能源汽车暖风系统核心部件，在新能源汽车上已经大批量应用。纯电动汽车因为没有传统汽车的发动机，没有了热源，因此需要靠PTC加热器的热能来采暖。在新能源汽车领域，PTC加热技术也是汽车热管理重要组成部分。

三实物PCB图

PTC加热器与外部通讯接口:

（1）CAN/LIN等本身的低频噪声向外辐射；

（2）CAN/LIN等接口耦合其他部分噪声导致超标，由于位置关系，通讯一般与低压供电设计在同一连接器内，较容易耦合电源和主控噪声。

2.解决方案-低压部分(通讯端口)

（1）静电防护：遵循先防护后滤波的原则，设计满足电性能测试的静电防护器件，TEVG15R0V24B2X （行业通用方案），满足30KV静电防护等级的同时还需要满足双倍电压测试的需求；

（2）滤波设计：设计使用满足通讯的CAN\CANFD共模滤波器

• CAN：TLCMI4532-2-510TF（行业通用方案）

• CAN-FD TLCMI3225-2-510TF （行业通用方案）

• CAN-FD TLCMI3225-2-101TF （行业高滤波等级方案）

• 预留滤波电容等

（3）Layout设计：注意滤波前后地的设计，静电管位置是否合理放置在滤波路径上。

3.三大噪声源->电源

PTC加热器控制板电源噪声，行业一般选用两种架构的DC-DC:

（1）内置MOS的集成式BUCK电路(需要增加升压电路驱动IGBT)；

（2）非隔离的反激架构DCDC电路（一个电路可输出多路电源，满足IGBT驱动需求）。

以上两种架构的电源在整个测试项目中都会导致测试FAIL，所以需要重点选型和设计，由于PTC加热器还存在高压线束，所以要避免低压噪声耦合到高压线束上。

4.解决方案-低压部分(电源)

（1）7637防护：遵循先防护后滤波的原则，设计满足车厂设计要求，6.8KP36CA（行业通用方案）可满足76375A波形测试350ms内阻4欧，最高可过2欧（宇通）；

（2）滤波设计：设计使用满足通流余量的电源线共模滤波器，（不同阻抗满足不同车厂等级方案），预留滤波电容等；

（3）Layout设计：注意共模滤波器前后地的设计，滤波前后是否做到高阻抗隔离，避免滤波失效。

（1）PTC加热器MCU一般选用32位单片机，其主要问题是控制板尺寸较小，若布局不合理会导致时钟超标；

（2）由于需要放置温度探头，所以由线束造成的天线效应会有比较大的放大效应，尽可能避免线束靠近噪声源（DCDC、晶振等）。

六总结