充電樁PCBA設(shè)計(jì)必看：2024年最新安規(guī)標(biāo)準(zhǔn)與EMC解決方案

一、2024年最新安規(guī)標(biāo)準(zhǔn)解析

1. GB 39752-2024《電動(dòng)汽車供電設(shè)備安全要求》

• 電氣安全：標(biāo)準(zhǔn)對(duì)充電樁的漏電、過(guò)載、短路、接地等電氣安全性測(cè)試提出嚴(yán)格要求，確保設(shè)備在各種使用場(chǎng)合下的安全運(yùn)行。

• 外殼與接口防護(hù)：明確充電設(shè)備的外殼、插座、接口等部件的防護(hù)等級(jí)（如IP防護(hù)等級(jí)），以及防觸電措施，確保在正常使用和異常情況下的人員安全。

• 環(huán)境適應(yīng)性：規(guī)定充電設(shè)備在不同氣候條件、濕度、溫度等環(huán)境下的適應(yīng)能力，包括對(duì)雷電、暴雨、高溫等極端天氣的耐受能力。

• 智能化功能：要求充電設(shè)備具備遠(yuǎn)程監(jiān)控、故障診斷、自動(dòng)化管理等智能化功能，提高設(shè)備的管理效率和用戶體驗(yàn)。

2. GB 44263-2024《電動(dòng)汽車傳導(dǎo)充電系統(tǒng)安全要求》

• 互操作性要求：明確充電樁與電動(dòng)汽車之間的通信協(xié)議、接口規(guī)范、功率匹配等，避免“充不了電”問(wèn)題。

• 安全規(guī)范：包括過(guò)載保護(hù)、絕緣檢測(cè)、急停功能等安全條款，確保充電過(guò)程的安全性。

3. GB/T 50966-2024《電動(dòng)汽車充電站設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)》

• 站址選擇與規(guī)模分級(jí)：注重交通便利性、充電需求分布、電網(wǎng)接入條件以及環(huán)境保護(hù)要求，增加充電站規(guī)模分級(jí)，明確各級(jí)充電站的布局和設(shè)施配置要求。

• 消防安全與節(jié)能環(huán)保：完善消防設(shè)施設(shè)計(jì)要求，增加充電站建（構(gòu)）筑物的火災(zāi)危險(xiǎn)性及耐火等級(jí)，明確滅火器配置、安全疏散和救援設(shè)施的設(shè)置要求。同時(shí)，倡導(dǎo)采用節(jié)能技術(shù)和設(shè)備，減少能源消耗和環(huán)境污染。

二、EMC解決方案

1. EMC設(shè)計(jì)原則

• 跨學(xué)科融合：EMC專家與材料科學(xué)家、電路設(shè)計(jì)師和系統(tǒng)工程師等緊密合作，共同開(kāi)發(fā)新型屏蔽材料和電路布局，解決電磁兼容問(wèn)題。

• 前瞻性設(shè)計(jì)：在產(chǎn)品開(kāi)發(fā)初期就考慮EMC要求，避免后期因修改而帶來(lái)的成本和時(shí)間浪費(fèi)。

2. PCB設(shè)計(jì)中的EMC控制

• 接地設(shè)計(jì)：采用低電感接地系統(tǒng)，最大化PCB上的接地面積，降低系統(tǒng)中的接地電感，減少電磁輻射和干擾。

• 層數(shù)排列：根據(jù)信號(hào)頻率和電子元件分布密集程度，選擇合適的PCB層數(shù)。高頻信號(hào)應(yīng)使用多層PCB，并由交替的接地層和信號(hào)層組成。

• 去耦電容：在IC附近放置去耦電容，減少PCB上開(kāi)關(guān)噪聲的傳播，并將噪聲引導(dǎo)至地面。

• 走線與過(guò)孔：避免90°走線，采用45°彎曲以限制耦合到附近走線的噪聲。過(guò)孔應(yīng)遠(yuǎn)離關(guān)鍵走線，并確保接地過(guò)孔靠近信號(hào)過(guò)孔放置，減少特性阻抗值的變化。

3. 屏蔽與濾波

• 屏蔽措施：對(duì)敏感信號(hào)線使用屏蔽線或增加屏蔽措施，減少電磁干擾。機(jī)箱縫隙應(yīng)密封，防止電磁波通過(guò)孔縫耦合至自由空間。

• 濾波器：在電源輸入端或關(guān)鍵信號(hào)線上增加EMI濾波器，有效抑制電磁干擾。如在輸入L線和N線之間串接X(jué)電容，在電源線上加入共模電感。

4. 軟件協(xié)同

• 優(yōu)化控制算法：通過(guò)優(yōu)化控制算法，降低數(shù)字信號(hào)線的串?dāng)_問(wèn)題。例如，調(diào)整PWM信號(hào)參數(shù)，放緩其上升沿與下降沿，減少高頻干擾。

5. 測(cè)試與驗(yàn)證

• EMC測(cè)試：整改完成后，需重新進(jìn)行EMC測(cè)試，包括傳導(dǎo)發(fā)射（CE）、輻射發(fā)射（RE）等項(xiàng)目，以驗(yàn)證整改效果。

• 持續(xù)改進(jìn)：根據(jù)測(cè)試結(jié)果，對(duì)PCB設(shè)計(jì)、屏蔽措施、濾波器等進(jìn)行持續(xù)改進(jìn)，直至滿足相關(guān)法規(guī)和標(biāo)準(zhǔn)的要求。