CN102223121A - 电动机的驱动单元及利用该驱动单元的电动设备 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种电动机的驱动单元和一种电动设备。电动机的驱动单元包括功率模块，功率模块借助于通过树脂模制将多个功率晶体管和连接功率晶体管的配线插入树脂内而形成，功率晶体管将驱动电流供给到围绕定子或转子绕制的线圈，树脂形成为板状。诸如铝电解电容器、扼流线圈和第一连接器的电子元件沿功率模块的板厚方向设置并与功率模块的配线电连接。因此，可简化用于电连接由树脂模制形成的功率模块的配线与电子元件的结构。

Description

电动机的驱动单元及利用该驱动单元的电动设备
技术领域
本发明涉及一种电动机的驱动单元和利用该驱动单元的电动设备。
背景技术
一般地，已存在一种公众已知的用于电动助力转向的电动设备以辅助驾驶员执行的转向，该电动设备集成有电动机和用于驱动电动机的驱动单元。
在专利文献1(JP-A-2003-204654)和专利文献2(JP-A-2002-345211)每一个说明的驱动单元中，诸如功率晶体管和电容器的大尺寸电子元件安装到金属衬底上，金属衬底附装到散热器上。
在专利文献3(JP-A-2005-304203)中说明的驱动单元中，功率晶体管和电容器安装到金属衬底上，金属衬底附装到散热器上。安装有微型计算机及类似设备的控制板设置成与金属衬底分开预定距离。安装有继电器、扼流线圈及类似元件的大电流配线母线(大电流衬底62)设置在金属衬底与控制板之间。
在专利文献4(JP-A-2004-254359)中说明的驱动单元中，功率晶体管安装到金属衬底上，金属衬底附装到散热器上。控制板设置成与金属板分开预定距离。安装有继电器、电容器及类似元件的大电流配线母线(大电流衬底28)设置在金属衬底与控制板之间。
在专利文献1和2中每一个的驱动单元中，功率晶体管和电容器安装到金属衬底上。因此，随着功率晶体管的数目增加，金属衬底的面积增大。因此，必须关注驱动单元的主体尺寸增大的问题。
在专利文献3和4中每一个说明的驱动单元中，金属衬底、大电流配线母线和控制板形成三层衬底。因此，必须关注驱动单元的主体尺寸增大的问题。此外，必需要有用于电气连接金属衬底和大电流配线母线的端子以及用于电气连接大电流配线母线和控制板的端子。因此，部件的数目增加，制造成本增加。而且，也必需要有用于通过焊接工艺及类似工艺将端子连接到相应的衬底上的空间。因此，必须关注驱动单元的主体尺寸增大的问题。
发明内容
本发明的目的是提供一种主体尺寸减小的驱动单元，和提供一种利用该驱动单元的电动设备。本发明的另一个目的是提供一种制造成本减少的驱动单元，和提供一种利用该驱动单元的电动设备。
根据本发明的第一示例方面，电动机具有可相对于定子旋转的转子，电动机的驱动单元相对于定子旋转和驱动转子。驱动单元具有借助于通过树脂模制将多个功率晶体管和连接功率晶体管的配线插入树脂内而形成的功率模块，功率晶体管将驱动电流供给到围绕定子或转子绕制的线圈，树脂形成为板状。驱动单元具有沿功率模块的板厚方向设置并与功率模块的配线电连接的电子元件。
根据这种结构，通过树脂模制插入功率模块内的配线直接与电子元件连接。因此，可取消安装有功率晶体管的常规金属衬底、安装有电子元件的常规大电流配线母线以及连接金属衬底与大电流配线母线的端子。因此，可减小部件的数量，从而可减小驱动单元的主体尺寸并可降低驱动单元的制造成本。此外，可简化用于电连接功率模块的配线与电子元件的结构。因此，可减小用于连接的空间，并可减小驱动单元的主体尺寸。
根据本发明的第二示例方面，功率晶体管和连接功率晶体管的配线布置在一个平面上。因此，可减小功率模块的板厚度，并可减小驱动单元的主体尺寸。此外，可通过比如压制工艺由铜板形成配线。因此，可降低加工成本。
根据本发明的第三示例方面，电子元件具有从其主体延伸出的导线。导线沿功率模块的板厚方向穿过功率模块，并在形成于功率模块的与电子元件的主体相反的侧面上的孔内与功率模块的配线电连接。因此，电子元件的导线与功率模块的配线之间的连接不会沿功率模块的厚度方向从功率模块的外壁向外突出。因此，可减小驱动单元的主体尺寸。
根据本发明的第四示例方面，功率模块具有端子，端子的一端与功率晶体管连接，端子的另一端从功率模块的树脂突出到外部并与线圈的引出线电连接。功率晶体管布置在功率模块的外缘部内。因此，可缩短用于电连接功率晶体管和线圈的端子，并可减小端子的电阻。因此，可减小从功率晶体管供给到线圈的驱动电流的损失。
根据本发明的第五示例方面，功率模块的配线包括处于供电侧和接地侧中的一侧上的第一配线和处于供电侧和接地侧中另一侧上的第二配线，第一配线沿功率晶体管的布置方向在功率模块的中央部延伸，第二配线沿功率晶体管的布置方向在第一配线的两侧延伸并与功率晶体管电连接。功率模块具有用于电连接第一配线和功率晶体管的跳线。因此，可缩短功率模块的配线，并可减小配线电阻。因此，可减小流经功率模块的电流的损失。
此外，由于供电侧配线和接地侧配线相互平行地布置，因此，可容易地电连接沿功率模块的板厚方向布置的电子元件的导线与功率模块的配线。
根据本发明的第六示例方面，电子元件是用于吸收由功率晶体管的切换产生的脉动电流的电容器。
根据本发明的第七示例方面，电子元件是用于衰减流经功率晶体管的高频电流的扼流线圈。
根据本发明的第八示例方面，驱动单元还具有连接器，该连接器沿功率模块的板厚方向设置并与功率模块的配线电连接。
这样，通过相对于功率模块的板厚方向在功率模块的一侧上设置大尺寸电子元件或连接器，可减小驱动单元的主体尺寸。
根据本发明的第九示例方面，一种电动设备具有定子和转子，转子设置为可相对于定子旋转。电动设备具有通过由树脂模制将多个功率晶体管和连接功率晶体管的配线插入树脂内而形成的功率模块，功率晶体管将驱动电流供给到围绕定子或转子绕制的线圈，树脂形成为板状。电动设备具有沿功率模块的板厚方向设置并与功率模块的配线电连接的电子元件。因此，可实现与本发明的第一示例方面相似的效果。因此，可减小电动设备的体积尺寸，并可减小电动设备的制造成本。本发明的第二到第八示例方面可应用于本发明的第九示例方面。
根据本发明的第十示例方面，电动设备还具有控制板，该控制板沿功率模块的板厚方向设置并基本上平行于功率模块。控制板具有用于控制定子和转子之间的相对旋转驱动的控制电路。功率模块具有信号配线，信号配线的一端与功率晶体管连接，信号配线的另一端从功率模块的外缘部突出到外部并与控制板的控制电路电连接。因此，控制板的控制电路和信号配线可在控制板的外缘部连接。因此，可有效地利用控制板的外缘部内侧的表面来布置构成控制电路的元件，比如微计算机、客户端IC和位置传感器。因此，增大了控制电路的设计自由度，并可减小控制板上的控制电路的安装面积。于是，可减小电动设备的主体尺寸。
根据本发明的第十一示例方面，电动设备还具有散热器，该散热器设置在功率模块的与控制板相反的侧面上，用于吸收由功率晶体管产生的热量。功率晶体管布置在基本上形成为长方形的功率模块的两侧的外缘部内。电子元件布置在功率模块的外缘部内侧。散热器具有多个柱状部分和形成在柱状部分之间用于容纳电子元件的凹部，多个柱状部分与沿功率模块的板厚方向从功率模块的外壁暴露的功率晶体管的辐射部分热连接。通过将功率晶体管的散热部分布置在相同的平面上，散热器可有效地吸收由功率模块产生的热量。通过将电子元件容纳在散热器的凹部内，可减小电动设备的主体尺寸。
附图说明
通过对构成本申请的一部分的以下详细描述的说明书、所附权利要求和附图的研究，将理解实施例的特征和优势以及相关部件的操作方法和功能。在附图中：
图1是示出根据本发明的第一实施例的电动设备的剖视图；
图2是示出根据第一实施例的电动设备的侧视图；
图3是示出沿箭头标记III的方向所做的图2的电动设备的视图；
图4是示出沿箭头标记IV的方向所做的图2的电动设备的视图；
图5是示出沿箭头标记V的方向所做的图2的电动设备的视图；
图6是示出根据第一实施例的电动设备的电路图；
图7是示出根据第一实施例的电动设备的分解透视图；
图8是示出根据第一实施例的电动设备的驱动单元的俯视图；
图9是示出沿箭头标记IX的方向所做的图8的驱动单元的视图；
图10是示出沿箭头标记X的方向所做的图9的驱动单元的视图；
图11是示出沿箭头标记XI的方向所做的图9的驱动单元的视图；
图12是示出由圆圈XII指示的图11的驱动单元的一部分的局部放大视图；
图13是示出根据第一实施例的除树脂铸模之外的驱动单元的透视图；
图14是示出根据第一实施例的电动设备的散热器的仰视图；
图15是示出根据第一实施例的散热器的透视图；
图16是示出根据第一实施例的附装到散热器上的驱动单元的仰视图；
图17是示出根据第一实施例的附装到散热器上的驱动单元的透视图；
图18是示出根据第一实施例的附装到散热器上的驱动单元和控制板的仰视图；以及
图19是示出根据第一实施例的附装到散热器上的驱动单元和控制板的透视图。
具体实施方式
以下，将参照附图说明本发明的实施例。
(第一实施例)
图1至19中的每一个均为示出根据本发明的第一实施例的电动设备的示图。根据本实施例的电动设备10是用于电动助力转向的无刷电动机。如图6所示，电动设备10与转向柱轴1的齿轮2啮合。基于从CAN及类似元件传送的车速信号和从检测方向盘3的转向扭矩的扭矩传感器4输出的扭矩信号，电动设备10执行正向旋转和反向旋转。因此，电动设备10产生用于辅助转向的力。
图1是示出根据本实施例的电动设备10的剖视图。图2至5每一个均示出根据本实施例的电动设备10的外观。图7是示出根据本实施例的电动设备10的分解透视图。
电动设备10具有电动机7和控制器6。电动机7由电机壳体11、定子15、转子21、轴25等组成。控制器6由控制板30、功率模块40、散热器80等组成。根据本发明的驱动单元8由功率模块40、铝电解电容器43、扼流线圈44、第一连接器45等组成，如图8至13所示。
首先，将说明电动机7。电机壳体11比如由铁或类似材料制成。电机壳体11包括第一电机壳体12和第二电机壳体13，第一电机壳体12为具有底部的圆筒形状，第二电机壳体13堵塞第一电机壳体12的位于控制器6侧的开口。由铝制成的框架端14固定到第一电机壳体12的底部的外壁上。
定子15固定到第一电机壳体12的径向内壁上。定子15具有沿圆周方向交替布置的凸极16和槽(未示出)。线圈18越过绝缘体17容纳在定子15的槽内。线圈18围绕凸极16绕制。线圈18提供两个系统的三相绕组。从线圈18延伸出的引出线19延伸穿过沿第二电机壳体13的板厚方向形成在第二电机壳体13中的孔20，并延伸到控制器6侧。
转子21以可旋转的方式沿径向设置在定子15内。转子21具有沿径向设置在转子铁心22外侧的永磁体23。永磁体23被磁化为使得永磁体23的磁极沿圆周方向交替。轴25固定到形成于转子21旋转中心的轴孔24中。轴25的一个轴向端配合到设置在第二电机壳体13中的轴承26上，轴25的另一个轴向端配合到设置在第一电机壳体12的底部中的轴承27上。因此，轴25由第一和第二电机壳体12、13旋转地支承。
根据这种结构，如果向线圈18供给驱动电流，则形成旋转磁场。因此，转子21和轴25相对于定子15和电机壳体11执行正向旋转或反向旋转。从轴25的位于框架端14侧的输出端28输出驱动力，并且驱动力传递到转向柱轴1的齿轮2。
接着，将说明控制器6。如图7所示，控制器6由控制板30、功率模块40、散热器80和端盖91构成，这些部件按上述顺序布置在电机的轴25的一个轴向端侧。扼流线圈44和铝电解电容器43沿功率模块40的板厚方向设置，并与功率模块40的配线电连接。控制板30和功率模块40分别用螺丝31、41固定到散热器80上。功率晶体管的散热器板59沿功率模块40的板厚方向从功率模块40的铸模树脂42露出。散热器板59越过绝缘散热片69紧密地固定到散热器80上。
接着，将参照图8至13说明驱动单元8。在图13中，由虚线示出功率模块40的铸模树脂42。功率模块40通过将树脂模铸成基本上为矩形板的形状而形成，构成两组逆变器电路的十二个功率晶体管51-56、61-66、用于电路保护的四个功率晶体管57、58、67、68、用于连接功率晶体管51-58、61-68的配线70-75、分流电阻76、跳线77等插入矩形板中。
功率晶体管51-58、61-68以及配线70-75布置在相同平面上。配线70-75可通过比如压制工艺等由一片铜板制成。
功率晶体管51-58、61-68形成两组逆变器电路。构成一组逆变器电路的八个功率晶体管51-58成直线布置在一个长边的外缘部上。构成另一组逆变器电路的八个功率晶体管61-68成直线布置在另一个长边的外缘部上。功率晶体管51-58、61-68布置的位置对应于功率模块40的外缘部。
如图12所示，功率晶体管51-58、61-68的散热器板59沿铸模树脂42的板厚方向暴露在铸模树脂42的外壁上。
与功率晶体管51-58、61-68连接的端子78和信号配线79从功率模块40的长边的外缘部突出到铸模树脂的外部。端子78与线圈18的引出线19电连接。信号配线79与控制板30的控制电路电连接。
铝电解电容器43和扼流线圈44作为电子元件相对于功率模块40的板厚方向设置在功率模块40的一侧。铝电解电容器43和扼流线圈44设置在功率模块40的外缘部内侧。
铝电解电容器43吸收由切换功率晶体管51-58、61-68产生的脉动电流。扼流线圈44衰减供给到功率晶体管51-58、61-68的电流的波动。
第一连接器45设置在功率模块40的一个短边上的功率模块40的端部。电流通过第一连接器45从电池5供给到功率模块40。
铝电解电容器43、扼流线圈44和第一连接器45与功率模块40的配线70-75电连接。更具体地，从铝电解电容器43的主体延伸出的配线431沿功率模块40的板厚方向穿过功率模块40。在形成在功率模块40的与铝电解电容器43的主体相反的一侧的孔46内，配线431通过焊接工艺或钎焊工艺与功率模块40的配线72-75电连接。
同样，从扼流线圈44的主体延伸出的配线441沿功率模块40的板厚方向穿过功率模块40。在形成在功率模块40的与扼流线圈44的主体相反的一侧的孔46内，配线441通过焊接工艺或钎焊工艺与功率模块40的配线70、71电连接。
另外，从第一连接器45的主体延伸出的配线451沿功率模块40的板厚方向穿过功率模块40。在形成在功率模块40的与第一连接器45的主体相反的一侧的孔46内，配线451通过焊接工艺或钎焊工艺与功率模块40的配线70、74、75电连接。
以下将说明功率模块40内的电流流动。从电池5供给到第一连接器45的电流从功率模块40的中心处的配线70经由扼流线圈44流到与第一连接器45相对的短边上的配线71。然后，电流从配线71经由设置在两边的外缘部内的电路保护功率晶体管57、58、67、68流到设置在中央配线70的左右两侧的配线72、73。然后，电流从配线72、73经由跳线77、供电侧的功率晶体管51、53、55、61、63、65以及与端子78连接的引出线19流到线圈18。从线圈18返回的电流从端子78经由接地侧的功率晶体管52、54、56、62、64、66和分流电阻76流到功率晶体管51-56、61-66内侧的配线74、75。然后，电流从配线74、75经由第一连接器45流到电池5。
图6示出形成在功率模块40内的逆变器电路。图6示出由六个功率晶体管51-56等形成的一组逆变器电路。图6中省略了另一组逆变器电路的电路图。两组逆变器电路产生三相交流电作为供给到线圈18的驱动电流，线圈18形成两个系统的三相绕组。
如图14和15所示，散热器80由具有高热导率的材料比如铝制成。散热器80形成为具有一定体积，该体积具有能够吸收根据电动机7的输出而由功率模块40产生的热量的热容量。
散热器80在其中央部具有凹部82。凹部82形成为具有能够容纳铝电解电容器43和扼流线圈44的尺寸。散热器80在与功率模块40的长边基本上轴向重叠的位置处，即散热器80的径向外侧，具有平面部分83。因此，从功率模块40的长边向外突出的端子78可与线圈18的引出线19连接。
散热器80具有两个柱状部分84，每个柱状部分介于凹部82与平面部分83之间。热量接收表面85形成在柱状部分84的功率模块40侧。其中一个柱状部分84的热量接收表面85越过绝缘散热片69接触功率晶体管51-58的散热器板59，这些散热器板59成直线地布置在功率模块40一个长边的外缘部中。另一个柱状部分84的热量接收表面85越过绝缘散热片69接触功率晶体管61-68的散热器板59，这些散热器板59成直线地布置在功率模块40另一个长边的外缘部中。功率晶体管51-58、61-68的散热器板59布置在相同的平面上。因此，由功率模块40产生的热量传递到散热器80。
散热器80在对应于功率模块40的第一连接器45和控制板30(随后详细说明)的第二连接器39的位置处具有开口86、87。散热器80在开口86、87与平面部分83之间具有四个支承部件88。支承部件88沿轴向向电动机7侧延伸。
如图1至4、18和19所示，控制板30基本上平行于功率模块40地设置在功率模块40的第二电机壳体13侧。控制板30由比如玻璃环氧衬底的材料制成，并与从功率模块40突出的信号配线79电连接。控制板30在与功率模块40的第一连接器45相对的侧面上具有第二连接器39。控制板30在沿轴向与功率模块40的端子78的孔781重叠的位置处具有孔311，引出线19可穿过孔311。
安装有微计算机32、预驱动器33、客户端IC34、位置传感器35等的控制电路形成在控制板30中。安装控制电路的表面在图18和19中由虚线9示出。但是，控制电路不一定形成在由虚线9环绕的区域内。虚线9概念性地表示容易安装的区域。控制电路安装在与功率晶体管51-58、61-68电连接的信号配线79内侧。
位置传感器35安装在控制板30的第二电机壳体13侧。位置传感器35输出对应于由布置在轴25的一个端部上的磁体29产生的磁场方向的信号。
图6示出控制电路的结构。如图6所示，客户端IC(集成电路)34具有作为功能块的位置传感器信号放大器36、调节器37和检测电流放大器38。由位置传感器35输出的信号通过位置传感器信号放大器36放大，并输入微计算机32。因此，微计算机32检测固定到轴25上的转子21的位置。
从扭矩传感器4等输出的扭矩信号经由第二连接器39输入微计算机32。由分流电阻76检测的逆变器电路的电流经由检测电流放大器38输入微计算机32。
微计算机32基于来自位置传感器35、扭矩传感器4、分流电阻76等的信号根据车速辅助方向盘3的转向。为了这样做，微计算机32将由PWM(脉宽调制)控制产生的脉冲信号经由预驱动器33输出至功率晶体管51-56、61-66。因此，由功率晶体管形成的两组逆变器电路将从电池5经由扼流线圈44和电路保护功率晶体管57、58、67、68供给的电流转换成三相交流电，并将三相交流电从与端子78连接的引出线19供给到线圈18。
接下来，将说明根据本实施例的电动设备10的组装方法。首先，如上所述，铝电解电容器43、扼流线圈44、第一连接器45等附接到功率模块40的配线70-75上，功率晶体管51-58、61-68、配线70-75等通过树脂模制插入功率模块40中。由此，形成驱动单元8。
然后，如图7和14至17所示，功率模块40附装到散热器80上。通过由螺丝41将功率模块40固定到形成于散热器80底部的螺丝孔81中而将功率模块40附装到散热器80。此时，在功率晶体管51-58、61-68的散热器板59与散热器80的热量接收表面85之间插入有绝缘散热片69。如果功率模块40附装到散热器80，则铝电解电容器43和扼流线圈44插入散热器80的凹部82内。第一连接器45从散热器80的开口86突出到散热器80的外部。
然后，如图18和19所示，控制板30附装到散热器80上。通过用螺丝31将控制板30固定到从散热器80沿轴向延伸的柱90上而将控制板30附装到散热器80上。然后，功率模块40的信号配线79通过钎焊工艺或焊接工艺电连接到控制板30的配线。此时，第二连接器39从散热器80的开口87突出到散热器80的外部。
然后，如图2至5所示，散热器80附装到电动机7上。通过使散热器80的位于电动机7侧的支承部件88的轴向端部与第一电机壳体12的位于控制器6侧的轴向端部相互接触而将散热器80附装到电动机7上。从第一电机壳体12沿轴向延伸的卡爪121插入在支承部件88的端部形成的突部89之间。卡爪121向圆周方向弯曲以固定散热器80和第一电机壳体12。相互平行延伸的每对卡爪121分别向圆周方向的相对侧弯曲。此时，沿轴向延伸穿过第二电机壳体13的孔20的引出线19插入穿过控制板30的孔311和功率模块40的端子78的孔781。然后，引出线19和功率模块40的端子78通过焊接工艺或钎焊工艺相互电连接。
最后，如图1和7所示，散热器80由基本上形成为具有底部的圆筒形状的端盖91覆盖。端盖91和散热器80通过螺丝92固定。端盖91由比如铁的磁性体制成，并防止由通过功率晶体管51-58、61-68的大电流产生的磁场泄漏到外部。端盖91还防止灰尘等进入控制器6。由此，完成电动设备10。
在本实施例中，多个功率晶体管51-58、61-68和连接功率晶体管51-58、61-68的配线70-75布置在相同的平面上并通过树脂模制而由树脂覆盖，由此形成功率模块40。铝电解电容器43、扼流线圈44和第一连接器45沿功率模块40的板厚方向布置并与功率模块40的配线70-75电连接。
这样，通过树脂模制插入功率模块40中的配线70-75与大尺寸电子元件直接相互连接。因此，可取消安装有功率晶体管的常规金属衬底、安装有大尺寸电子元件的常规大电流配线母线、连接金属衬底与大电流配线母线的端子等。因此，可降低驱动单元8和电动设备10的制造成本。
此外，通过将多个功率晶体管51-58、61-68和配线70-75布置在相同的平面上，可减小功率模块40的板厚度。
在本实施例中，从铝电解电容器43的主体和扼流线圈44延伸出的导线431、441沿板厚方向穿过功率模块40，并在形成于功率模块40中的孔内与功率模块40的配线70-75电连接。因此，铝电解电容器43和扼流线圈44的导线431、441与功率模块40的配线70-75之间的连接不会沿功率模块40的厚度方向从功率模块40的外壁向外突出。因此，可通过缩小用于连接的空间而减小驱动单元8的主体尺寸。
在本实施例中，功率晶体管51-58、61-68布置在功率模块40的外缘部内。因此，可缩短用于电气连接功率晶体管51-58、61-68与线圈18的引出线19的端子78，并可减小端子78的电阻。因此，可减小从功率晶体管51-58、61-68经由端子78和引出线19供给到线圈18的驱动电流的损失。
在本实施例中，功率模块40具有供电侧配线70、72、73和接地侧配线74、75。供电侧配线70、72、73沿功率晶体管51-58、61-68的布置方向在功率模块40的中央部延伸。接地侧配线74、75沿功率晶体管51-58、61-68的布置方向在供电侧配线70、72、73的两侧延伸，并与功率晶体管51-58、61-68电连接。因此，可缩短配线70-75的长度，并可减小其电阻。因此，可减小流经功率模块40的电流的损失。
由于供电侧配线70、72、73和接地侧配线74、75相互平行地布置，因此，可容易地电连接沿功率模块40的板厚方向布置的铝电解电容器43、扼流线圈44和第一连接器45的导线431、441、451与功率模块40的配线72-75。
在本实施例中，功率模块40的信号配线79在控制板30的外缘部与控制电路电连接。因此，可有效地利用控制板30的外缘部内侧的表面来布置构成控制电路的元件，比如微计算机32、客户端IC34和位置传感器35。因此，增加了控制电路的设计自由度，因此可减小控制电路的安装面积。因此，可减小控制板30的尺寸，并可减小电动设备10的主体尺寸。
在本实施例中，相对于功率模块40的板厚方向布置在功率模块40侧面的铝电解电容器43、扼流线圈44和第一连接器45容纳在散热器80的凹部82内。因此，可减小电动设备10的主体尺寸。
(其它实施例)
在上述实施例中，使用用于电动助力转向的无刷电动机作为示例。可选择地，根据本发明的电动设备可用于除电动助力转向以外的各种设备。本发明可应用于具有电刷的电动机，在该电机中，线圈围绕转子绕制。
在上述实施例中，由电动设备中的十二个功率晶体管形成两组逆变器电路，该电动设备通过两个系统的驱动控制驱动并控制电动机。可选择地，根据本发明的电动设备可通过单个系统或三个或更多系统的驱动控制驱动并控制电动机。
在上述实施例中，单个功率模块通过由树脂模制将十二个功率晶体管和连接功率晶体管的配线插入树脂内形成。可选择地，本发明可应用于具有多个功率模块的结构，每个功率模块通过由树脂模制将多个功率晶体管和连接功率晶体管的配线插入树脂内形成。功率模块可通过由树脂模制将功率晶体管和部分配线插入树脂内形成。
在上述实施例中，铝电解电容器和扼流线圈在功率模块的板厚方向上沿纵向布置。可选择地，铝电解电容器和扼流线圈可在功率模块的板厚方向上横向布置。
虽然本发明已参照当前认为最实用和优选的实施例进行了说明，但可以理解，本发明不限于公开的实施例，而是相反，意图覆盖包括在所附权利要求的精神和范围内的各种变型和等同方案。

Claims (11)

1.一种电动机的驱动单元，所述电动机具有可相对于定子旋转的转子，所述驱动单元用于相对于所述定子旋转和驱动所述转子，所述驱动单元包括：
功率模块，所述功率模块借助于通过树脂模制将多个功率晶体管和连接所述功率晶体管的配线插入树脂内而形成，所述功率晶体管将驱动电流供给到围绕所述定子或所述转子绕制的线圈，所述树脂形成为板状；以及
电子元件，所述电子元件沿所述功率模块的板厚方向设置并与所述功率模块的所述配线电连接。
2.如权利要求1所述的驱动单元，其中
所述功率晶体管和连接所述功率晶体管的所述配线布置在一个平面上。
3.如权利要求1所述的驱动单元，其中
所述电子元件具有从其主体延伸出的导线，并且
所述导线沿所述功率模块的板厚方向穿过所述功率模块并在形成于所述功率模块的与所述电子元件的主体相反的侧面上的孔内与所述功率模块的所述配线电连接。
4.如权利要求1至3中任一项所述的驱动单元，其中
所述功率模块具有端子，所述端子的一端与所述功率晶体管连接，所述端子的另一端从所述功率模块的树脂突出到外部并能够与所述线圈的引出线电连接，并且
所述功率晶体管布置在基本上形成为矩形形状的所述功率模块的两侧的外缘部中。
5.如权利要求4所述的驱动单元，其中
所述功率模块的配线包括处于供电侧和接地侧中的一侧上的第一配线和处于所述供电侧和所述接地侧中的另一侧上的第二配线，所述第一配线沿所述功率晶体管的布置方向在所述功率模块的中心部延伸，所述第二配线沿所述功率晶体管的布置方向在所述第一配线的两侧延伸并与所述功率晶体管电连接，并且
所述功率模块具有用于电连接所述第一配线与所述功率晶体管的跳线。
6.如权利要求1所述的驱动单元，其中
所述电子元件是用于吸收由所述功率晶体管的切换产生的脉动电流的电容器。
7.如权利要求1所述的驱动单元，其中
所述电子元件是用于衰减流经所述功率晶体管的高频电流的扼流线圈。
8.如权利要求1所述的驱动单元，还包括：
连接器，所述连接器沿所述功率模块的板厚方向设置并与所述功率模块的配线电连接。
9.一种电动设备，包括：
定子；
设置成可相对于所述定子旋转的转子；
功率模块，所述功率模块借助于通过树脂模制将多个功率晶体管和连接所述功率晶体管的配线插入树脂内而形成，所述功率晶体管将驱动电流供给到围绕所述定子或所述转子绕制的线圈，所述树脂形成为板状；以及
电子元件，所述电子元件沿所述功率模块的板厚方向设置并与所述功率模块的所述配线电连接。
10.如权利要求9所述的电动设备，还包括：
控制板，所述控制板沿所述功率模块的板厚方向设置并基本上平行于所述功率模块，所述控制板具有用于控制所述定子与所述转子之间的相对旋转驱动的控制电路，其中
所述功率模块具有信号配线，所述信号配线的一端与所述功率晶体管连接，所述信号配线的另一端从所述功率模块的外缘部突出到外部并与所述控制板的所述控制电路电连接。
11.如权利要求9或10所述的电动设备，还包括：
散热器，所述散热器设置在所述功率模块的与所述控制板相反的侧面上用于吸收由所述功率晶体管产生的热量，其中
所述电子元件布置在所述功率晶体管内侧，所述功率晶体管布置在形成为基本上矩形形状的所述功率模块的两侧的外缘部中，并且
所述散热器具有多个柱状部分和凹部，所述柱状部分与沿所述功率模块的板厚方向从所述功率模块的外壁露出的所述功率晶体管的散热部分热连接，所述凹部形成在所述柱状部分之间用于容纳所述电子元件。
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