CN102647129B - 一种高压隔离直流无刷电机控制器的结构 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种高压隔离直流无刷电机控制器的结构，其功率电路板为模块化结构，其包括模块化的若干功率子电路板，该若干功率子电路板分成上下两层功率子电路板层，每层上的若干功率子电路板通过至少一个绝缘安装条连接固定，两层功率子电路板层之间的相对两侧设置若干散热铝片，每个功率子电路板上的若干功率管分成两组位于相应功率子电路板的相对两侧，每个功率子电路板上的若干电容分成两组位于两组功率管组之间，相邻两组电容组之间设置有该三相线金属条，每组电容组与相邻的散热铝片之间分别设置该正、负线金属条。本发明的优点在于：响应小型化发展趋势，且光电隔离高压的设计，给使用者和维护者提供了安全保障。

Description

一种高压隔离直流无刷电机控制器的结构
技术领域
本发明涉及电极控制器，尤其涉及一种高压隔离直流无刷电机控制器的结构。
背景技术
我国正在积极应对石油资源不足和地球暖化危机，发展不依赖于石油或者减少对石油依赖的混合动力车或纯动力车是交通运输领域的积极方法。混合动力车或纯动力车的电机设计相当重要，然而，现有的高压隔离直流无刷电机控制器体积比较庞大，不利于产品的小型化发展。
发明内容
有鉴于此，有必要提供一种响应小型化发展趋势的高压隔离直流无刷电机控制器的结构。
本发明是这样实现的，一种高压隔离直流无刷电机控制器的结构，其包括：
外壳，其包括两端开口的中空本体、以及盖合该中空本体的两端的前面板与后面板；
逻辑控制电路板，安装在该后面板上并收容在该中空本体内；
高压控制电路板，安装在该后面板上并收容在该中空本体内，且该逻辑控制电路板位于该后面板与该高压控制电路板之间，该逻辑控制电路板与该逻辑控制电路板电性连接；
功率电路板，整体收容在该中空本体内并与该高压控制电路板电性连接；
若干散热铝片，其安装在该中空本体的内壁上而收容在该中空本体内；
五个电流金属连接条，其均与该功率电路板电性连接，其包括三相线金属条以及正、负线金属条，
其中，该功率电路板为模块化结构，其包括模块化的若干功率子电路板，该若干功率子电路板分成上下两层功率子电路板层，每层上的若干功率子电路板通过至少一个绝缘安装条连接固定，两层功率子电路板层之间的相对两侧设置该若干散热铝片，每个功率子电路板上设置有若干电容以及若干功率管，每个功率子电路板上的若干功率管分成两组位于相应功率子电路板的相对两侧，每个功率子电路板上的若干电容分成两组位于两组功率管组之间，两层功率子电路板层的若干电容相向设置，每个功率管的引脚安装在相应的功率子电路板上，每个功率管的发热面固定于相应两侧的散热铝片上，相邻两组电容组之间设置有该三相线金属条，该三相线金属条位于同一平面上且该平面与上下两层功率子电路板层垂直，每组电容组与相邻的散热铝片之间分别设置该正、负线金属条。
作为上述方案的进一步改进，该功率电路板通过同轴电缆与该高压控制电路板电性连接，使用功率相线或者电源地线作为该同轴电缆的屏蔽层，该同轴电缆的中间电缆作为功率管驱动线。
作为上述方案的进一步改进，该前面板开设有五个供该五个电流金属连接条通过的通孔。
作为上述方案的进一步改进，该三相线金属条之间采用绝缘条连接。优选地，该绝缘条采用绝缘导热材料。
作为上述方案的进一步改进，该外壳的外表面上设置有散热刺。
作为上述方案的进一步改进，该逻辑控制电路板上的元器件面向与该高压控制电路板上的元器件。
本发明提供的高压隔离直流无刷电机控制器响应小型化发展趋势，且光电隔离高压的设计，给使用者和维护者提供了安全保障，可适用于各类以直流无刷电机为驱动力的电动车或者工业控制设备。
附图说明
图1为本发明较佳实施方式提供的高压隔离直流无刷电机控制器的结构示意图。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
请参阅图1，高压隔离直流无刷电机控制器的结构包括外壳1、逻辑控制电路板9、高压控制电路板10、功率电路板2、若干散热铝片7以及五个电流金属连接条。
外壳1包括两端开口的中空本体11、以及盖合中空本体11的两端的前面板6与后面板8。外壳1的外表面上设置有散热刺12，在本实施方式中，散热刺12设置外壳1的本体11的外表面上，当然在其它实施方式中，散热刺12还可以设置或者同时设置在外壳1的其它部位，如前面板6与后面板8。
逻辑控制电路板9安装在后面板8上，且与后面板8上的插槽81电性连接。高压控制电路板10也安装在后面板8上，且与逻辑控制电路板9上下叠合，逻辑控制电路板9位于后面板8与高压控制电路板10之间。逻辑控制电路板9上的元器件面向与高压控制电路板10上的元器件，而使逻辑控制电路板9上的元器件与高压控制电路板10上的元器件相向设置，从而节省安装空间。逻辑控制电路板9与高压控制电路板10均收容在中空本体11内，且逻辑控制电路板9与高压控制电路板10电性连接。
该五个电流金属连接条包括三相线金属条31、32、33以及正、负线金属条34、35。三相线金属条31、32、33连接三相，正、负线金属条34、35分别连接电源正、负极。
功率电路板2整体收容在中空本体11内，功率电路板2为模块化结构，率电路板模块化设计，模块化电路板方便批量制造和检测，控制成本，提高产品质量。功率电路板2包括模块化的若干功率子电路板21、22、23、24、25、26(在本实施方式中以6个为例进行举例说明)。六个功率子电路板21、22、23、24、25、26分成上下两层功率子电路板层，充分利用空间，有利于小型化发展。上层功率子电路板层包括功率子电路板21、22、23，下层功率子电路板层包括功率子电路板24、25、26。每层上的若干功率子电路板通过至少一个绝缘安装条5连接固定，在本实施方式中，绝缘安装条5的数量为6个，两层功率子电路板层之间的相对两侧设置分别两个散热铝片7，同时散热铝片7安装在中空本体11的内壁上而收容在中空本体11内。也就是说，上层功率子电路板层的功率子电路板21、22、23通过三个绝缘安装条5固定，下层功率子电路板层的功率子电路板24、25、26通过三个绝缘安装条5固定。优选地，6个绝缘安装条5相互平行。绝缘安装条5还通过螺钉固定于中空本体11的内壁上。
每个功率子电路板上设置有若干电容4以及若干功率管(图未示)，每个功率子电路板上的若干功率管分成两组位于相应功率子电路板的相对两侧，每个功率子电路板上的若干电容4分成两组位于两组功率管组之间，两层功率子电路板层的若干电容4相向设置，每个功率管的引脚安装在相应的功率子电路板上，每个功率管的发热面固定于相应两侧的散热铝片7上，相邻两组电容组之间设置有该三相线金属条31、32、33，该三相线金属条31、32、33位于同一平面上且该平面与上下两层功率子电路板层垂直，每组电容组与相邻的散热铝片7之间分别设置该正、负线金属条34、35。
功率管在两侧安装，并且在每侧分上下两层，此设计增加了高压隔离直流无刷电机控制器所用功率管数量，提高高压隔离直流无刷电机控制器单位体积的功率密度。功率管在两侧安装，尽量不占用使用壳内空间，为内部放置电流连接条和电解电容留出了空间。电容4分布在各模块化电路板(即功率子电路板)上，电容4数量多，总容量大，电容4均匀分布在控制器电源正极和电源负极之间，充分滤去由功率管开关和外部引线电感形成的杂波，使用数量更多的单个体积小的电容，这样电容的截至频率更高，滤波效果比同类控制器更好。
每个功率子电路板通过同轴电缆与高压控制电路板10电性连接，使用功率相线或者电源地线作为该同轴电缆的屏蔽层，该同轴电缆的中间电缆作为功率管驱动线与高压控制电路板10电性连接，这样，被良好屏蔽，以获得最佳防辐射效果。
前面板6开设有五个供三相金属连接条31、32、33以及正、负线金属条34、35通过的通孔A、B、C、B+、B-，三相金属连接条31、32、33之间采用绝缘条连接，保持机械上的结构稳定与电气绝缘，并可抗外部接线应力损害。该绝缘条采用绝缘导热材料。
综上所述，本发明提供的高压隔离直流无刷电机控制器响应小型化发展趋势，且光电隔离高压的设计，给使用者和维护者提供了安全保障，可适用于各类以直流无刷电机为驱动力的电动车或者工业控制设备。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种高压隔离直流无刷电机控制器的结构，其包括：
外壳，其包括两端开口的中空本体、以及盖合该中空本体的两端的前面板与后面板；
逻辑控制电路板，安装在该后面板上并收容在该中空本体内；
高压控制电路板，安装在该后面板上并收容在该中空本体内，且该逻辑控制电路板位于该后面板与该高压控制电路板之间，该逻辑控制电路板与该逻辑控制电路板电性连接；
功率电路板，整体收容在该中空本体内并与该高压控制电路板电性连接；
若干散热铝片，其安装在该中空本体的内壁上而收容在该中空本体内；
五个电流金属连接条，其均与该功率电路板电性连接，其包括三相线金属条以及正、负线金属条，
其特征在于，该功率电路板为模块化结构，其包括模块化的若干功率子电路板，该若干功率子电路板分成上下两层功率子电路板层，每层上的若干功率子电路板通过至少一个绝缘安装条连接固定，两层功率子电路板层之间的相对两侧设置该若干散热铝片，每个功率子电路板上设置有若干电容以及若干功率管，每个功率子电路板上的若干功率管分成两组位于相应功率子电路板的相对两侧，每个功率子电路板上的若干电容分成两组位于两组功率管组之间，两层功率子电路板层的若干电容相向设置，每个功率管的引脚安装在相应的功率子电路板上，每个功率管的发热面固定于相应两侧的散热铝片上，相邻两组电容组之间设置有该三相线金属条，该三相线金属条位于同一平面上且该平面与上下两层功率子电路板层垂直，每组电容组与相邻的散热铝片之间分别设置该正、负线金属条。
2.如权利要求1所述的一种高压隔离直流无刷电机控制器的结构，其特征在于，该功率电路板通过同轴电缆与该高压控制电路板电性连接，使用功率相线或者电源地线作为该同轴电缆的屏蔽层，该同轴电缆的中间电缆作为功率管驱动线。
3.如权利要求1所述的一种高压隔离直流无刷电机控制器的结构，其特征在于，该前面板开设有五个供该五个电流金属连接条通过的通孔。
4.如权利要求1所述的一种高压隔离直流无刷电机控制器的结构，其特征在于，该三相线金属条之间采用绝缘条连接。
5.如权利要求4所述的一种高压隔离直流无刷电机控制器的结构，其特征在于，该绝缘条采用绝缘导热材料。
6.如权利要求1所述的一种高压隔离直流无刷电机控制器的结构，其特征在于，该外壳的外表面上设置有散热刺。
7.如权利要求1所述的一种高压隔离直流无刷电机控制器的结构，其特征在于，该逻辑控制电路板上的元器件面向与该高压控制电路板上的元器件。
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