CN104039119B - 一种电机控制器的igbt模块及其应用的电机控制器 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种电机控制器的IGBT模块及其应用的电机控制器，所述的IGBT模块包括IGBT元件、门极板、驱动板和控制板，门极板安装在IGBT元件的顶面上，驱动板安装在门极板的顶面上，控制板安装在驱动板的顶面上，其特征在于：它还包括散热底板，散热底板的底面上往下伸出若干散热翅片，散热翅片之间形成一冷却水道，IGBT元件安装在散热底板的顶面上，该IGBT模块集成了IGBT元件、门极板、驱动板、控制板和散热底板，模块化程度高，可提高批量生产的安装效率。
Description
技术领域：
本发明涉及一种电机控制器的IGBT模块及其应用的电机控制器。
背景技术：
现有的电机控制器如图1、图2所示，包括箱体A、IGBT元件B、门极板C、驱动板D、控制板E和上盖F，箱体中间开设有腔体A1，在箱体的底面上开设有冷却水道A2，IGBT元件安装在空腔的底壁上并位于冷却水道的上方，门极板、驱动板和控制板依次层叠安装在IGBT元件的顶面上，上盖安装在箱体的顶面上并遮挡着空腔顶部的开口，但是这种电机控制器结构存在如下几个不足之处：1)零件的模块化程度低，各个分散的零部件需要逐一安装到箱体里面，箱体里面空间有限，因此安装相对麻烦，效率低；2)电机控制器的冷却效果较差，不理想，影响设备运行的稳定性和可靠性。
发明内容：
本发明的目的是提供一种电机控制器的IGBT模块及其应用的电机控制器，该IGBT模块集成了IGBT元件、门极板、驱动板、控制板和散热底板，模块化程度高，方便安装到电机控制器里面，可提高批量生产的安装效率，降低生产成本，该电机控制器的结构简单，安装方便，散热冷却效果好，保证电机控制器运行的稳定性和可靠性。
本发明的目的是通过下述技术方案予以实现的。
一种电机控制器的IGBT模块，包括IGBT元件、门极板、驱动板和控制板，门极板安装在IGBT元件的顶面上，驱动板安装在门极板的顶面上，控制板安装在驱动板的顶面上，其特征在于：IGBT模块还包括散热底板，散热底板的底面上往下伸出若干散热翅片，散热翅片之间形成一冷却水道，IGBT元件安装在散热底板的顶面上。
上述所述的散热底板底面的外侧边缘上设置有环形的密封槽。
上述所述的散热底板上开设有若干安装孔和定位孔。
上述所述的散热底板的底面上往下伸出若干散热柱。
上述所述的驱动板通过若干螺柱安装在门极板的顶面上，控制板通过若干螺柱安装在驱动板的顶面上。
上述所述的门极板与驱动板之间、驱动板与控制板之间通过若干排针电连接在一起。
上述所述的驱动板上安装有若干电流传感器，控制板上安装有插座。
一种电机控制器，包括箱体、IGBT模块和上盖组件，箱体中间开设有空腔，IGBT模块安装在空腔里面，上盖组件安装在箱体的顶面上并遮挡着空腔顶部的开口，所述的IGBT模块包括IGBT元件、门极板、驱动板和控制板，门极板安装在IGBT元件的顶面上，驱动板安装在门极板的顶面上，控制板安装在驱动板的顶面上，其特征在于：IGBT模块还包括散热底板，散热底板的底面上往下伸出若干散热翅片，散热翅片之间形成一冷却水道，IGBT元件安装在散热底板的顶面上。
上述所述的箱体空腔的底壁上开设有通孔，在通孔外围、空腔的底壁上往上伸出环形凸台并在环形凸台中间形成容腔，散热底板安装在环形凸台的顶面上，散热翅片伸入到容腔里面。
上述所述的箱体的底面上安装有盖板，盖板遮挡着通孔底部的开口，所述的上盖组件包括上盖和安装在上盖里面的转接板，转接板与控制板电连接在一起，在上盖里面还设置有若干线夹。
本发明与现有技术相比，具有如下效果：
1)该IGBT模块集成了IGBT元件、门极板、驱动板、控制板和散热底板，模块化程度高，方便安装到电机控制器里面，整个模块可以作为一个组件配合专用的测试工装后，在产品总装前测试、联调好，可提高批量总装，同时可作为一个标准模块简化设计，可提高批量生产的安装效率；
2)散热底板底面的外侧边缘上设置有环形的密封槽用于安装密封圈，提高散热底板的密封性能，可靠性高；
3)散热底板上开设有若干安装孔和定位孔，方便IGBT模块的定位安装，提高装配效率，节省人力成本；
4)驱动板通过若干螺柱安装在门极板的顶面上，控制板通过若干螺柱安装在驱动板的顶面上，结构简单，安装方便牢固；
5)门极板与驱动板之间、驱动板与控制板之间通过若干排针电连接在一起，结构简单，电连接方便、可靠；
6)该电机控制器的结构简单，安装方便，散热冷却效果好，保证电机控制器运行的稳定性和可靠性；
7)箱体空腔的底壁上开设有通孔，在通孔外围、空腔的底壁上往上伸出环形凸台并在环形凸台中间形成容腔，散热底板安装在环形凸台的顶面上，散热翅片伸入到容腔里面，结构简单，IGBT模块的安装方便，电机控制器的散热效果理想。
8)散热底板的底面上往下伸出若干散热柱，增加冷却水流与散热底板的接触面积，提高散热效果。
附图说明：
图1是现有电机控制器一个角度的分解图；
图2是现有电机控制器另一个角度的分解图；
图3是本发明IGBT模块一个角度的立体图；
图4是本发明IGBT模块另一个角度的立体图；
图5是本发明IGBT模块的分解图；
图6是本发明电机控制器的立体图；
图7是本发明电机控制器的第一个分解图；
图8是本发明电机控制器的第二个分解图；
图9是本发明电机控制器的第三个分解图；
图10是本发明电机控制器的结构剖视图；
图11是本发明箱体的立体图；
图12是本发明上盖组件的立体图。
具体实施方式：
下面通过具体实施例并结合附图对本发明作进一步详细的描述。
实施例一：如图3、图4和图5所示，本发明是一种电机控制器的IGBT模块，包括IGBT元件1、门极板2、驱动板3和控制板4，门极板2安装在IGBT元件1的顶面上，驱动板3安装在门极板2的顶面上，控制板4安装在驱动板3的顶面上，IGBT模块还包括散热底板5，散热底板5的底面上往下伸出若干散热翅片51，散热翅片51之间形成一冷却水道510，IGBT元件1安装在散热底板5的顶面上，该结构简单，模块化程度高，方便安装到电机控制器里面并形成一完整的冷却水道，批量生产的安装效率高。散热底板5底面的外侧边缘上设置有环形的密封槽52，密封槽52用于安装密封圈，防水性能好，避免出现漏水问题。在散热底板5上开设有若干安装孔53和定位孔54，定位孔54设置在散热底板5底面的对角线上，方便散热底板5与电机控制器之间的定位，提高安装效率，安装孔53与电机控制器之间通过螺钉锁紧固定在一起。散热底板5的底面上往下伸出若干散热柱55，增加冷却水流与散热底板5的接触面积，以使冷却水流能带走更多的热量。驱动板3通过若干螺柱6安装在门极板2的顶面上，控制板4通过若干螺柱6安装在驱动板3的顶面上。门极板2与驱动板3之间、驱动板3与控制板4之间通过若干排针7电连接在一起。驱动板3上安装有若干电流传感器31，用于检测流经驱动板3的电流大小，避免因电流过大造成IGBT模块损坏。控制板4上安装有插座41，插座41用于对外连接。
实施例二：如图3、图4、图5、图6、图7和图8所示，本发明是一种电机控制器，包括箱体8、IGBT模块9和上盖组件10，箱体8中间开设有空腔81，IGBT模块9安装在空腔81里面，上盖组件10安装在箱体8的顶面上并遮挡着空腔81顶部的开口，所述的IGBT模块9包括IGBT元件1、门极板2、驱动板3和控制板4，门极板2安装在IGBT元件1的顶面上，驱动板3安装在门极板2的顶面上，控制板4安装在驱动板3的顶面上，IGBT模块还包括散热底板5，散热底板5的底面上往下伸出若干散热翅片51，散热翅片51之间形成一冷却水道，IGBT元件1安装在散热底板5的顶面上，IGBT的模块化程度高，方便安装到电机控制器里面，可提高批量生产的安装效率。
如图9、图10和图11所示，在箱体8的空腔81的底壁上开设有通孔82，在通孔82外围、空腔81的底壁上往上伸出环形凸台83并在环形凸台83中间形成容腔84，散热底板5安装在环形凸台83的顶面上，散热翅片51伸入到容腔84里面，在箱体8上开设有与容腔81连通的进水口85和出水口86，因此可在箱体8里面形成一完整的冷却水道，相比传统电机控制器的冷却水道结构更加简单，模块化程度更高，安装效率更高。
如图7和图8所示，在空腔81里面安装有若干铜排13，相邻的两个铜排13的接触面之中至少有一个接触面粘附有绝缘材料，可以有效提高导电铜排13之间的绝缘性能，同时可以提高相邻两个铜排13之间的爬电距离，提高其使用可靠性。
如图7、图8和图12所示，在箱体8的底面上安装有盖板11，盖板11遮挡着通孔82底部的开口，所述的上盖组件10包括上盖101和安装在上盖10里面的转接板102，转接板102与控制板4电连接在一起，在上盖10里面还设置有若干线夹12。在空腔81也设置有线夹12，从插座41引出的引线通过两个线夹12再与转接板102连接，因此使引线更加整齐，连接方便同时也方便日后的拆线维修。
以上实施例为本发明的较佳实施方式，但本发明的实施方式不限于此，其他任何未背离本发明的精神实质与原理下所作的改变、修饰、替代、组合、简化，均为等效的置换方式，都包含在本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种电机控制器的IGBT模块，包括IGBT元件(1)、门极板(2)、驱动板(3)和控制板(4)，门极板(2)安装在IGBT元件(1)的顶面上，驱动板(3)安装在门极板(2)的顶面上，控制板(4)安装在驱动板(3)的顶面上，其特征在于：IGBT模块还包括散热底板(5)，散热底板(5)的底面上往下伸出若干散热翅片(51)，散热翅片(51)之间形成一冷却水道(510)，IGBT元件(1)安装在散热底板(5)的顶面上。
2.根据权利要求1所述的一种电机控制器的IGBT模块，其特征在于：散热底板(5)底面的外侧边缘上设置有环形的密封槽(52)。
3.根据权利要求1或2所述的一种电机控制器的IGBT模块，其特征在于：在散热底板(5)上开设有若干安装孔(53)和定位孔(54)。
4.根据权利要求3所述的一种电机控制器的IGBT模块，其特征在于：散热底板(5)的底面上往下伸出若干散热柱(55)。
5.根据权利要求1或2所述的一种电机控制器的IGBT模块，其特征在于：驱动板(3)通过若干螺柱(6)安装在门极板(2)的顶面上，控制板(4)通过若干螺柱(6)安装在驱动板(3)的顶面上。
6.根据权利要求5所述的一种电机控制器的IGBT模块，其特征在于：门极板(2)与驱动板(3)之间、驱动板(3)与控制板(4)之间通过若干排针(7)电连接在一起。
7.根据权利要求6所述的一种电机控制器的IGBT模块，其特征在于：驱动板(3)上安装有若干电流传感器(31)，控制板(4)上安装有插座(41)。
8.一种应用权利要求1至7所述的任何一项IGBT模块的电机控制器，包括箱体(8)、IGBT模块(9)和上盖组件(10)，箱体(8)中间开设有空腔(81)，IGBT模块(9)安装在空腔(81)里面，上盖组件(10)安装在箱体(8)的顶面上并遮挡着空腔(81)顶部的开口，所述的IGBT模块(9)包括IGBT元件(1)、门极板(2)、驱动板(3)和控制板(4)，门极板(2)安装在IGBT元件(1)的顶面上，驱动板(3)安装在门极板(2)的顶面上，控制板(4)安装在驱动板(3)的顶面上，其特征在于：IGBT模块还包括散热底板(5)，散热底板(5)的底面上往下伸出若干散热翅片(51)，散热翅片(51)之间形成一冷却水道，IGBT元件(1)安装在散热底板(5)的顶面上。
9.根据权利要求8所述的一种电机控制器，其特征在于：在箱体(8)空腔(81)的底壁上开设有通孔(82)，在通孔(82)外围、空腔(81)的底壁上往上伸出环形凸台(83)并在环形凸台(83)中间形成容腔(84)，散热底板(5)安装在环形凸台(83)的顶面上，散热翅片(51)伸入到容腔(84)里面。
10.根据权利要求9所述的一种电机控制器，其特征在于：在箱体(8)的底面上安装有盖板(11)，盖板(11)遮挡着通孔(82)底部的开口，所述的上盖组件(10)包括上盖(101)和安装在上盖(10)里面的转接板(102)，转接板(102)与控制板(4)电连接在一起，在上盖(10)里面还设置有若干线夹(12)。
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