CN107733294A - 一种集成散热式直流无刷电机控制器及其加工方法 - Google Patents

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黄世舒
刘国雷
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    • H—ELECTRICITY
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Abstract

本发明提供了一种集成散热式直流无刷电机控制器，包括一电路板和一散热壳体，所述电路板上设有风机驱动电路，所述散热壳体包括底壳及设于底壳上的散热片，所述底壳边缘设有连接部，并于内部设有用于安装电路板的安装部，所述电路板通过所述安装部安装于壳体内，所述底壳覆于电路板上的部分呈不规则凹凸形状，分别与电路板上的各个电子模块及器件贴合，所述散热片远离底壳的一端相互平齐。本发明的有益效果：1）可直接和风机紧密的联合在一起，安装方便，且解决了直流无刷电机体积大的问题；2）底壳与电路板上的各个电子模块及器件贴合，大大提高了散热效率，减小了控制器体积，提高了控制器效能。

Description

一种集成散热式直流无刷电机控制器及其加工方法
技术领域
本发明涉及电机控制器领域，具体涉及一种集成散热式直流无刷电机控制器及其加工方法。
背景技术
直流无刷外转子风机拥有体积小，能效高的优点。与之对应的直流无刷控制器运行时会产生大量热量（功率越高，温升越高），需要有相应的散热设计。传统的直流无刷电机控制器，一般都是方形，需要有单独的机柜来安装，增大了直流无刷电机的体积。同时，传统的控制器壳体只有底部与控制模块（产热部分）接触，为达到相应的散热面积体积大，成本高，控制器效率低。
发明内容
本发明解决的技术问题在于提供一种可一体集成于电机上且散热效率高、体积小的直流无刷电机控制器。
为了解决上述问题，本发明采用了如下技术方案：
本发明的一个方面提供了一种集成散热式直流无刷电机控制器，包括一电路板和一散热壳体，所述电路板上设有风机驱动电路，所述散热壳体包括底壳及设于底壳上的散热片，所述底壳边缘设有连接部，并于内部设有用于安装电路板的安装部，所述电路板通过所述安装部安装于壳体内，所述底壳覆于电路板上的部分呈不规则凹凸形状，分别与电路板上的各个电子模块及器件贴合，所述散热片远离底壳的一端相互平齐。
进一步的，所述散热壳体的形状呈圆形，且大小与待驱动风机的端部尺寸相匹配。
进一步的，所述散热壳体的底壳厚度为6～20mm。
进一步的，所述散热壳体的侧部还设有接线通孔。
进一步的，所述风机驱动电路包括依次电连接的滤波保护单元，滤波单元，整流单元，平波电抗器，滤波电容及逆变单元；所述滤波保护单元连接三相电输入端，所述逆变单元连接输出端的无刷直流电机。
优选的，所述滤波电容为高压大容量薄膜电容，所述滤波电容的一端连接所述平波电抗器的输出端，另一端接地。
该发明相比于以前的控制单元，在外形尺寸不变的情况下，合理利用空间面积，在未增加成本的前提下，增加一倍多的散热面积，有效的提升了直流无刷控制单元的控制效率。
本发明的另一个方面还提供了上述的任意一种集成散热式直流无刷电机控制器的加工方法，包括如下步骤：
S1、在与壳体尺寸相匹配的电路板上通过印刷线路及焊接元器件构成风机驱动电路；
S2、根据电路板上元器件的位置分布及尺寸大小设计加工底壳，使底壳覆于电路板上的部分呈不规则凹凸形状，且分别与电路板上的各个电子模块及器件贴合。
本发明的有益效果：1）采用了与待驱动电机外型匹配的圆形散热外壳，可直接和风机紧密的联合在一起，安装方便，且解决了直流无刷电机体积大的问题。2）底壳与电路板上的各个电子模块及器件贴合，合理利用了空间结构，提升了一倍多的散热面，大大提高了散热效率，减小了控制器体积，提高了控制器效能。
附图说明
图1为本发明的集成散热式直流无刷电机控制器较佳实施例的结构示意图。
图2为图1中实施例的背面视图。
图3为图1实施例中电路板的结构示意图。
图4为图1中实施例的剖面图。
具体实施方式
为了进一步理解本发明，下面结合实施例对本发明优选实施方案进行描述，但是应当理解，这些描述只是为进一步说明本发明的特征和优点，而不是对本发明权利要求的限制。
本发明提供了一种集成散热式直流无刷电机控制器，以解决现有的类似控制器体积大、散热效率底、不能与风机一体式安装的缺陷。如图1-4所示为其较佳实施例的结构示意图。其包括电路板1和散热壳体2，电路板1安装于散热壳体2内。
其中，散热壳体2包括底壳21及设于底壳21上的散热片22。整个散热底壳的轴向截面形状呈圆形，大小与待驱动风机的端部尺寸相匹配，从而可以通过设于壳体边缘的连接部23安装于风机上，解决了现有的直流无刷电机体积大的问题。
本发明要解决的另一个问题是控制器的散热问题，通过以下方式实现：如图3和图4所示，将底壳21覆于电路板1上的部分设计为不规则凹凸形状，使得底壳的各个区域分别与电路板1上的各个电子模块及器件贴合，而散热片22远离底壳的一端相互平齐。从而取得良好的导热及散热效果，在控制器外形尺寸不变的情况下，合理利用空间面积，增加了一倍多的散热面积，有效的提升了直流无刷控制单元的控制效率。
作为优选实施方案，散热壳体2的底壳21厚度设计为6～20mm，以兼顾防护和导热效果。同时，散热壳体2的侧部还设有接线通孔，用于连接电源及电机线路。
本发明中，由于直流无刷电机的驱动电路现有技术中已多有公开，在此不作具体限定。且无论电路板上的各个模块和电子元件如何设置，散热壳体均可进行相应的调整，使之符合本发明中壳体和各个电子模块及器件贴合的要求，以达到本发明预期的散热效果。
为了使本发明的说明更加清楚，下面给出一种电路板上驱动电路的设计。但本领域技术人员应当理解，该设计不应成为本发明保护范围的具体限制。
在一个实施例中，电路板1上的风机驱动电路包括依次电连接的滤波保护单元，滤波单元，整流单元，平波电抗器，滤波电容及逆变单元。其中，滤波保护单元连接三相电输入端，逆变单元连接输出端的无刷直流电机。优选的，滤波电容为高压大容量薄膜电容，该滤波电容的一端连接平波电抗器的输出端，另一端接地。
上述实施例中的集成散热式直流无刷电机控制器在加工时，先根据电路板1上的电路及元器件的分布位置和尺寸大小，设计与之匹配的壳体底壳的形状，然后根据设计的形状加工壳体，使之满足与电路板上的各个电子模块及器件贴合的要求，且能通过散热片及时散热，从而达到良好的散热效果。
以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以对本发明进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本发明权利要求的保护范围内。

Claims (7)

1.一种集成散热式直流无刷电机控制器，其特征在于：包括一电路板和一散热壳体，所述电路板上设有风机驱动电路，所述散热壳体包括底壳及设于底壳上的散热片，所述底壳边缘设有连接部，并于内部设有用于安装电路板的安装部，所述电路板通过所述安装部安装于壳体内，所述底壳覆于电路板上的部分呈不规则凹凸形状，分别与电路板上的各个电子模块及器件贴合，所述散热片远离底壳的一端相互平齐。
2.如权利要求1所述的集成散热式直流无刷电机控制器，其特征在于：所述散热壳体的形状呈圆形，且大小与待驱动风机的端部尺寸相匹配。
3.如权利要求2所述的集成散热式直流无刷电机控制器，其特征在于：所述散热壳体的底壳厚度为6～20mm。
4.如权利要求1所述的集成散热式直流无刷电机控制器，其特征在于：所述散热壳体的侧部还设有接线通孔。
5.如权利要求1-4任一项所述的集成散热式直流无刷电机控制器，其特征在于：所述风机驱动电路包括依次电连接的滤波保护单元，滤波单元，整流单元，平波电抗器，滤波电容及逆变单元；所述滤波保护单元连接三相电输入端，所述逆变单元连接输出端的无刷直流电机。
6.如权利要求5所述的集成散热式直流无刷电机控制器，其特征在于：所述滤波电容为高压大容量薄膜电容，所述滤波电容的一端连接所述平波电抗器的输出端，另一端接地。
7.如权利要求1-6任一项所述的集成散热式直流无刷电机控制器的加工方法，其特征在于，包括如下步骤：
S1、在与壳体尺寸相匹配的电路板上通过印刷线路及焊接元器件构成风机驱动电路；
S2、根据电路板上元器件的位置分布及尺寸大小设计加工底壳，使底壳覆于电路板上的部分呈不规则凹凸形状，且分别与电路板上的各个电子模块及器件贴合。
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