CN117749036A - 电动机控制单元 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种电动机控制单元,其具有基板。该基板具备:电气元件、具有与其他设备连接的电缆的连接器、以及噪声去除电路。噪声去除电路具有:接地的接地部;连接线,其将电气元件与连接器连接;第一电感器元件,其在电气元件与连接器之间被设置在连接线上;第一接地线,其通过电气元件与第一电感器元件之间的第一连接部与连接线连接,并延伸到接地部;第二接地线,其通过第一电感器元件与连接器之间的第二连接部与连接线连接,并延伸到接地部;第一电容器元件,其被设置在第一接地线上;第二电感器元件,其被设置在第一接地线上;第二电容器元件,其被设置在第二接地线上。
Description
技术领域
本发明涉及一种电动机控制单元。
背景技术
作为控制电动机的驱动的电动机控制单元,例如,如专利文献1所记载的那样,已知具备由一个电感器元件和两个电容器元件构成的π型噪声滤波器的电动机控制单元。
现有技术文献
专利文献
专利文献1:日本专利第6304555号公报
发明内容
近年来,伴随着信息设备的数据的高速传输化,经由电动机控制单元传输的信号的频率变高。因此,由于在信号的传输时产生的噪声的频带变宽,所以在现有的π型噪声滤波器中,难以去除遍及宽频带而产生的噪声。
本发明的一个方式的目的之一在于,提供一种能够提高遍及宽频带产生的噪声的去除性能的电动机控制单元。
本发明的电动机控制单元的一个方式是具有基板的电动机控制单元,所述基板具备:电气元件;连接器,其具有与其他设备连接的电缆;以及噪声去除电路。所述噪声去除电路具有:接地的接地部;连接线,其将所述电气元件与所述连接器连接;第一电感器元件,其在所述电气元件与所述连接器之间被设置在所述连接线上;第一接地线,其通过所述电气元件与所述第一电感器元件之间的第一连接部与所述连接线连接,并延伸到所述接地部;第二接地线,其通过所述第一电感器元件与所述连接器之间的第二连接部与所述连接线连接,并延伸到所述接地部;第一电容器元件,其被设置在所述第一接地线上;第二电感器元件,其被设置在所述第一接地线上;第二电容器元件,其被设置在所述第二接地线上。
根据本发明的一个方式,能够提供一种可提高遍及宽频带发生的噪声的去除性能的电动机控制单元。
附图说明
图1是表示第一实施方式的电动机控制单元的示意图。
图2是表示第一实施方式的电动机控制单元中的控制电流和噪声的示意图。
图3是表示第一实施方式的第一电感器元件的阻抗特性的图。
图4A是表示第一实施方式的第一电容器元件和第二电容器元件各自的阻抗特性的图。
图4B是表示第一实施方式的第二电感器元件的阻抗特性的图。
图4C是表示第一实施方式的第二电感器元件和第一电容器元件的合成阻抗特性的图。
图5是表示第二实施方式的电动机控制单元的示意图。
图6是表示第二实施方式的电动机控制单元中的控制电流和噪声的示意图。
图7是表示第三实施方式的电动机控制单元中的控制信号和噪声的示意图。
图8是表示第三实施方式的第一电感器元件的阻抗特性的图。
具体实施方式
<第一实施方式>
图1是表示本实施方式的电动机控制单元10的示意图。
电动机控制单元10搭载在混合动力汽车(HEV)、插电式混合动力汽车(PHV)、电动汽车(EV)等车辆,是对驱动该车辆的电动机M进行控制的控制单元。电动机控制单元10与电动机M及其他设备90连接。在本实施方式中,电动机控制单元10根据从其他设备90传送的控制电流生成预定波形的提供电流,并且通过将提供电流提供到电动机M来控制电动机M的动作。另外,电动机控制单元10在与其他设备90之间接收控制信号。在本实施方式中,控制信号是包含与电动机M的动作相关的指令内容的信号等。
其他设备90是对车辆的动作进行控制的控制单元。在本实施方式中,其他设备90是控制整个车辆的动作的主控制单元。此外,其他设备90也可以是与上述主控制单元连接并且控制与电动机M不同的其他电动机的动作的其他控制单元。
如图1所示,电动机控制单元10具有基板20。基板20是具有绝缘性的板状。基板20具备电气元件30、连接器31和噪声去除电路50。虽然省略了图示,但在基板20上另外设置有与其他设备90之间进行高频信号的收发的信号电路。由该信号电路生成的高频信号的频率为30MHz左右。
电气元件30被安装在基板20上。在本实施方式中,电气元件30是控制电动机M的动作并且在电动机M和其他设备90之间进行通信的控制器。在本实施方式中,电气元件30由CPU、微型计算机、开关元件等构成。电气元件30的一端与电动机M连接。电气元件30的另一端与噪声去除电路50的一端连接。电气元件30经由噪声去除电路50及连接器31与其他设备90电连接。如图2所示,在本实施方式中,经由噪声去除电路50从其他设备90向电气元件30提供控制电流I。在本实施方式中,控制电流I是直流电流。电气元件30通过由控制电流I生成交流电流并将该交流电流传送给电动机M,从而使电动机M进行动作。此外,控制电流I也可以是从未图示的商用电源供给的交流电流,在该情况下,控制电流I的频率为50Hz左右或60Hz左右。
在电气元件30生成交流电流时,产生传导噪声Nc。传导噪声Nc是频率为0.1MHz至30MHz的低频电噪声。传导噪声Nc是从电气元件30在噪声去除电路50中传播并返回到电气元件30的常模噪声。
另外,在上述未图示的信号电路生成高频信号时,产生辐射噪声Nr。辐射噪声Nr是由信号电路产生的高频信号的谐波分量。在本实施方式中,辐射噪声Nr是频率为30MHz至1000MHz的高频电噪声。辐射噪声Nr经由基板20等传播到电气元件30。放射噪声Nr是传播到连接器31所具有的后述的电缆32,从电缆32放射并经过大地返回到电气元件30的共模噪声。从电缆32放射的放射噪声Nr有可能使配置在电动机控制单元10周围的电子设备等的动作发生不良。
如上所述,传导噪声Nc的频带为0.1MHz至30MHz,辐射噪声Nr的频带为30MHz至1000MHz。因此,在本实施方式的电动机控制单元10中,电噪声在遍及宽频带而传播。
在以下的说明中,“预定频率”是传导噪声Nc的频带与辐射噪声Nr的频带之间的频率。在本实施方式中,“预定频率”是30MHz。
在本说明书中,将小于预定频率的频带称为“低频带”。在本实施方式中,“低频带”是小于30MHz的频带。传导噪声Nc的频带包含在低频带中。另外,将预定频率以上的频带称为“高频带”。在本实施方式中,“高频带”是30MHz以上的频带。辐射噪声Nr的频带包含在高频带中。
在以下的说明中,"去除噪声"是除了完全去除噪声以外,还包含降低噪声的强度的概念。
如图2所示,噪声去除电路50在传送控制电流I的同时,承担用于去除传导噪声Nc和放射噪声Nr的滤波器的作用。如图1所示,噪声去除电路50的一端与电气元件30连接。噪声去除电路50的另一端与连接器31的一端连接。噪声去除电路50具有接地部G、连接线21、第一电感器元件51、第一接地线52、第二接地线53、第一电容器元件52a、第二电感器元件52b和第二电容器元件53a。
接地部G被设置在基板20上。接地部G例如由铜等具有导电性的金属构成。接地部G被接地。
连接线21将电气元件30与连接器31连接。在该实施例中,连接线21将控制电流I传输到电气元件30。此外,连接线21抑制传导噪声Nc和辐射噪声Nr传播到连接器31和其他设备90。如图1所示,连接线21的一端与电气元件30的另一端连接。连接线21的另一端与连接器31的一端连接。在本实施方式中,在连接线21上设置第一电感器元件51。
第一电感器元件51抑制传导噪声Nc和辐射噪声Nr传播到连接器31和其它设备90。在本实施方式中,第一电感器元件51是扼流线圈。图3示出了第一电感器元件51的阻抗特性。第一电感器元件51的阻抗随着频率增大而增大,直到频率达到90MHz左右为止,当频率超过90MHz左右时,阻抗随着频率增大而减小。第一电感器元件51在频率为0.1MHz以上时,具有100Ω至800Ω左右的大阻抗。在低频带(小于30MHz的频带)中,第一电感器元件51具有大约100Ω至200Ω的阻抗。在高频带(30MHz以上的频带)中,第一电感器元件51具有200Ω~800Ω左右的大阻抗。
如上所述,本实施方式的控制电流I是直流电流。因此,如图2所示,在第一电感器元件51中,控制电流I不衰减地经过第一电感器元件51。因此,噪声去除电路50在连接线21中,能够不对控制电流I的电流值造成影响地将控制电流I从其他设备90传送到电气元件30。
第一接地线52使传导噪声Nc经过,并且使辐射噪声Nr衰减。如图1所示,第一接地线52将连接线21与接地部G连接。更详细而言,第一接地线52的一端在电气元件30与第一电感器元件51之间的第一连接部21a处与连接线21连接。第一接地线52的另一端延伸到接地部G,与接地部G连接。第一地线52设置有第一电容器元件52a和第二电感器元件52b。
第一电容器元件52a设置在第一接地线52上。在本实施方式中,第一电容器元件52a的一端与第一连接部21a连接。在本实施方式中,第一电容器元件52a是电容器。图4A示出了第一电容器元件52a的阻抗特性。当频率在0.1MHz和1000MHz之间时,第一电容器元件52a的阻抗小至约0.01Ω至2Ω。
如图1所示,第二电感器元件52b被设置在第一接地线52上。在本实施例中,第二电感器元件52b的一端连接到第一电容器元件52a的另一端。第二电感器元件52b的另一端与接地部G连接。在本实施例中,第二电感器元件52b是铁氧体磁珠。因此,根据本实施例,第二电感器元件52b可以是比第一电感器元件51便宜的电感器元件。因此,能够抑制噪声去除电路50和电动机控制单元10的制造成本增大。
图4B示出了第二电感器元件52b的阻抗特性。第二电感器元件52b的阻抗随着频率的增加而增加,直到大约300MHz的频率,并且当频率超过300MHz时随着频率的增加而减小。第二电感器元件52b的低频带的阻抗为60Ω以下。第二电感器元件52b的高频带的阻抗为60Ω~720Ω左右。即,第二电感器元件52b在高频带的至少一部分频带中具有比低频带中的阻抗大的阻抗。另外,在低频带中,第二电感器元件52b的阻抗小于图3所示的第一电感器元件51的阻抗。
图4C示出了第一电容器元件52a和第二电感器元件52b的组合阻抗特性。在以下的说明中,有时将第一电容器元件52a与第二电感器元件52b的合成阻抗特性称为第一地线52的阻抗特性。在低频带中,第一地线52具有60Ω以下的小阻抗。在高频带中,第一接地线52具有大约80Ω至720Ω的大阻抗。
此外,第一接地线52的结构不限于本实施方式,第二电感器元件52b也可以被配置在第一连接部21a与第一电容器元件52a之间。即,第二电感器元件52b的一端可以连接到第一连接部21a,第二电感器元件52b的另一端可以连接到第一电容器元件52a的一端,并且第一电容器元件52a的另一端可以连接到接地部G。在该结构中,第一接地线52的阻抗也具有与图4C所示的阻抗特性相同的阻抗特性。
如图1所示,第二接地线53将连接线21与接地部G连接。更详细地说,第二接地线53的一端通过第一电感器元件51与连接器31之间的第二连接部21b与连接线21连接。第二接地线53的另一端延伸到接地部G并与接地部G连接。在第二接地线53上设置第二电容器元件53a。
在本实施方式中,第二电容器元件53a的一端与第二连接部21b连接。第二电容器元件53a的另一端与接地部G连接。在本实施方式中,第二电容器元件53a是电容器。在本实施方式中,第二电容器元件53a是与第一电容器元件52a相同的电容器。因此,第二电容器元件53a的阻抗特性与图4A所示的第一电容器元件52a的阻抗特性相同。第二电容器元件53a的阻抗在0.1MHz至1000MHz之间小至0.01Ω至2Ω左右。此外,第二电容器元件53a可以是与第一电容器元件52a不同的电容器。
如图1所示,连接器31被安装在基板20上。连接器31的一端与噪声去除电路50的另一端连接。连接器31具有电缆32。电缆32与其他设备90连接。由此,电动机M经由电气元件30、连接线21、连接器31及电缆32与其他设备90连接。即,电动机M经由电动机控制单元10与其他设备90连接。
接着,说明本实施方式的噪声去除电路50中的、传导噪声Nc的去除性能。
如上所述,第一电感器元件51在频率为0.1MHz以上时,具有100Ω至800Ω左右的大阻抗。因此,通过第一电感器元件51,能够抑制传导噪声Nc通过连接线21。因此,通过第一电感器元件51,能够抑制传导噪声Nc经由连接线21向连接器31和其他设备90传播。
如上所述,低频带(不足30MHz的频带)中的第一接地线52的阻抗小至60Ω以下(参照图4C)。因此,在第一接地线52中,传导噪声Nc几乎不衰减地传播到接地部G。传播到接地部G的传导噪声Nc经由接地部G返回电气元件30。因此,在本实施方式中,在第一接地线52中,能够在不妨碍传播至第一接地线52的传导噪声Nc的循环的情况下使传导噪声Nc返回至电气元件30。因此,能够抑制传播到第一接地线52的传导噪声Nc传播到连接器31、电缆32以及其他设备90。由此,能够抑制传导噪声Nc向其他设备90传播。因此,通过噪声去除电路50,能够适当地去除传导噪声Nc。
接着,说明本实施方式的噪声去除电路50中的辐射噪声Nr的去除性能。
如上所述,第一电感器元件51在高频带(30MHz以上的频带)中具有200Ω至800Ω左右的大阻抗。(参见图3)。因此,如图2所示,通过第一电感器元件51,能够抑制辐射噪声Nr通过连接线21。即,能够抑制辐射噪声Nr经由连接线21向电缆32传播。辐射噪声Nr经由第一连接部21a传播到第一接地线52。
如上所述,在高频带中,第一接地线52具有80Ω至720Ω左右的较大阻抗。(参见图4C)。因此,在第一接地线52中,辐射噪声Nr大幅衰减而传播到接地部G。传播到接地部分G的辐射噪声Nr的一部分传播到第二接地线53,但是在第一接地线52中被大大衰减,因此从电缆32辐射的辐射噪声Nr的强度足够小。因此,辐射噪声Nr对配置在电动机控制单元10周围的电子设备等的动作造成的影响被充分抑制。即,电动机控制单元10能够通过噪声去除电路50适当地去除放射噪声Nr。
根据本实施方式,电动机控制单元10具有噪声去除电路50,噪声去除电路50具有:接地的接地部G;连接线21,其将电气元件30与连接器31连接;第一电感器元件51,其在电气元件30和连接器31之间被设置在连接线21上;第一接地线52,其通过电气元件30与第一电感器元件51之间的第一连接部21a与连接线21连接,并延伸至接地部G;第二接地线53,其通过第一电感器元件51与连接器31之间的第二连接部21b与连接线21连接,并延伸至接地部G;第一电容器元件52a,其被设置在第一接地线52上;第二电感器元件52b,其被设置在第一接地线52上;第二电容器元件53a,其被设置在第二接地线53上。因此,如图2所示,通过第一电感器元件51,能够抑制传导噪声Nc经由连接线21传播到其他设备90。此外,第一电感器元件51能够抑制辐射噪声Nr经由连接线21传播到电缆32。并且,通过设置在第一接地线52的第二电感器元件52b,能够使辐射噪声Nr大幅衰减,因此能够降低从第一接地线52经由接地部G和第二接地线53传输到电缆32并从电缆32辐射的辐射噪声Nr的强度。因此,通过噪声去除电路50,能够适当地去除传导噪声Nc和放射噪声Nr,能够提高遍及宽频带发生的噪声的去除性能。
根据本实施例,第二电感器元件52b的阻抗与第一电感器元件51的阻抗不同。因此,对于频带互不相同的控制电流I、传导噪声Nc以及放射噪声Nr,在第一电感器元件51中,能够使控制电流I通过,并抑制传导噪声Nc以及放射噪声Nr的通过。因此,能够在不影响控制电流I的电流值的情况下抑制传导噪声Nc和放射噪声Nr经由连接线21向电缆32和其他设备90传播。另外,在设置有第二电感器元件52b的第一接地线52上,如上所述,能够在使传导噪声Nc通过的同时使辐射噪声Nr大幅衰减。因此,能够使传导噪声Nc在电气元件30和第一接地线52中循环而返回电气元件30,并且能够使在电缆32中传播的辐射噪声Nr大幅衰减。因此,能够适当地去除传导噪声Nc和放射噪声Nr,能够提高遍及宽频带发生的噪声的去除性能。
根据本实施例,在低频带中,第二电感器元件52b的阻抗小于第一电感器元件51的阻抗,并且在高频带的至少一部分频带中,第二电感器元件52b具有大于低频带中的阻抗的阻抗。因此,能够抑制低频带的传导噪声Nc通过第一电感器元件51。另外,在第一接地线52中,能够使传导噪声Nc通过。因此,能够使传导噪声Nc在电气元件30、第一接地线52以及接地部G中循环而返回到电气元件30,从而能够通过噪声去除电路50适当地去除传导噪声Nc。另一方面,能够抑制高频带的辐射噪声Nr通过第一电感器元件51。另外,在第一接地线52中,能够使辐射噪声Nr大幅衰减。由此,通过噪声去除电路50,能够适当地去除放射噪声Nr。因此,如上所述,能够降低从电缆32放射的放射噪声Nr的强度。因此,能够适当地去除传导噪声Nc和放射噪声Nr,能够提高遍及宽频带发生的噪声的去除性能。
<第二实施方式>
图5是示出第二实施方式的电动机控制单元210的示意图。在以下的说明中,对于与上述的第一实施方式相同形态的结构要素,标注相同附图标记,省略其说明。
本实施方式的电动机控制单元210的噪声去除电路250具有第三电感器元件253b。第三电感器元件253b被设置在第二接地线253上。更具体地,第三电感器元件253b的一端连接到第二电容器元件53a的另一端。第三电感器元件253b的另一端与接地部G连接。在本实施例中,第三电感器元件253b是铁氧体磁珠。因此,根据本实施例,第三电感器元件253b可以设为比第一电感器元件51便宜的电感器元件。因此,能够抑制噪声去除电路250和电动机控制单元210的制造成本增大。
在本实施方式中,第三电感器元件253b具有与图4B所示的第二电感器元件52b同样的阻抗特性。因此,第二电感器元件52b的阻抗和第三电感器元件253b的阻抗分别与图3所示的第一电感器元件51的阻抗特性不同。另外,如图4B所示,第三电感器元件253b的低频带(低于30MHz的频带)的阻抗为60Ω以下。第三电感器元件253b的高频带(30MHz以上的频带)的阻抗为60Ω~720Ω左右。即,第二电感器元件52b和第三电感器元件253b在高频带的至少一部分频带中,分别具有比低频带中的阻抗大的阻抗。另外,在低频带中,第二电感器元件52b的阻抗和第三电感器元件253b的阻抗分别小于图3所示的第一电感器元件51的阻抗。此外,如果第三电感器元件253b具有上述阻抗特性,则第三电感器元件253b的阻抗特性可以与第二电感器元件52b的阻抗特性不同。
第二电容器元件53a与第三电感器元件253b的组合阻抗特性、即、第二地线253的阻抗特性与图4C所示的第一地线52的阻抗特性相同。如图4C所示,第二接地线253在低频带中具有60Ω以下的小阻抗。第二接地线253在高频带中具有60Ω至720Ω左右的大阻抗。此外,第二接地线253的阻抗特性也可以与第一接地线52的阻抗特性不同。
另外,第二接地线253的结构不限于本实施方式,第三电感器元件253b也可以配置在第二连接部21b与第二电容器元件53a之间。更具体地,第三电感器元件253b的一端可以连接到第二连接部分21b,第三电感器元件253b的另一端可以连接到第二电容器元件53a的一端,并且第二电容器元件53a的另一端可以连接到接地部分G。在该结构中,第二接地线253的阻抗也具有与图4C所示的阻抗特性相同的阻抗特性。
接着,说明本实施方式的噪声去除电路250中的传导噪声Nc和放射噪声Nr的去除性能。
噪声去除电路250中的传导噪声Nc的去除性能与上述第一实施方式的噪声去除电路50中的传导噪声Nc的去除性能相同。因此,如图6所示,通过第一电感器元件51,能够抑制传导噪声Nc经由连接线21传播到连接器31和其他设备90,并且在第一接地线52中,能够使传播到第一接地线52的传导噪声Nc返回到电气元件30。由此,能够抑制传导噪声Nc向连接器31及其他设备90传播,从而能够适当地去除传导噪声Nc。
辐射噪声Nr与上述实施方式1同样地被第一电感器元件51抑制通过连接线21,经由第一连接部21a向第一接地线52传播。
与上述实施方式1同样,高频带中的第一接地线52的阻抗较大,为80Ω至720Ω(参照图4C)。因此,如图6所示,在第一接地线52中,辐射噪声Nr大幅衰减而传播到接地部G。传播到接地部分G的辐射噪声Nr传播到第二接地线53。
如上所述,高频带中的第二接地线253的阻抗大到80Ω至720Ω(参照图4C)。因此,在第二接地线253中,能够使辐射噪声Nr进一步衰减。
经由第二连接部21b和连接器31传播到电缆32的辐射噪声Nr从电缆32辐射。但是,如上所述,在本实施方式中,放射噪声Nr在第一接地线52和第二接地线253的每一个中衰减,因此从电缆32放射的放射噪声Nr的强度比在第一实施方式中从电缆32放射的放射噪声Nr的强度小,能够更适当地抑制对配置在电动机控制单元210周围的电子设备等的动作造成的影响。即,本实施方式的电动机控制单元210能够通过噪声去除电路250更适当地去除放射噪声Nr。
根据本实施方式,电动机控制单元210的噪声去除电路250具有设置在第二接地线253上的第三电感器元件253b。因此,如图6所示,辐射噪声Nr可以通过第三电感器元件253b衰减。因此,能够更适当地降低从第一接地线52经由接地部G及第二接地线253向电缆32传播并从电缆32放射的放射噪声Nr的强度。因此,能够更适当地提高遍及宽频带产生的噪声的去除性能。
另外,在本实施方式中,通过设置在第二接地线253上的第三电感器元件,能够使从电动机控制单元10的外部经由电缆32传播到第二接地线253的辐射噪声衰减。因此,即使该辐射噪声经由接地部G传播到电气元件30,也能够抑制对电气元件30的动作产生不良情况。
进而,在本实施方式中,能够通过第三电感器元件使从与接地部G连接的其他电气元件传播的放射噪声、以及从接地部G传播的静电的放射噪声衰减。由此,能够降低经由第二接地线253向电缆32传播的这些放射噪声的强度,从而能够降低从电缆32放射的放射噪声的强度。
根据本实施例,第二电感器元件52b的阻抗和第三电感器元件253b的阻抗分别不同于第一电感器元件51的阻抗。因此,如图6所示,对于频带相互不同的控制电流I、传导噪声Nc以及放射噪声Nr,在第一电感器元件51中,能够不对控制电流I的电流值造成影响地使控制电流I通过,并且抑制传导噪声Nc以及放射噪声Nr的通过。另外,在第一接地线52中,能够在使传导噪声Nc通过的同时使辐射噪声Nr衰减。除此之外,在第二接地线253中,能够使辐射噪声Nr进一步衰减。因此,能够进一步降低在电缆32中传播的辐射噪声Nr的强度。因此,能够更适当地去除传导噪声Nc和放射噪声Nr,能够提高遍及宽频带发生的噪声的去除性能。
根据本实施例,在低频带中,第二电感器元件52b和第三电感器元件253b的阻抗分别小于第一电感器元件51的阻抗,并且在高频带的至少一部分频带中,第二电感器元件52b和第三电感器元件253b分别具有大于低频带中的阻抗的阻抗。因此,能够抑制传导噪声Nc通过第一电感器元件51,并且能够使传导噪声Nc在电气元件30和第一接地线52中循环而返回到电气元件30,能够适当地去除传导噪声Nc。另外,由于能够使辐射噪声Nr在第一接地线52和第二接地线253中大幅衰减,因此能够降低从电缆32辐射的辐射噪声Nr的强度。由此,能够适当地去除传导噪声Nc和放射噪声Nr,能够提高遍及宽频带发生的噪声的去除性能。
<第三实施方式>
图7是示出第三实施方式的电动机控制单元310的结构的图。在以下的说明中,对于与上述第二实施方式相同形态的结构要素,标注相同的附图标记,并省略其说明。
如图7所示,在本实施方式中,经由噪声去除电路350从其他设备90向电气元件30传输控制信号S。在本实施方式中,控制信号S是包含与电动机M的动作相关的指令内容的信号。在本实施方式中,控制信号S是交流电流。控制信号S的频率为0.1MHz至1MHz。控制信号S的频带包含在低频带中。此外,控制信号S也可以是直流电流。另外,控制信号S也可以是频率为1MHz以下的脉冲波。
图8示出本实施方式的噪声去除电路350所具有的第一电感器元件351的阻抗特性。第一电感器元件351的阻抗随着频率增加而增加,直到大约90MHz的频率,并且当频率超过大约90MHz时随着频率增加而减小。第一电感器元件351在频率为1MHz以上时,具有100Ω至800Ω左右的大阻抗。第一电感器元件351在频率为1MHz以下时,具有80Ω至100Ω左右的阻抗。在低频带(小于30MHz的频带)中,第一电感器元件351具有大约80Ω至200Ω的阻抗。在高频带(30MHz以上的频带)中,第一电感器元件351具有200Ω~800Ω左右的大阻抗。此外,在低频带中,第二电感器元件52b和第三电感器元件253b的阻抗(参见图4B)小于第一电感器元件351的阻抗。此外,在本实施方式中,第一电感器元件351是扼流线圈。
如上所述,第一电感器元件351在频率为1MHz以下时具有大约80Ω至100Ω的小阻抗。因此,如图7所示,在第一电感器元件351中,控制信号S几乎不衰减地通过第一电感器元件351。因此,能够不对控制信号S的电流值造成影响地经由连接线321从其他设备90向电气元件30传送控制信号S。
接着,说明本实施方式的噪声去除电路350中的、传导噪声Nc的去除性能。如上所述,第一电感器元件351在频率为1MHz以上时,具有100Ω至800Ω左右的较大阻抗。因此,抑制了传导噪声Nc中频率为1MHz至30MHz的噪声成分通过第一电感器元件351。因此,传导噪声Nc中的频率为1MHz至30MHz的噪声成分经由第一连接部21a传播到第一接地线52。另外,如上所述,当频率在0.1MHz和1MHz之间时,第一电感器元件351的阻抗为80Ω至100Ω左右。因此,在传导噪声Nc中,频率为0.1MHz至1MHz的噪声成分在第一电感器元件351中衰减的同时通过第一电感器元件351。由此,可以通过第一电感器元件351使经由连接线321传播到连接器31和其它设备90的传导噪声Nc衰减。
与上述的第二实施方式同样地,低频带(不足30MHz的频带)中的第一接地线52的阻抗小至60Ω以下(参照图4C)。因此,在第一接地线52中,传导噪声Nc几乎不衰减,经由接地部G返回到电气元件30。由此,能够抑制向第一接地线52传播的传导噪声Nc向连接器31、电缆32以及其他设备90传播。因此,在本实施方式的噪声去除电路350中,能够降低传播到其他设备90的传导噪声Nc的强度。即,能够适当地去除传导噪声Nc。
另外,本实施方式的噪声去除电路350中的辐射噪声Nr的去除性能与上述第二实施方式的噪声去除电路250中的辐射噪声Nr的去除性能相同。即,辐射噪声Nr被第一电感器元件351抑制通过连接线321,经由第一连接部21a传播到第一接地线52。另外,辐射噪声Nr在第一接地线52中大幅衰减,经由接地部G向第二接地线253传播。进而,辐射噪声Nr在第二接地线253中进一步衰减,并且经由第二连接部21b和连接器31传播到电缆32。因此,在本实施方式中,能够减小从电缆32放射的放射噪声Nr的强度,因此能够更适当地抑制对配置在电动机控制单元210的周围的电子设备等的动作造成的影响。即,通过噪声去除电路350,能够更适当地去除放射噪声Nr。
因此,在本实施方式的电动机控制单元310中,能够更适当地去除传导噪声Nc和放射噪声Nr,能够提高遍及宽频带发生的噪声的去除性能。
本发明不限于上述实施方式,在本发明的技术思想的范围内,也可以采用其他的结构和其他的方法。第一电感器元件、第二电感器元件、第三电感器元件、第一电容器元件和第二电容器元件中的每一个的阻抗特性不限于本实施例,并且可以根据控制电流、控制信号、传导噪声和辐射噪声中的每一个的频带来适当地确定,只要可以提高在宽频带上产生的噪声的去除性能即可。另外,第一电容器元件的阻抗和第二电容器元件的阻抗可以彼此不同。另外,也可以在第一接地线和第二接地线中设置两个以上的电容器元件或两个以上的电感器元件。
上述实施方式的噪声去除电路也可以设置在电气元件与电动机之间。由此,能够去除从电气元件向电动机传播的传导噪声和放射噪声,能够抑制电动机的动作因噪声而变得不稳定,并且能够降低从连接电气元件和电动机的电缆等配线放射的放射噪声的强度。
设置有本实施方式的噪声去除电路的控制单元不限于控制电动机的驱动的电动机控制单元,也可以设置在控制电气化产品等的动作的控制单元中。
以上,对本发明的实施方式进行了说明,但实施方式中的各结构及它们的组合等是一例,在不脱离本发明的主旨的范围内,能够进行结构的附加、省略、置换及其他变更。另外,本发明不受实施方式的限定。
此外,本技术可以采用以下结构。
(1)一种具有基板的电动机控制单元,其中,所述基板具备:电气元件;连接器,其具有与其他设备连接的电缆;噪声去除电路,所述噪声去除电路具有:接地的接地部;连接线,其将所述电气元件与所述连接器连接;第一电感器元件,其在所述电气元件与所述连接器之间被设置在所述连接线上;第一接地线,其通过所述电气元件与所述第一电感器元件之间的第一连接部与所述连接线连接,并延伸至所述接地部;第二接地线,其通过所述第一电感器元件与所述连接器之间的第二连接部与所述连接线连接,并延伸至所述接地部;第一电容器元件,其被设置在所述第一接地线上;第二电感器元件,其被设置在所述第一接地线上;第二电容器元件,其被设置在所述第二接地线上。
(2)根据(1)所述的电动机控制单元,其中,所述第二电感器元件的阻抗与所述第一电感器元件的阻抗不同。
(3)根据(1)或(2)所述的电动机控制单元,其中,在将小于预定频率的频带设为低频带、将所述预定频率以上的频带设为高频带时,在所述低频带中,所述第二电感器元件的阻抗比所述第一电感器元件的阻抗小,在所述高频带的至少一部分频带中,所述第二电感器元件具有比所述低频带中的阻抗大的阻抗。
(4)根据(1)至(3)中任一项所述的电动机控制单元,其中,所述第一电感器元件是扼流线圈,所述第二电感器元件是铁氧体磁珠。
(5)根据(1)所述的电动机控制单元,其中,所述噪声去除电路具有被设置在所述第二接地线上的第三电感器元件。
(6)根据(5)所述的电动机控制单元,其中,所述第二电感器元件的阻抗和所述第三电感器元件的阻抗分别与所述第一电感器元件的阻抗不同。
(7)根据(5)或(6)所述的电动机控制单元,其中,在将小于预定频率的频带设为低频带、将所述预定频率以上的频带设为高频带时,在所述低频带中,所述第二电感器元件的阻抗和所述第三电感器元件的阻抗分别比所述第一电感器元件的阻抗小,在所述高频带的至少一部分频带中,所述第二电感器元件和所述第三电感器元件分别具有比所述低频带中的阻抗大的阻抗。
(8)根据(5)至(7)中任一项所述的电动机控制单元,其中,所述第一电感器元件是扼流线圈,所述第二电感器元件和所述第三电感器元件分别是铁氧体磁珠。
附图标记说明
10、210、310…电动机控制单元,20…基板,21、321…连接线,21a…第一连接部,21b…第二连接部,30…电气元件,31…连接器,32…电缆,50、250、350…噪声去除电路,51、351…第一电感器元件,52…第一接地线,52a…第一电容器元件,52b…第二电感器元件,53、253…第二接地线,53a…第二电容器元件,253b…第三电感器元件,90…其他设备,G…接地部。
Claims (8)
1.一种具有基板的电动机控制单元,其特征在于,
所述基板具备:
电气元件;
连接器,其具有与其他设备连接的电缆;以及
噪声去除电路;
所述噪声去除电路具有:
接地的接地部;
连接线,其将所述电气元件与所述连接器连接;
第一电感器元件,其在所述电气元件与所述连接器之间被设置在所述连接线上;
第一接地线,其通过所述电气元件与所述第一电感器元件之间的第一连接部与所述连接线连接,并延伸至所述接地部;
第二接地线,其通过所述第一电感器元件与所述连接器之间的第二连接部与所述连接线连接,并延伸至所述接地部;
第一电容器元件,其被设置在所述第一接地线上;
第二电感器元件,其被设置在所述第一接地线上;
第二电容器元件,其被设置在所述第二接地线上。
2.根据权利要求1所述的电动机控制单元,其特征在于,
所述第二电感器元件的阻抗与所述第一电感器元件的阻抗不同。
3.根据权利要求1或2所述的电动机控制单元,其特征在于,
在将小于预定频率的频带设为低频带,将所述预定频率以上的频带设为高频带时,
在所述低频带中,所述第二电感器元件的阻抗小于所述第一电感器元件的阻抗,
所述第二电感器元件在所述高频带的至少一部分频带中,具有比所述低频带中的阻抗大的阻抗。
4.根据权利要求1或2所述的电动机控制单元,其特征在于,
所述第一电感器元件是扼流线圈,
所述第二电感器元件是铁氧体磁珠。
5.根据权利要求1所述的电动机控制单元,其特征在于,
所述噪声去除电路具有设置在所述第二接地线上的第三电感器元件。
6.根据权利要求5所述的电动机控制单元,其特征在于,
所述第二电感器元件的阻抗和所述第三电感器元件的阻抗分别与所述第一电感器元件的阻抗不同。
7.根据权利要求5或6所述的电动机控制单元,其特征在于,
在将小于预定频率的频带设为低频带,将所述预定频率以上的频带设为高频带时,
在所述低频带中,所述第二电感器元件的阻抗和所述第三电感器元件的阻抗分别小于所述第一电感器元件的阻抗,
所述第二电感器元件和所述第三电感器元件分别在所述高频带的至少一部分频带中具有比所述低频带中的阻抗大的阻抗。
8.根据权利要求5或6所述的电动机控制单元,其特征在于,
所述第一电感器元件是扼流线圈,
所述第二电感器元件和所述第三电感器元件分别是铁氧体磁珠。
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