CN207151004U - 交流电机控制器 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及交流电机控制器制造技术领域，具体的说是一种结构合理、抗干扰强、散热效果好、成本低的交流电机控制器，其特征在于所述电容阵列、正/负极接线柱、功率管开关器件、控制单元以及三个交流输出接线柱均位于同一块PCB电路板上，其中三个交流输出接线柱设置在PCB电路板的上表面，电容阵列与正/负极接线柱设置在PCB电路板的上表面且位于交流输出线接线柱的同一侧，控制单元设置在PCB电路板上且位于交流输出线接线柱的另一侧，功率管开关器件设置在PCB电路板的下表面且与壳体紧密贴合，壳体采用散热性好的金属材料制成，具有能够充分利用空间、结构合理、抗干扰能力强、成本低等显著的优点。

Description

交流电机控制器

技术领域：

本实用新型涉及交流电机控制器制造技术领域，具体的说是一种结构合理、抗干扰强、散热效果好、成本低的交流电机控制器。

背景技术：

现有的交流电机控制器具有一个壳体，壳体内设有交流电机控制器的电路板；目前交流电机控制器的电路板通常被分为多个部分，包括功率板、三个功率模块、交流接触器以及霍尔电流互感器。控制器的功率板一般具有多个功率器件、多个输入输出端子以及多个电容，如此多数量的零部件令电路板布局困难很多，于是功率板的体积缩小和控制器产品功率密度的提升成为难题，这就导致交流电机控制器无法适应一些狭小的安装空间。另外，大量的零部件在布局不合理的情况下促进涡流效应的产生，进而导致功率板上温度过高，影响功率模块等其他器件的工作，从而缩短交流电机控制器的寿命周期。为了解决上述问题，现有技术中，往往将控制电路与功率模块分别设置在不同的PCB板上，根据不同PCB板上设置的器件或电路功能，分别命名为控制电路板或功率板等，这种做法能够保证各PCB上电子器件的散热效果，但占用空间大，且抗干扰能力差。

发明内容：

本实用新型针对现有技术中存在的缺点和不足，提出了一种能够充分利用控制器壳体内的狭小空间，有效提高散热效果和抗干扰能力的交流电机控制器。

本实用新型通过以下措施达到：

一种交流电机控制器，设有壳体，壳体内设有电容阵列、正/负极接线柱、功率管开关器件、控制单元以及三个交流输出接线柱，其特征在于所述电容阵列、正/负极接线柱、功率管开关器件、控制单元以及三个交流输出接线柱均位于同一块PCB电路板上，其中三个交流输出接线柱设置在PCB电路板的上表面，电容阵列与正/负极接线柱设置在PCB电路板的上表面且位于交流输出线接线柱的同一侧，控制单元设置在PCB电路板上且位于交流输出线接线柱的另一侧，功率管开关器件设置在PCB电路板的下表面且与壳体紧密贴合，壳体采用散热性好的金属材料制成。

本实用新型所述壳体设有相扣合的基座和盖板，基座和盖板扣合形成密闭的腔室，PCB电路板以及相关器件置于密闭的腔室内，基座的底面设有散热鳍片阵列，基座采用导热性好的金属材料制成，PCB电路板的下表面与基座内底面紧密贴合。

本实用新型优选设有三个交流输出接线柱，三个交流输出接线柱排列为一条直线，且相邻的交流输出接线柱的距离相同，正/负极接线柱位于三个交流输出接线柱连接线的同一侧，壳体的盖板上对应开设五个分别用于连接正/负极接线柱、三个交流输出线接线柱的通孔，每个通孔上均设有防水套。

本实用新型每个交流电流输出接线柱两边均设置有一组功率管开关单元，每组功率管开关单元实现交流电机控制器三相桥臂中一个桥臂的功能；所述功率管开关单元由MOSFET或者IGBT组成，焊接于PCB电路板的底面，固定安装于壳体腔室的内侧底面。

本实用新型所述正极接线柱和负极接线柱的中间及两边设置有电容单元，两个以上的电容单元组成电容阵列。

本实用新型所述三个交流输出接线柱中，优选中间的一个位于主板的中央，其余两个对称设置在中间交流电输出接线柱的两侧。

本实用新型所述控制单元用于向所述功率管开关单元输出控制信号。

本实用新型使用时，电流信号由正极接线柱流入，经过功率管开关单元变换后流经电机负载，然后经负极接线柱流出。整个电流环路最大程度地降低了电流在PCB线路板上的流经路径，从而有效地降低了涡流效应，进而减少整机发热量的产生，同时提升整机电磁兼容性能。同时功率管开关单元直接与散热底板相接触，有效地降低了导热路径的热阻。通过此高度集成化的主板设计，利用合理的布局，使得主板在提高交流电机控制器的稳定性的同时，也具有良好的生产加工工艺，同时使得交流电机控制器能够制造成高功率密度小型化的产品，以适应更多的安装环境。

本实用新型与现有技术相比，具有能够充分利用空间、结构合理、抗干扰能力强、成本低等显著的优点。

附图说明：

附图1是本实用新型的整体结构示意图。

附图2是本实用新型中整体结构分解示意图。

附图3是实用新型中PCB电路板结构示意图。

附图标记：盖板1、基座2、主板3、负极接线柱4、正极接线柱5、电容阵列6、交流输出接线柱7、控制单元8、主弹片9、防水套10、交流电机控制器11、鳍状散热片12、腔体13、凸台15、功率管开关单元16、绝缘垫片17。

具体实施方式：

下面结合附图对本实用新型作进一步的说明。

如附图所示，本实用新型提出了一种交流电机控制器，设有壳体，壳体内设有电容阵列6、正/负极接线柱、功率管开关器件、控制单元以及两个以上的交流输出接线柱7，其特征在于所述电容阵列6、正/负极接线柱、功率管开关单元16、控制单元8以及两个以上的交流输出接线柱7均位于同一块PCB电路板上，其中三个交流输出接线柱沿直线排列设置在PCB电路板的上表面，电容阵列6与正/负极接线柱设置在PCB电路板的上表面且位于交流输出线接线柱的同一侧，控制单元设置在PCB电路板的上表面且位于交流输出线接线柱的另一侧，功率管开关器件设置在PCB电路板的下表面且与壳体紧密贴合，壳体采用散热性好的金属材料制成。

本实用新型所述壳体设有相扣合的基座和盖板，基座和盖板扣合形成密闭的腔室，PCB电路板以及相关器件置于密闭的腔室内，基座的底面设有散热鳍片阵列，基座采用导热性好的金属材料制成，PCB电路板的下表面与基座内底面紧密贴合。

本实用新型优选设有三个交流输出接线柱，三个交流输出接线柱排列为一条直线，且相邻的交流输出接线柱的距离相同，正/负极接线柱位于三个交流输出接线柱连接线的同一侧，壳体的盖板上对应开设五个分别用于连接正/负极接线柱、三个交流输出线接线柱的通孔，每个通孔上均设有防水套。

本实用新型每个交流电流输出接线柱两边均设置有一组功率管开关单元，每组功率管开关单元实现交流电机控制器三相桥臂中一个桥臂的功能；所述功率管开关单元由MOSFET或者IGBT组成，焊接于PCB电路板的底面，固定安装于壳体腔室的内侧底面。

本实用新型所述正极接线柱和负极接线柱的中间及两边设置有电容单元，两个以上的电容单元组成电容阵列。

本实用新型所述三个交流输出接线柱中，优选中间的一个位于主板的中央，其余两个对称设置在中间交流电输出接线柱的两侧。

本实用新型所述控制单元用于向所述功率管开关单元输出控制信号。

本实用新型使用时，电流信号由正极接线柱流入，经过功率管开关单元变换后流经电机负载，然后经负极接线柱流出。整个电流环路最大程度地降低了电流在PCB线路板上的流经路径，从而有效地降低了涡流效应，进而减少整机发热量的产生，同时提升整机电磁兼容性能。同时功率管开关单元直接与散热底板相接触，有效地降低了导热路径的热阻。通过此高度集成化的主板设计，利用合理的布局，使得主板在提高交流电机控制器的稳定性的同时，也具有良好的生产加工工艺，同时使得交流电机控制器能够制造成高功率密度小型化的产品，以适应更多的安装环境。

如附图1所示，本实用新型提出的交流电机控制器11的壳体包括基座2和盖板1，盖板1盖合在基座2的上方，盖板1的五个通孔上各安装有一个防水套10，在基座2上还设置有控制线缆出口14。

参照附图2，附图2是本实用新型交流电机控制器11的分解图，基座2向内凹陷形成腔体13，在基座2的底面设置有多个鳍状散热片12。在腔体底部设有向腔体内部突起的用于固定功率管开关单元16的凸台15，凸台15上放置有导热绝缘垫片17，用于功率管开关单元与基座2之间的绝缘和热量传导。

参照附图3，附图3是本实用新型交流电机控制器11实施例的主板3的结构图。自主板3上边缘至下边缘其包含的主要单元有：电容阵列6、负极接线柱4、正极接线柱5、功率管开关单元16、交流输出接线柱7、控制单元8。电容阵列6与负极接线柱4和正极接线柱5组成输入单元，位于主板3的上部区域；功率管开关单元16和交流输出接线柱7组成输出单元，位于主板中间区域，每个交流输出接线柱7的两边为交流电机控制器11的一组逆变桥臂。控制单元8位于主板11的下部区域。由整体布局可以看出，此种布局使得电流信号最少地经过线板面上的铜箔，在降低线路板发热的同时，最大程度地利用了线路板面积；同时使得电流回路具有最小的面积，降低了整个系统的涡流效应，同时提高了其抗干扰能力。

以上所述仅为本实用新型的优选实施例，并非因此限制本实用新型的专利范围，凡是利用本实用新型说明书及附图内容所作的等效结构，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本实用新型的专利保护范围内。

本实用新型与现有技术相比，具有能够充分利用用空间、结构合理、抗干扰能力强、成本低等显著的优点。

Claims (7)

1.一种交流电机控制器，设有壳体，壳体内设有电容阵列、正/负极接线柱、功率管开关器件、控制单元以及三个交流输出接线柱，其特征在于所述电容阵列、正/负极接线柱、功率管开关器件、控制单元以及三个交流输出接线柱均位于同一块PCB电路板上，其中三个交流输出接线柱排列设置在PCB电路板的上表面，电容阵列与正/负极接线柱设置在PCB电路板的上表面且位于交流输出线接线柱的同一侧，控制单元设置在PCB线路板上，且位于交流输出线接线柱的另一侧，功率管开关器件设置在PCB电路板的下表面且与壳体紧密贴合，壳体采用散热性好的金属材料制成。

2.根据权利要求1所述的一种交流电机控制器，其特征在于所述壳体设有相扣合的基座和盖板，基座和盖板扣合形成密闭的腔室，PCB电路板以及相关器件置于密闭的腔室内，基座的底面设有散热鳍片阵列，基座采用导热性好的金属材料制成。

3.根据权利要求1所述的一种交流电机控制器，其特征在于设有三个交流输出接线柱，三个交流输出接线柱设置在PCB电路板的上表面，正/负极接线柱位于三个交流输出接线柱连接线的同一侧，壳体的盖板上对应开设五个分别用于连接正/负极接线柱、三个交流输出线接线柱的通孔，每个通孔上均设有防水套。

4.根据权利要求1所述的一种交流电机控制器，其特征在于每个交流电流输出接线柱两边均设置有一组功率管开关单元，每组功率管开关单元实现交流电机控制器三相桥臂中一个桥臂的功能；所述功率管开关单元由MOSFET或者IGBT组成，焊接于PCB电路板的底面，固定安装于壳体腔室的内侧底面。

5.根据权利要求1所述的一种交流电机控制器，其特征在于所述正极接线柱和负极接线柱的中间及两边设置有电容单元，两个以上的电容单元组成电容阵列。

6.根据权利要求1所述的一种交流电机控制器，其特征在于所述三个交流输出接线柱中，优选中间的一个位于主板的中央，其余两个对称设置在中间交流电输出接线柱的两侧。

7.根据权利要求1所述的一种交流电机控制器，其特征在于所述控制单元用于向所述功率管开关单元输出控制信号。