CN207801796U - 一种开关磁阻电机驱动器一体化功率电路板 - Google Patents

一种开关磁阻电机驱动器一体化功率电路板 Download PDF

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赵跃东
刘宇航
胡述静
牛根艺
刘建波
周良
王天锋
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Abstract

本实用新型公开了一种开关磁阻电机驱动器一体化功率电路板，包括PCB电路板、熔断器组、整流桥组、滤波电容器组、多个IGBT模块和多个IGBT驱动模块、设置于PCB电路板侧边输入端子和输出端子；PCB电路板包括第一安装区，第二安装区、第三安装区，第二安装区紧邻第三安装区；熔断器组和整流桥组安装于第一安装区；一个IGBT模块和一个IGBT驱动模块构成一个IGBT安装组，多个IGBT安装组自上而下固定设置于第二安装区，任意相邻两个IGBT安装组中的IGBT模块和IGBT驱动模块组交错排列；滤波电容器组均匀安装于第三安装区；元器件之间的均通过覆铜实现电连接。本实用新型提供一种集成度高的开关磁阻电机驱动器一体化功率电路板，提高其运行可靠性。

Description

一种开关磁阻电机驱动器一体化功率电路板
技术领域
本实用新型涉及电力电子技术领域，尤其涉及一种开关磁阻电机驱动器一体化功率电路板。
背景技术
目前，开关磁阻电机（SRM）及驱动器（SRD）是典型的机电一体化调速系统，四相（8/6极）开关磁阻电机驱动系统是目前应用最广泛的开关磁阻调速系统，在要求结构简单、运行可靠、效率高及成本低等场合下，开关磁阻调速系统显示出比其它调速系统更为优越的性能，具有重要的地位。但是，由于制造、工艺、设计等的原因，开关磁阻电机驱动器的功率电路板存在集成度低、布局分散的缺点。集成度低造成功率单元体积大，且为了吸收杂散电感，需要专门设计无感母排和吸收电容。且成本高、母线纹波系数增大，更重要的是由于分散布局、连接线多，造成机电一体化调速系统故障点增多、可靠性下降。
实用新型内容
本实用新型的目的是提供一种集成度高的开关磁阻电机驱动器一体化功率电路板，能够减少连接线及器件的使用，提高开关磁阻电机驱动器的运行可靠性，缩小开关磁阻电机驱动器的体积。
本实用新型采用的技术方案为：
一种开关磁阻电机驱动器一体化功率电路板，包括PCB电路板、熔断器组、整流桥组、滤波电容器组、多个IGBT模块和与IGBT模块一一对应的IGBT驱动模块、输入端子和输出端子；所述的输入端子和输出端子均设置于PCB电路板的侧边；所述的PCB电路板包括第一安装区，第二安装区、第三安装区，第二安装区紧邻第三安装区；所述的熔断器组和整流桥组安装于第一安装区，熔断器组安装于第一安装区左侧且位于PCB电路板背面，整流桥组安装于第一安装区的右侧且位于PCB电路板的正面；所述的一个IGBT模块和一个IGBT驱动模块构成一个IGBT安装组，多个IGBT安装组自上而下固定设置于第二安装区，任意相邻两个IGBT安装组中的IGBT模块和IGBT驱动模块组交错排列，且IGBT模块均安装于PCB板正面，IGBT驱动模块均安装于PCB板正面背面；所述的滤波电容器组中包括多个滤波电容器，多个滤波电容器均匀安装于第三安装区；
所述的熔断器组、整流桥组、输入端子、输出端子、滤波电容器组、多个IGBT模块和多个IGBT驱动模块、输入端子和输出端子之间的均通过覆铜实现电连接。
所述的熔断器组、整流桥组、输入端子、输出端子、滤波电容器组、多个IGBT模块、多个IGBT驱动模块、输入端子和输出端子均焊接于PCB电路板上。
所述的每个滤波电容器的正极设置于PCB电路板的正面，滤波电容器模块的负极设置于PCB电路板的背面，且滤波电容器模块的正极正对滤波电容器模块的负极。
所述的开关磁阻电机驱动器一体化功率电路板，还包括散热片，所述的散热片包括散热平板和与散热平板外端面固定连接的散热棱，所述的散热平板盖设于PCB电路板的正面，且与PCB电路板固定连接。
所述的开关磁阻电机驱动器一体化功率电路板还包括一个备用IGBT驱动模块63，所述的备用IGBT驱动模块63固定设置于PCB电路板背面，且位于第一安装区和第三安装区之间。
本实用新型将功率电路板上的模块和元器件合理排布，且元器件和模块之间均通过覆铜连接，省去了无感母排和吸收电容，减少了机电一体化调速系统中的大量连接线，使得机电一体化调速系统的功率电路板高度集成，故障点少，可靠性高。
附图说明
图1为本实用新型的正面立体结构示意图；
图2为本实用新型的背面立体结构示意图；
图3为本实用新型的散热片立体结构示意图。
具体实施方式
如图1和图2所示，本实用新型包括一种开关磁阻电机驱动器一体化功率电路板，包括PCB电路板1、熔断器组7、整流桥组2、滤波电容器组5、多个IGBT模块61和与IGBT模块61一一对应的IGBT驱动模块62、输入端子3和输出端子4；所述的输入端子3和输出端子4均设置于PCB电路板1的侧边，便于连接外部器件；所述的PCB电路板1包括第一安装区11、第二安装区12、第三安装区13，第二安装区12紧邻第三安装区13；所述的熔断器组7和整流桥组2安装于第一安装区11，熔断器组7安装于第一安装区11左侧且位于PCB电路板1背面，整流桥组2安装于第一安装区11的右侧且位于PCB电路板1的正面；所述的一个IGBT模块61和一个IGBT驱动模块62构成一个IGBT安装组，多个IGBT安装组自上而下固定设置于第二安装区12，任意相邻两个IGBT安装组中的IGBT模块61和IGBT驱动模块62组交错排列，且IGBT模块61均安装于PCB板正面，IGBT驱动模块62均安装于PCB板正面背面，所述的滤波电容器组5中包括多个滤波电容器，多个滤波电容器均匀安装于第三安装区13；还包括一个备用IGBT驱动模块63，所述的备用IGBT驱动模块63固定设置于PCB电路板背面，且位于第一安装区和第三安装区之间，便于及时更换损坏的IGBT驱动模块62。本实施例中，IGBT安装组为4组。
所述的熔断器组7、整流桥组2、输入端子3、输出端子4、滤波电容器组5、多个IGBT模块61和多个IGBT驱动模块62、输入端子3和输出端子4之间的均通过覆铜实现电连接，无需接线，使得机电一体化调速系统可靠性高。
第二安装区12紧邻第三安装区13，便于滤波电容器吸收IGBT模块61开关开通或关断时的尖峰电压，且每组IGBT安装组中的IGBT驱动模块62均紧邻IGBT模块61，因IGBT驱动模块62距离IGBT模块61过远，IGBT模块61产生的信号比较微弱，IGBT驱动模块62容易被电路板中其它信号影响而误动作。且第二安装区12中IGBT安装组的排布方式则使得IGBT驱动模块62均紧邻IGBT模块61，避免的上述问题，且相邻结IGBT模块61之间间隔大，形成便捷的散热通道，还保证了第二安装区12结构紧凑，节省空间，便于安装。
熔断器组7、整流桥组2、输入端子3、输出端子4、滤波电容器模块组、多个IGBT模块61、多个IGBT驱动模块62、输入端子3和输出端子4为开关磁阻电机驱动器功率电路板中现有的结构，这些模块之间的连接关系不再赘述。
所述的开关磁阻电机驱动器一体化功率电路板，所述的熔断器组7、整流桥组2、输入端子3、输出端子4、滤波电容器组5、多个IGBT模块61、多个IGBT驱动模块62、输入端子3和输出端子4均焊接于PCB电路板1上，进一步减少螺丝等零件的使用，减少接线，提升使得机电一体化调速系统的可靠性。
所述的滤波电容器组5包括多个滤波电容器，每个滤波电容器的正极设置于PCB电路板1的正面，滤波电容器模块的负极设置于PCB电路板1的背面，且滤波电容器模块的正极正对滤波电容器模块的负极，使得滤波电容器模块起到无感母排的作用，吸收杂散电感，减少了机电一体化调速系统，增加了机电一体化调速系统的集成度。
如图3所示，所述的开关磁阻电机驱动器一体化功率电路板，还包括散热片，所述的散热片包括散热平板和与散热平板外端面固定连接的散热棱，所述的散热平板内端面盖设于PCB电路板1的正面，散热平板内端面与IGBT模块61贴合，且与PCB电路板1固定连接。在机电一体化调速系统中，主要的发热器件为IGBT模块61和整流桥，将IGBT模块61和整流桥均设置于PCB电路板1的正面，将散热片设置于PCB电路板1的正面，使得整个电路板只有一个散热通道，不仅减少了散热片的使用，更加减少了机电一体化调速系统中与散热通道匹配的散热风机的数量，大大提升了使得机电一体化调速系统的集成程度。

Claims (5)

1.一种开关磁阻电机驱动器一体化功率电路板，其特征在于：包括PCB电路板、熔断器组、整流桥组、滤波电容器组、多个IGBT模块和与IGBT模块一一对应的IGBT驱动模块、输入端子和输出端子；所述的输入端子和输出端子均设置于PCB电路板的侧边；所述的PCB电路板包括第一安装区，第二安装区、第三安装区，第二安装区紧邻第三安装区；所述的熔断器组和整流桥组安装于第一安装区，熔断器组安装于第一安装区左侧且位于PCB电路板背面，整流桥组安装于第一安装区的右侧且位于PCB电路板的正面；所述的一个IGBT模块和一个IGBT驱动模块构成一个IGBT安装组，多个IGBT安装组自上而下固定设置于第二安装区，任意相邻两个IGBT安装组中的IGBT模块和IGBT驱动模块组交错排列，且IGBT模块均安装于PCB板正面，IGBT驱动模块均安装于PCB板正面背面；所述的滤波电容器组中包括多个滤波电容器，多个滤波电容器均匀安装于第三安装区；
所述的熔断器组、整流桥组、输入端子、输出端子、滤波电容器组、多个IGBT模块和多个IGBT驱动模块、输入端子和输出端子之间的均通过覆铜实现电连接。
2.根据权利要求1所述的开关磁阻电机驱动器一体化功率电路板，其特征在于：所述的熔断器组、整流桥组、输入端子、输出端子、滤波电容器组、多个IGBT模块、多个IGBT驱动模块、输入端子和输出端子均焊接于PCB电路板上。
3.根据权利要求2所述的开关磁阻电机驱动器一体化功率电路板，其特征在于：所述的每个滤波电容器的正极设置于PCB电路板的正面，滤波电容器的负极设置于PCB电路板的背面，且滤波电容器的正极正对滤波电容器的负极。
4.根据权利要求3所述的开关磁阻电机驱动器一体化功率电路板，其特征在于：还包括散热片，所述的散热片包括散热平板和与散热平板外端面固定连接的散热棱，所述的散热平板盖设于PCB电路板的正面，且与PCB电路板固定连接。
5.根据权利要求4所述的开关磁阻电机驱动器一体化功率电路板，其特征在于：还包括一个备用IGBT驱动模块，所述的备用IGBT驱动模块固定设置于PCB电路板背面，且位于第一安装区和第三安装区之间。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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