CN211981497U - 电路板和电动油泵 - Google Patents

电路板和电动油泵 Download PDF

Info

Publication number
CN211981497U
CN211981497U CN202020305710.6U CN202020305710U CN211981497U CN 211981497 U CN211981497 U CN 211981497U CN 202020305710 U CN202020305710 U CN 202020305710U CN 211981497 U CN211981497 U CN 211981497U
Authority
CN
China
Prior art keywords
substrate wiring
circuit
substrate
circuit board
mosfet
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
CN202020305710.6U
Other languages
English (en)
Inventor
关雄策
关口知里
高尾润一
小长谷康明
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Nidec Powertrain Systems Corp
Original Assignee
Nidec Tosok Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Nidec Tosok Corp filed Critical Nidec Tosok Corp
Application granted granted Critical
Publication of CN211981497U publication Critical patent/CN211981497U/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Landscapes

  • Inverter Devices (AREA)
  • Details And Applications Of Rotary Liquid Pumps (AREA)

Abstract

提供电路板和电动油泵,该电动油泵具有控制基板,与使用耐高压的MOSFET的情况相比,该控制基板能够以低成本防止过电压对MOSFET(123)的破坏。该电动油泵具有控制基板,该控制基板具有对基板内的电路进行保护的反向连接保护电路(103),其中,该控制基板具有:第1基板布线(127),其与反向连接保护电路(103)的MOSFET(123)的源极端子(123b)连接;第2基板布线(124),其与GND端子(120d)连接;以及旁路电路(115),其在外部电源的输出电压为比额定值大的规定值以上的情况下,供电流从第1基板布线(127)朝向第2基板布线(124)流动,所述规定值是比MOSFET(123)的栅极‑源极之间的耐电压小的值。

Description

电路板和电动油泵
技术领域
本实用新型涉及电路板和电动油泵。
背景技术
以往,公知有如下电路板,其具有:基板;正极端子和GND端子,它们用于输入直流的外部电源;以及反向连接保护电路,其在所述外部电源相对于所述正极端子和所述GND端子的正负的连接相反的情况下,对基板内的电路进行保护。
例如,专利文献1所记载的电路板具有作为正极端子的正极电源端子、作为GND 端子的负极电源端子以及反向连接保护电路。反向连接保护电路具有MOSFET(Metal OxideSemiconductor FET:金属氧化物半导体场效应晶体管)。
专利文献1:日本特开2019-17128号公报
在专利文献1所记载的电路板中,考虑为,在连接有可能产生过渡性的过电压(过渡浪涌)(例如,额定电压的2倍以上的瞬间脉冲)的外部电源的情况下,作为对策而使用耐高压的MOSFET。但是,如果使用耐高压的MOSFET,则存在引起成本变高的问题。
实用新型内容
因此,本实用新型的目的在于,提供与使用耐高压的MOSFET的情况相比,能够以低成本防止过电压对MOSFET的破坏的电路板和电动油泵。
本申请的例示的第1方面的实用新型是电路板,其具有:基板;正极端子和GND 端子,它们用于输入直流的外部电源;以及反向连接保护电路,其在所述外部电源相对于所述正极端子和所述GND端子的正负的连接相反的情况下,对所述基板内的电路进行保护,所述反向连接保护电路具有MOSFET,其中,该电路板具有:第1基板布线,其与所述MOSFET的源极端子连接;第2基板布线,其与所述GND端子连接;以及旁路电路,其在所述外部电源的输出电压为规定值以上的情况下,供电流从所述第1基板布线朝向所述第2基板布线流动,所述规定值是比所述MOSFET的栅极-源极之间的耐电压小的值。
本申请的例示的第2方面的实用新型是电动油泵,其具有泵部、对所述泵部进行驱动的马达部以及电路板,所述电路板具有对所述马达部的马达进行驱动的马达驱动电路,其中,所述电路板是第1方面的实用新型的电路板。
根据本申请的例示的第1方面的实用新型,起到如下优异效果:与使用耐高压的MOSFET的情况相比,能够以低成本防止过电压对MOSFET的破坏。
根据本申请的例示的第2方面的实用新型,除了第1方面的实用新型的效果之外,还起到如下优异效果:能够利用在反向连接保护电路中不使用耐高压的MOSFET的低成本的电路板对马达部的马达进行驱动。
附图说明
图1是从+Z侧示出实施方式的电动油泵的立体图。
图2是从-Z侧示出该电动油泵的立体图。
图3是示出中心轴线J的位置处的该电动油泵的X-Z剖切面的剖视图。
图4是从轴向的后侧示出该电动油泵的去除了壳体、马达罩、泵罩以及逆变器的部分的分解立体图。
图5是从轴向的前侧示出该马达、逆变器的壳体内的部分以及旋转角传感器的立体图。
图6是该电动油泵的逆变器中的控制基板的电路的框图。
图7是示出该控制基板的第1面的俯视图。
图8是示出该控制基板的第2面的俯视图。
图9是示出该控制基板中的一部分电路的电路图。
图10是示出变形例的电动油泵的控制基板中的一部分电路的电路图。
标号说明
1:电动油泵;10:马达部;11:马达;13:轴(马达轴);14:传感器用磁铁; 15:旋转角传感器;22:定子;22a:铁芯背部;22b:线圈;40:泵部;100:逆变器;101:控制基板(电路板);102:基板;103:反向连接保护电路;104:第1电容器(电解电容器);105:马达驱动电路;108:扼流线圈(电子元件);115:旁路电路;115a:齐纳二极管;115b:电阻元件;115c:变阻器;116:第1测试点;117:第2测试点;118:第3基板布线;120:电源输入部;120a:正极端子;120d:GND 端子;121:马达电源输出部;122:传感器连接部;123:MOSFET;123a:漏极端子;123b:源极端子;123c:栅极端子;123d:栅极保护二极管;124:第2基板布线;127:第1基板布线;129:第4基板布线;J:中心轴线。
具体实施方式
以下,参照附图对本实用新型的实施方式的电动油泵进行说明。在本实施方式中,对向搭载于汽车等车辆的变速器提供油的电动油泵进行说明。另外,在以下的附图中,为了便于理解各结构,有时使实际的构造与各构造的比例尺和数量等不同。
另外,在附图中,适当示出XYZ坐标系来作为三维正交坐标系。在XYZ坐标系中,X轴方向是与图1所示的中心轴线J的轴向平行的方向。中心轴线J是后述的马达部10的轴(马达轴)13的中心轴线。Y轴方向是与图1所示的电动油泵的短边方向平行的方向。Z轴方向是与X轴方向和Y轴方向双方垂直的方向。针对X轴方向、 Y轴方向以及Z轴方向中的任意一个方向,将图中示出的箭头所朝向的一侧设为+侧,将相反的一侧设为-侧。
另外,在以下的说明中,将X轴方向的正侧(+X侧)记为“后侧”,将X轴方向的负侧(-X侧)记为“前侧”。另外,后侧和前侧仅是用于说明的名称,不限定实际的位置关系和方向。前侧(-X侧)相当于本实用新型中的一侧,后侧(+X侧)相当于本实用新型中的另一侧。只要没有特别说明,将与中心轴线J平行的方向(X轴方向)简记为“轴向”,将以中心轴线J为中心的径向简记为“径向”,将以中心轴线 J为中心的周向(即,绕中心轴线J的方向)(θ方向)简记为“周向”。
另外,在本说明书中,“沿轴向延伸”除了严格地沿轴向(X轴方向)延伸的情况之外,还包含沿相对于轴向在小于45°的范围内倾斜的方向延伸的情况。另外,在本说明书中,“沿径向延伸”除了严格地沿径向(即,与轴向(X轴方向)垂直的方向)延伸的情况之外,还包含沿相对于径向在小于45°的范围内倾斜的方向延伸的情况。
【实施方式】
<整体结构>
图1是从+Z侧示出实施方式的电动油泵1的立体图。图2是从-Z侧示出电动油泵1的立体图。如图2所示,电动油泵1具有壳体2、马达部10、泵部40以及逆变器100。
(壳体2)
壳体2由金属(例如铝)制的铸造品构成。壳体2兼作马达部10的马达壳体、泵部40的泵壳体以及逆变器100的逆变器壳体。马达部10的马达壳体、泵部40的泵壳体以及逆变器100的逆变器壳体是一个部件的一部分。
收纳泵部40的泵转子(图3的47)的转子收纳部和马达部10的马达壳体可以是一个部件的一部分,也可以是分体的。另外,马达部10的马达壳体和泵部40的泵壳体也可以是分体的。
像实施方式的电动油泵1那样,在马达壳体和泵壳体是一个部件的一部分的情况下,马达壳体与泵壳体的轴向上的边界被如下定义。即,设置有贯通孔的壁的轴向中心是两个壳体的轴向的边界,该贯通孔供轴(图3的13)从马达壳体内朝向泵壳体的转子收纳部贯通。
图3是示出中心轴线J的位置处的电动油泵1的X-Z剖切面的剖视图。图4是从轴向的后侧示出电动油泵1的去除了壳体(图1的2)、马达罩(图1的16)、泵罩(图 1的52)以及逆变器罩(图1的198)的部分的分解立体图。
<马达部10>
马达部10在马达壳体中具有马达11。
(马达11)
马达11具有轴13、传感器用磁铁14、旋转角传感器15、马达罩16、转子20以及定子22,其中,该轴13沿着在轴向上延伸的中心轴线J配置。传感器用磁铁14、马达罩16以及转子20仅在图3和图4中的图3中示出。
马达11例如是内转子型的马达,转子20固定于轴13的外周面,定子22配置于转子20的径向外侧。马达11的除轴13以外的部分是马达11的主体部。即,马达 11的主体部由转子20、定子22、传感器用磁铁14、旋转角传感器15以及马达罩16 等构成。
转子20在比轴13的轴向中心靠后侧(另一侧)的区域,固定于比后侧的端靠前侧(一侧)的区域。定子22以使内周面与转子20的外周面对置的方式配置。
作为马达轴的轴13的轴向的前侧从定子22的前侧的端突出,并与泵部40(更详细而言,后述的泵转子47)连接。
定子22具有线圈22b。当向线圈22b通电时,转子20与轴13一起旋转。
如图3所示,传感器用磁铁14固定于轴13的轴向后侧的端部,与轴13一起旋转。将圆盘状的传感器用磁铁14在直径的位置一分为二而得的一个区域的磁极为S 极,另一个区域的磁极为N极。
旋转角传感器15固定于马达11的后侧端部。另外,旋转角传感器15具有传感器基板15a和安装于传感器基板15a的霍尔IC 15b。传感器基板15a以使传感器基板 15a的基板面沿着径向的姿态配置。霍尔IC 15b具有沿周向排列的未图示的3个霍尔元件,在轴向上与传感器用磁铁14对置。当传感器用磁铁14与轴13一起旋转时,分别由霍尔IC 15b的3个霍尔元件检测到的S极、N极的磁力分别单独地变化。3 个霍尔元件分别输出与检测到的磁力对应的霍尔信号。逆变器100的微型计算机根据从霍尔IC 15b发送来的第1霍尔信号H1、第2霍尔信号H2以及第3霍尔信号H3 来确定轴13的旋转角。
壳体2在轴向后侧的端具有朝向轴向后侧的开口。马达罩16固定于壳体2并封闭上述的开口。作业人员能够通过从壳体2拆下马达罩16来接近马达11的旋转角传感器15。
<泵部40>
如图4所示,泵部40位于马达部10的轴向前侧,经由轴13被马达部10驱动而排出油。泵部40具有泵转子47和泵罩52。
(泵转子47)
泵转子47安装于轴13的前侧。泵转子47具有内转子47a和外转子47b。内转子47a固定于轴13。外转子47b包围内转子47a的径向外侧。
内转子47a呈圆环状。内转子47a是在径向外侧面具有齿的齿轮。内转子47a与轴13一起绕轴(θ方向)旋转。外转子47b呈包围内转子47a的径向外侧的圆环状。外转子47b是在径向内侧面具有齿的齿轮。外转子47b的径向外侧面呈圆形。
内转子47a的径向外侧面的齿轮与外转子47b的径向内侧面的齿轮相互啮合,内转子47a伴随着轴13的旋转而旋转,从而使外转子47b旋转。即,轴13的旋转使泵转子47旋转。马达部10和泵部40具有由同一部件构成的作为旋转轴的轴13。由此,能够抑制电动油泵1在轴向上大型化。
另外,内转子47a和外转子47b进行旋转,从而使内转子47a与外转子47b的啮合部分之间的容积发生变化。容积减少的区域成为加压区域,容积增加的区域成为负压区域。
(泵罩52)
壳体2在轴向前侧的端具有朝向轴向前侧的开口。该开口被泵罩52封闭。泵罩52通过螺栓53固定于壳体2。
<逆变器100>
逆变器100配置于比马达部10和泵部40靠Z轴方向的+Z侧的位置。图5是从轴向前侧示出马达11、逆变器100的壳体(图2的2)内的部分以及旋转角传感器 15的立体图。在该图中,为了便于说明,省略了马达11的定子22的圆筒形状的铁芯背部(图6的22a)的图示。对马达部10的驱动进行控制的逆变器100具有控制基板101、第1布线单元130、第2布线单元160以及连接器199。
(控制基板101)
控制基板101具有基板102和安装于基板102的多个电子部件。多个电子部件的一部分构成具有逆变器功能的马达驱动电路。基板102具有电源输入部120、马达电源输出部121以及与从旋转角传感器15延伸的各布线电连接的传感器连接部122。
控制基板101以使控制基板101的两个面中的任意一个面沿着轴向的姿态配置于比马达部10靠径向外侧的位置。控制基板101的第1面与第2面平行,因此图示的控制基板101以使两个面沿着轴向的姿态配置。旋转角传感器15配置于比控制基板 101靠轴向后侧(+X侧)的位置。
(第1布线单元130)
第1布线单元130起到使马达11的各汇流条(U相汇流条、V相汇流条、W相汇流条)与基板102的马达电源输出部121电连接的作用。第2布线单元160起到使连接器199的各端子与基板102的电源输入部120电连接的作用,并且起到使马达 11的旋转角传感器15与基板102的传感器连接部122电连接的作用。如图4所示,第1布线单元130配置于基板102的第1面与泵部40之间。
(连接器199)
连接器199与外部的点火电源连接器连接。点火电源连接器具有常时电源用、GND用、CAN-Lo信号用以及CAN-Hi信号用的4个端口,被作业人员从Z轴方向的+Z侧朝向-Z侧移动而安装于连接器199。连接器199具有分别与点火电源的4个端口电连接的4个连接器端子。
(第2布线单元160)
第2布线单元160通过布线保持体对4根电源输入布线(图4的162)和5根传感器布线(图5的163)进行保持。连接器199的常时电源用的连接器端子、GND 用的连接器端子、CAN-Lo信号用的连接器端子以及CAN-Hi信号用的连接器端子分别锡焊或焊接于4根电源输入布线中的任意一根。
4根电源输入布线各自的轴向前侧的端部朝向Z轴方向的+Z侧弯折,插入并锡焊于基板102的电源输入部120的通孔。通过上述的锡焊,4根电源输入布线使连接器199的连接器端子与控制基板101的电源输入部电连接。
在图4中,旋转角传感器15的传感器基板15a具有5个传感器端子。具体而言,传感器基板15a具有输出第1霍尔信号H1的传感器端子、与GND连接的传感器端子、输出第2霍尔信号H2的传感器端子、输出第3霍尔信号H3的传感器端子以及与5V电源连接的传感器端子。
5个传感器端子分别通过焊接或锡焊与第2布线单元160的5根传感器布线中的任意一根连接。5根传感器布线使旋转角传感器15与控制基板101的基板102的传感器连接部122电连接。
图6是逆变器100的控制基板101的电路的框图。控制基板101具有反向连接保护电路103、第1电容器104、马达驱动电路105、电流检测切断电路106、U、V、 W电压检测电路107、扼流线圈108以及电压监视电路109。另外,控制基板101具有5V电源电路110、通信接口111、微型计算机监视电路112、电源电压监视电路113、微型计算机114以及旁路电路115。
在控制基板101的基板102的电源输入部(图10的120)经由车辆的继电器901 而连接有点火(IGN)电源。点火电源的常时电源和GND经由反向连接保护电路103 和第1电容器104与马达驱动电路105连接。
反向连接保护电路103是在点火电源的常时电源与GND反向连接的情况下切断从反向连接保护电路103向下游侧输出负电压的电路。
第1电容器104是吸收点火电源的常时电源(正极电源)的纹波电流,而使常时电源的电压稳定化的电解电容器。
在使第1电容器104与马达驱动电路105电连接的基板布线上连接有电源电压监视电路113。电源电压监视电路113对输出到马达驱动电路105的直流的电压进行检测,并将检测值输出到微型计算机114的A/D转换电路114a。
微型计算机114具有A/D转换电路114a、PWM输出电路114b、温度检测电路114c、A/D转换电路114d、I/O电路114e以及通信电路114f。微型计算机114利用通信电路114f接收从车辆的ECU 900经由控制基板101的通信接口111发送的控制信号,并生成以基于控制信号的频率对马达11进行旋转驱动的PWM信号。生成的PWM 信号从微型计算机114的PWM输出电路114b输出并输入到马达驱动电路105。
马达驱动电路105将从第1电容器104发送来的DC电源转换为三相交流电源并输出到马达11,该三相交流电源的频率与从微型计算机114的PWM输出电路114b 发送来的PWM信号对应。马达驱动电路105具有开关用的多个双极晶体管 (MOSFET)和温度检测电路105a。马达驱动电路105的温度检测电路105a将温度的检测值输出到电流检测切断电路106。
电流检测切断电路106对从马达驱动电路105向马达11流动的电流进行检测。当所检测到的电流值超过规定的上限或者从马达驱动电路105的温度检测电路105a 发送来的温度的检测值超过规定的上限时,电流检测切断电路106将切断信号输出到微型计算机114。
当从电流检测切断电路106发送来切断信号或者微型计算机114的温度检测电路114c的温度的检测值超过规定的上限时,微型计算机114中止PWM信号的生成并停止驱动马达11。
U、V、W电压检测电路107对从马达驱动电路105向马达11输出的三相交流电源的电压进行检测,并将检测值输出到微型计算机114的A/D转换电路114d。
在使反向连接保护电路103与第1电容器104电连接的基板布线上经由扼流线圈108连接有5V电源电路110。扼流线圈108构成防止在5V电源电路110中流动的电流成为过电流的电路。5V电源电路110向旋转角传感器15输出5V电源。
微型计算机监视电路112与微型计算机114连接,与微型计算机114进行通信,而监视微型计算机114有无异常。
电压监视电路109对从扼流线圈108向5V电源电路110发送的直流电源的电压进行检测,并将检测值输出到微型计算机114的A/D转换电路114a。
从旋转角传感器15输出的第1霍尔信号H1、第2霍尔信号H2以及第3霍尔信号被输入到微型计算机114的I/O电路114e。微型计算机114根据第1霍尔信号H1、第2霍尔信号H2以及第3霍尔信号H3来确定马达11的转子(图3的20)的旋转角度,并根据确定结果来计算转子的旋转频率。
另外,在后面对旁路电路115的作用进行叙述。
图7是示出控制基板101的第1面的俯视图。图8是示出控制基板101的第2 面的俯视图。配置在控制基板101的基板102的轴向后侧(+X侧)的端部上的电源输入部120具有4个由通孔和焊盘构成的端子。第1个端子是由常时电源用的通孔120a1和焊盘120a2构成的正极端子120a。第2个端子是由CAN-Lo信号用的通孔 120b1和焊盘120b2构成的Lo端子。第3个端子是由CAN-Hi信号用的通孔120c1 和焊盘120c2构成的Hi端子。第4个端子是由GND用的通孔120d1和焊盘120d2 构成的GND端子。上述4个端子均分别与连接器(图10的199)的4个连接器端子单独电连接。
在轴向上,在基板102的比电源输入部120靠后侧(-X侧)且比第1电容器104 靠前侧(+X侧)的区域中安装有扼流线圈108。另外,在上述的区域中还安装有构成反向连接保护电路(图6的103)的MOSFET 123。
在第1电容器104以及MOSFET 123的Y轴方向上的-Y侧安装有第2电容器126。第2电容器126是用于在瞬间切断电源时维持电源电压的电解电容器。
在轴向上,在基板102的比第2电容器126和第1电容器104靠后侧的区域中,设置有传感器连接部122,并且安装有微型计算机114。传感器连接部122具有5个通孔和焊盘的组。第1组是第1霍尔信号H1用的通孔122a1和焊盘122a2的组。第 2组是第2霍尔信号H2用的通孔122c1和焊盘122c2的组。第3组是第3霍尔信号 H3用的通孔122d1和焊盘122d2的组。第4组是GND用的通孔122b1和焊盘122b2 的组。第5组是5V电源用的通孔122e1和焊盘122e2的组。上述5个组在基板102 的Y轴方向的端部相互沿轴向排列。
在轴向上,在基板102的比微型计算机114和传感器连接部122靠后侧的区域中安装有6个双极晶体管125。上述6个双极晶体管125构成马达驱动电路105的一部分。
在基板102中,比6个双极晶体管125靠轴向后侧的区域是基板102的后侧的端部。在该后侧的端部配置有马达电源输出部121。马达电源输出部121具有3个通孔和焊盘的组。第1组是三相交流电源中的U相用的通孔121Ua和焊盘121Ub的组。第2组是V相用的通孔121Va和焊盘121Vb的组。第3组是W相用的通孔121Wa 和焊盘121Wb的组。上述3个组分别输出相互不同的相的电源。
图9是示出作为电路板的控制基板101中的一部分电路的电路图。如该图所示,反向连接保护电路103具有MOSFET 123。当在点火电源的正极端子与GND端子之间施加电压时,在MOSFET 123的源极端子123b与栅极端子123c之间施加电压。如图所示,在MOSFET 123内存在允许电流从图中左侧朝向右侧流动的寄生二极管。当点火电源的正负被反向连接时,MOSFET 123不导通,而切断从反向连接保护电路 103向下游侧输出的负电压。由此,保护基板102内的各电路。
基板102具有:第1基板布线127,其与MOSFET 123的源极端子123b连接;第2基板布线124,其与GND端子120d连接;以及旁路电路115。旁路电路115是在作为外部电源的点火电源的输出电压为比额定值(例如12V)大的规定值以上的情况下,供电流从第1基板布线127朝向第2基板布线124流动的电路。上述规定值(以下,也称为旁路开通值)是比MOSFET 123的栅极-源极之间的耐电压小的值。作为一例,点火电源的额定电压是12〔V〕,MOSFET 123的栅极-源极之间的耐电压是20 〔V〕,MOSFET 123的漏极(123a)-源极之间的耐电压是40〔V〕,旁路开通值是 16〔V〕。以下,使用上述一例对控制基板101的结构进行说明,但点火电源的额定电压、MOSFET 123的栅极-源极之间的耐电压、MOSFET 123的漏极-源极之间的耐电压以及旁路开通值的组合不限于上述的一例。但是,通常以使漏极-源极之间的耐电压成为比栅极-源极之间的耐电压高的值的方式完成对MOSFET 123的设计。因此,从过电压对MOSFET123的破坏的观点出发,来自点火电源的输出电压超过漏极-源极之间的耐电压导致破坏的情况是很少见的。大部分是来自点火电源的输出电压超过栅极-源极之间的耐电压导致MOSFET 123的破坏的情况。
<电动油泵1的作用效果>
(1)电动油泵1的控制基板101具有基板102、用于输入直流的点火电源的正极端子120a、GND端子120d以及反向连接保护电路103。反向连接保护电路103具有MOSFET 123,在点火电源的正负被反向连接的情况下保护基板102内的电路。控制基板101具有:第1基板布线127,其与MOSFET 123的源极123b连接;第2基板布线124,其与GND端子120d连接;以及旁路电路115。在外部电源的输出电压为旁路开通值以上的情况下,旁路电路115供电流从第1基板布线127朝向第2基板布线124流动。旁路开通值(=16〔V〕)是比MOSFET 123的栅极-源极之间的耐电压(20〔V〕)小的值。
在该结构中,在点火电源的正负适当连接的状态下,假设来自点火电源的输出电压开始高于额定的12〔V〕。于是,来自点火电源的输出电压在达到MOSFET 123的栅极-源极之间的耐电压、即20〔V〕之前,达到旁路开通值、即16〔V〕。然后,旁路电路115供电流从MOSFET 123的源极端子123b侧朝向基板102的GND端子120d 侧流动,从而将MOSFET 123的栅极-源极之间的电压维持为小于20〔V〕(小于耐电压)。旁路电路115能够由齐纳二极管115a等廉价的电子元件构成。因此,根据电动油泵1,与使用耐高压(例如外部电源的额定电压的2倍以上)的MOSFET 123的情况相比,能够以低成本防止过电压对MOSFET 123的破坏。
(2)基板102具有与栅极端子123c连接的第3基板布线118。旁路电路115具有以电的方式介于第1基板布线127与第2基板布线124之间,并相互串联连接的齐纳二极管115a和电阻元件115b。齐纳二极管115a以电的方式介于第1基板布线127 与第3基板布线118之间。电阻元件115b以电的方式介于第3基板布线118与第2 基板布线124之间。齐纳二极管115a的齐纳电压比MOSFET 123的栅极-源极之间的耐电压(20〔V〕)低。
在该结构中,齐纳二极管115a的齐纳电压为旁路开通值。即,在上述的一例中,齐纳电压为16〔V〕,从而使旁路开通值为16〔V〕。来自点火电源的输出电压在开始高于额定的12〔V〕之后,不达到栅极-源极之间的耐电压(20〔V〕)而达到齐纳二极管115a的齐纳电压。于是,在齐纳二极管115a中产生雪崩击穿现象,而产生从第 1基板布线127经由旁路电路115向GND流动的电流。然后,MOSFET 123的栅极- 源极之间的电压被维持为小于栅极-源极之间的耐电压(20〔V〕)。因此,根据电动油泵1,通过使用具有齐纳二极管115a和电阻元件115b的旁路电路115,与使用耐高压的MOSFET的情况相比,能够以低成本防止MOSFET 123的破坏。
另外,在电动油泵1中,当来自点火电源的输出电压为旁路开通值(16〔V〕) 以上时,对旁路电路115的齐纳二极管115a施加齐纳电压(16〔V〕)以上的电压,而使电流在旁路电路115中流动。利用旁路电路115的电阻元件115b将上述电流抑制为某种程度的较小的值,从而将施加于齐纳二极管115a的电压稳定地维持为齐纳电压(16〔V〕)以上。因此,根据电动油泵1,在来自点火电源的输出电压为旁路开通值(16〔V〕)以上的条件下,能够起到以下效果。即,根据电动油泵1,能够稳定地对齐纳二极管115a施加齐纳电压(16〔V〕)以上的电压,从而能够使电流在旁路电路115中稳定地流动。
另外,在电动油泵1中,与具有变阻器和电阻元件的旁路电路相比,具有齐纳二极管115a和电阻元件115b的旁路电路115减小了旁路电路115在基板102上的设置空间。因此,根据电动油泵1,与使用具有变阻器和电阻元件的旁路电路的情况相比,能够实现控制基板101的小型化。特别是,在具有马达驱动电路105的控制基板101 中,根据以下说明的理由,能够有效地实现控制基板101的小型化。即,在对马达进行驱动的控制基板101中,如图7所示,通常在吸收纹波电流的大型的第1电容器 104与电源输入部120之间安装有防止过电流的扼流线圈108和MOSFET 123。在该结构中,在平面尺寸比扼流线圈108小的MOSFET 123的周围产生微小的空隙空间。具有齐纳二极管115a和电阻元件115b的旁路电路115能够配置于上述的空隙空间,因此能够有效实现控制基板101的小型化。
(3)控制基板101具有:第1测试点116,其与第1基板布线127导通;以及第2测试点117,其与第3基板布线118导通。
根据该结构的电动油泵1,通过使检查设备的探针与第1测试点116和第2测试点117接触,能够进行以下操作。即,能够检查齐纳二极管115a与基板布线有无电连接不良,或者能够对齐纳二极管115a在旁路电路115内的电特性进行检查。或者,能够检测后述的变形例中的变阻器115c与基板布线有无电连接不良,或者能够对变阻器115c在旁路电路115内的电特性进行检查。
另外,根据电动油泵1,通过使检查设备的探针与第2测试点117和GND端子 120d接触,能够进行以下操作。即,能够检查电阻元件115b与基板布线有无电连接不良,或者能够对电阻元件115b在旁路电路115内的电特性进行检查。
另外,根据电动油泵1,通过使检查设备的探针与第1测试点116和GND端子 120d接触,能够对旁路电路115的电特性进行检查。
另外,如图7所示,第1测试点116和第2测试点117由配置在基板102的第1 面上的圆形状的电极构成。测试点的电极的形状不限于圆形,例如也可以是环状、长圆形状、正方形以及长方形等。
(4)控制基板101具有马达驱动电路105和由电解电容器构成的第1电容器104。第1电容器104以电的方式介于第1基板布线127和第4基板布线129中的任意一方与第2基板布线124之间,该第4基板布线129在比第1基板布线127靠下游侧的位置经由电子元件(例如扼流线圈108)与第1基板布线127连接。马达驱动电路105 配置于比第1电容器104靠下游侧的位置。
根据该结构的电动油泵1,第1电容器104利用充电功能吸收来自点火电源的纹波电流,从而能够使马达驱动电路105以稳定的旋转速度对马达11进行驱动。
(5)电动油泵1具有泵部40、对泵部40进行驱动的马达部10以及控制基板101。控制基板101具有对马达部10的马达11进行驱动的马达驱动电路105。
根据该结构的电动油泵1,能够利用在旁路电路115中不使用耐高压的MOSFET 的低成本的控制基板101对马达部10的马达11进行驱动。
〔变形例〕
接下来,对将实施方式的电动油泵1的一部分结构变形为其他结构而得的变形例进行说明。另外,只要以下没有特别说明,则变形例的电动油泵1的结构与实施方式相同。
图10是示出变形例的电动油泵1的控制基板101的一部分电路的电路图。该图所示的控制基板101的旁路电路115具有变阻器115c来代替实施方式中的齐纳二极管。变阻器115c介于第1基板布线127与第3基板布线118之间。
当施加于变阻器115c的2根引线之间的电压小于变阻器115c所特有的变阻器电压的情况下,变阻器115c不流过电流。另一方面,当施加于2根引线之间的电压为变阻器电压以上的情况下,变阻器115c流过电流。在变形例的电动油泵1中,变阻器电压例如为16〔V〕。
<变形例的电动油泵1的作用效果>
(6)基板102具有与栅极端子123c连接的第3基板布线118。旁路电路115具有以电的方式介于第1基板布线127与第2基板布线124之间,并相互串联连接的变阻器115c和电阻元件115b。变阻器115c以电的方式介于第1基板布线127与第3 基板布线118之间。电阻元件115b以电的方式介于第3基板布线118与第2基板布线124之间。变阻器115c的变阻器电压比MOSFET 123的栅极-源极之间的耐电压(20 〔V〕)低。
在该结构中,变阻器115c的变阻器电压为旁路开通值。即,在上述的一例中,变阻器电压为16〔V〕,从而使旁路开通值为16〔V〕。来自点火电源的输出电压在开始高于额定的12〔V〕之后,不达到栅极-源极之间的耐电压(20〔V〕)而达到变阻器115c的变阻器电压。于是,产生从第1基板布线127经由旁路电路115向GND流动的电流。然后,MOSFET 123的栅极-源极之间的电压被维持为小于栅极-源极之间的耐电压(20〔V〕)。因此,根据电动油泵1,通过使用具有变阻器115c和电阻元件 115b的旁路电路115,与使用耐高压的MOSFET的情况相比,能够以低成本防止 MOSFET 123的破坏。
另外,在电动油泵1中,当来自点火电源的输出电压为旁路开通值(16〔V〕) 以上时,对旁路电路115的变阻器115c施加变阻器电压(16〔V〕)以上的电压,而使电流在旁路电路115中流动。利用旁路电路115的电阻元件115b将上述电流抑制为某种程度的较小的值,从而将施加给变阻器115c的电压稳定地维持在变阻器电压 (16〔V〕)以上。因此,根据电动油泵1,在来自点火电源的输出电压为旁路开通值 (16〔V〕)以上的条件下,能够起到以下效果。即,根据电动油泵1,能够稳定地对变阻器115c施加变阻器电压(16〔V〕)以上的电压,从而能够使电流在旁路电路115 中稳定地流动。
另外,在电动油泵1中,与具有齐纳二极管和电阻元件的旁路电路相比,具有变阻器115c和电阻元件的旁路电路能够进行以下操作。即,电动油泵1能够吸收振幅更高的浪涌,该浪涌是基于电感的点火电源的输出电压的浪涌。因此,根据电动油泵 1,与使用具有齐纳二极管和电阻元件的旁路电路的结构相比,能够抑制浪涌对 MOSFET 123的破坏。
以上,对本实用新型的优选的实施方式和变形例进行了说明,但本实用新型不限定于这些实施方式,能够在其主旨的范围内进行各种变形和变更。这些实施方式及其变形包含于实用新型的范围和主旨,并且也包含于权利要求书所记载的实用新型及其均等的范围内。

Claims (8)

1.一种电路板,其具有:
基板;
正极端子和GND端子,它们用于输入直流的外部电源;以及
反向连接保护电路,其在所述外部电源相对于所述正极端子和所述GND端子的正负的连接相反的情况下,对所述基板内的电路进行保护,
所述反向连接保护电路具有MOSFET,
其特征在于,
该电路板具有:
第1基板布线,其与所述MOSFET的源极端子连接;
第2基板布线,其与所述GND端子连接;以及
旁路电路,其在所述外部电源的输出电压为规定值以上的情况下,供电流从所述第1基板布线朝向所述第2基板布线流动,
所述规定值是比所述MOSFET的栅极-源极之间的耐电压小的值。
2.根据权利要求1所述的电路板,其特征在于,
该电路板具有与所述MOSFET的栅极端子连接的第3基板布线,
所述旁路电路具有以电的方式介于所述第1基板布线与所述第2基板布线之间并相互串联连接的齐纳二极管和电阻元件,
所述齐纳二极管以电的方式介于所述第1基板布线与所述第3基板布线之间,
所述电阻元件以电的方式介于所述第3基板布线与所述第2基板布线之间,
所述齐纳二极管的齐纳电压比所述MOSFET的栅极-源极之间的耐电压低。
3.根据权利要求1所述的电路板,其特征在于,
该电路板具有与所述MOSFET的栅极端子连接的第3基板布线,
所述旁路电路具有以电的方式介于所述第1基板布线与所述第2基板布线之间并相互串联连接的变阻器和电阻元件,
所述变阻器以电的方式介于所述第1基板布线与所述第3基板布线之间,
所述电阻元件以电的方式介于所述第3基板布线与所述第2基板布线之间,
所述变阻器的变阻器电压比所述MOSFET的栅极-源极之间的耐电压低。
4.根据权利要求2或3所述的电路板,其特征在于,
该电路板具有:
第1测试点,其与所述第1基板布线导通;以及
第2测试点,其与所述第3基板布线导通。
5.根据权利要求2所述的电路板,其特征在于,
该电路板具有电解电容器和马达驱动电路,
所述电解电容器以电的方式介于所述第1基板布线和第4基板布线中的任意一方与所述第2基板布线之间,该第4基板布线在比所述第1基板布线靠下游侧的位置经由电子元件与所述第1基板布线连接,
所述马达驱动电路配置于比所述电解电容器靠下游侧的位置。
6.根据权利要求3所述的电路板,其特征在于,
该电路板具有电解电容器和马达驱动电路,
所述电解电容器以电的方式介于所述第1基板布线和第4基板布线中的任意一方与所述第2基板布线之间,该第4基板布线在比所述第1基板布线靠下游侧的位置经由电子元件与所述第1基板布线连接,
所述马达驱动电路配置于比所述电解电容器靠下游侧的位置。
7.根据权利要求4所述的电路板,其特征在于,
该电路板具有电解电容器和马达驱动电路,
所述电解电容器以电的方式介于所述第1基板布线和第4基板布线中的任意一方与所述第2基板布线之间,该第4基板布线在比所述第1基板布线靠下游侧的位置经由电子元件与所述第1基板布线连接,
所述马达驱动电路配置于比所述电解电容器靠下游侧的位置。
8.一种电动油泵,其具有泵部、对所述泵部进行驱动的马达部以及电路板,
所述电路板具有对所述马达部的马达进行驱动的马达驱动电路,
其特征在于,
所述电路板是权利要求5所述的电路板。
CN202020305710.6U 2019-03-29 2020-03-12 电路板和电动油泵 Active CN211981497U (zh)

Applications Claiming Priority (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2019-066641 2019-03-29
JP2019066641 2019-03-29
JP2019207887A JP2020167918A (ja) 2019-03-29 2019-11-18 回路基板、及び電動オイルポンプ
JP2019-207887 2019-11-18

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN211981497U true CN211981497U (zh) 2020-11-20

Family

ID=72716539

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202020305710.6U Active CN211981497U (zh) 2019-03-29 2020-03-12 电路板和电动油泵

Country Status (2)

Country Link
JP (1) JP2020167918A (zh)
CN (1) CN211981497U (zh)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP7482014B2 (ja) 2020-12-15 2024-05-13 日立Astemo株式会社 モータ駆動制御装置

Family Cites Families (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3815885B2 (ja) * 1998-04-28 2006-08-30 日本電産株式会社 ポンプ装置
JP2000341848A (ja) * 1999-05-28 2000-12-08 Nichicon Corp 逆極性入力保護装置
JP2003037933A (ja) * 2001-07-24 2003-02-07 Koito Mfg Co Ltd 電子機器の保護装置
JP5492849B2 (ja) * 2011-09-20 2014-05-14 日立オートモティブシステムズ株式会社 車載用制御装置
JP2016226246A (ja) * 2015-06-04 2016-12-28 アルパイン株式会社 電源保護装置
JP6862278B2 (ja) * 2017-05-24 2021-04-21 株式会社デンソー 検査システム

Also Published As

Publication number Publication date
JP2020167918A (ja) 2020-10-08

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US10906577B2 (en) Electric power steering apparatus
EP3282566A1 (en) Electric power steering device
JP4628460B2 (ja) 回転電機、及びその製造方法
US9344023B2 (en) Motor device
JP5532984B2 (ja) 車両用回転電機
US11530700B2 (en) Electric oil pump
US20200313505A1 (en) Electric oil pump
US11333050B2 (en) Electric oil pump
JP2015006116A (ja) 車両用回転電機
CN211981497U (zh) 电路板和电动油泵
DE102011000235A1 (de) Drehende elektrische Maschine für Fahrzeuge
US10056752B2 (en) Rotary electric machine for a vehicle
US20210091642A1 (en) Circuit substrate and electric oil pump
CN112448647B (zh) 电子基板、车载电动机以及电动泵
US20200313517A1 (en) Circuit substrate and electric oil pump
JP2014057494A (ja) 車両用回転電機
KR20110077385A (ko) 자동차 전장품의 전원 안정화 회로
CN212479569U (zh) 电动油泵
US11698069B2 (en) Electronic board, in-vehicle electric motor and electric pump
JP5477159B2 (ja) モータ電流検出用ic、およびこれを用いた電流検出器またはモータ制御装置
JP6277601B2 (ja) 車両用回転電機
JP6089942B2 (ja) 車両用回転電機
US20230318387A1 (en) Electric rotating machine apparatus and electric power steering apparatus
US20070115866A1 (en) Power generation control device for vehicle generator
CN115836472A (zh) 将霍尔传感器和旋转变压器联接到ac马达系统中的控制器的接口电路

Legal Events

Date Code Title Description
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant