CN212660104U - 驱动器的电磁干扰抑制装置及驱动器 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种驱动器的电磁干扰抑制装置及驱动器，所述驱动器的电磁干扰抑制装置包括包括印制电路板，所述印制电路板上设置有逆变单元、电磁干扰抑制单元、直流输入接口、控制信号接口以及交流输出接口；所述逆变单元的输入端与所述直流输入接口连接，控制端与所述控制信号接口连接，输出端经由所述电磁干扰抑制单元连接至所述交流输出接口。本实用新型实施例通过在逆变单元的输出端与交流输出接口之间设置电磁干扰抑制单元，并将电磁干扰抑制单元焊接到印制电路板，在有效抑制高频噪声的同时，可避免动力输出线缆的磨损或脱落。

Description

驱动器的电磁干扰抑制装置及驱动器

技术领域

本实用新型涉及电机驱动领域，更具体地说，涉及一种驱动器的电磁干扰抑制装置及驱动器。

背景技术

电机通常使用变频器、伺服驱动器等电机驱动设备驱动运行，这些电机驱动设备通过向电机的定子或转子绕组输出特定频率的交流电使得电机以特定的速度转动。

在上述电机驱动器中，电机载频、开关电源的开关频率和电流采样时钟等都会在线缆、电网和空间中产生高频干扰。为避免干扰其他设备，通常需在电机驱动器的外部的动力输出线(该动力输出线与电机绕组连接)上设置磁环，以增大共模电感，减少高频噪声的辐射发射。

然而，上述动力输出线上的磁环，因在电机驱动器外部，并靠近电机驱动器放置，在振动环境中，其可靠性较差，往往会造成动力输出线磨损或使得连接电机驱动器的端子脱落。此外，受体积影响，上述磁环将影响动力输出线及电机驱动器的整体美观性。

实用新型内容

本实用新型实施例针对上述电机驱动器因抗干扰而设置于驱动器外部的磁环，易造成线缆磨损及端子脱落、影响整体美观性的问题，提供一种驱动器的电磁干扰抑制装置及驱动器。

本实用新型实施例解决上述技术问题的技术方案是，提供一种驱动器的电磁干扰抑制装置，包括印制电路板，所述印制电路板上设置有逆变单元、电磁干扰抑制单元、直流输入接口、控制信号接口以及交流输出接口；

所述逆变单元的输入端与所述直流输入接口连接，控制端与所述控制信号接口连接，输出端经由所述电磁干扰抑制单元连接至所述交流输出接口。

优选地，所述逆变单元包括多路输出，所述电磁干扰抑制单元包括与所述多路输出对应的多路共模电感，所述交流输出接口包括与所述逆变单元的多路输出对应的多路输入，所述逆变单元的多路输出分别经由所述多路共模电感连接至所述交流输出接口的多路输入。

优选地，所述多路共模电感包括磁环和分别绕设于所述磁环的绝缘铜线。

优选地，所述印制电路板上还设置有与所述逆变单元的多路输出对应的多个跨接电阻器安装孔位。

优选地，所述印制电路板上设置有两个逆变单元、两个电磁干扰抑制单元以及两个交流输出接口；

每一逆变单元的输出端分别经由一个电磁干扰抑制单元连接至对应的交流输出接口。

本实用新型实施例还提供一种驱动器，包括壳体以及设置在所述壳体内部的主控板和至少一个如上所述的驱动器的电磁干扰抑制装置，且所述主控板上设置有与至少一个所述电磁干扰抑制装置对应的至少一组直流输出接口和控制信号输出接口，所述电磁干扰抑制装置的直流输入接口及控制信号接口分别与对应的所述直流输出接口和所述控制信号输出接口对接，使所述电磁干扰抑制装置直插在所述主控板上，所述电磁干扰抑制装置的交流输出接口突伸到所述外壳的外部，以与外部负载连接。

优选地，在每一所述电磁干扰抑制装置上，所述直流输入接口以及所述控制信号输出接口分别突出于所述印制电路板上同一第一侧边，所述交流输出接口突设于所述印制电路板上与所述第一侧边相互垂直的第二侧边。

优选地，所述电磁干扰抑制装置包括安装板，所述安装板固定在所述印制电路板的第三侧边上并与所述第三侧边垂直，所述第三侧边与所述第一侧边相对设置；

所述安装板的两端均突出于所述第三侧边，且两端的突出部上均开设有第一安装孔；

所述壳体包括相对设置的用于安装所述电磁干扰抑制装置的两个安装架，所述两个安装架上开设有与所述第一安装孔相配合的第二安装孔；

所述安装板两端的突出部分别搭接在两个安装架上；

所述驱动器还包括紧固件，所述紧固件通过所述第一安装孔及所述第二安装孔将所述电磁干扰抑制装置紧固在所述安装架上。

优选地，所述紧固件为螺钉。

本实用新型实施例的驱动器的电磁干扰抑制装置及驱动器具有以下有益效果：通过在逆变单元的输出端与交流输出接口之间设置电磁干扰抑制单元，并将电磁干扰抑制单元焊接到印制电路板，可在有效抑制高频噪声的同时，避免增加动力输出线缆的重量，从而避免动力输出线缆的磨损或脱落。并且，由于电磁干扰抑制单元位于印制电路板上，因此提高了驱动器整体的美观性和一致性。

附图说明

图1是本实用新型实施例提供的驱动器的电磁干扰抑制装置的示意图；

图2是本实用新型实施例提供的驱动器的电磁干扰抑制装置中的电磁干扰抑制单元连接的示意图；

图3是本实用新型实施例提供的驱动器的示意图。

具体实施方式

为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

如图1所示，是本实用新型实施例提供的驱动器的电磁干扰抑制装置的示意图，该驱动器的电磁干扰抑制装置可应用于电机驱动器，例如用于控制关节机器人的关节电机的电机驱动器。本实施例的驱动器的电磁干扰抑制装置包括印制电路板11，且该印制电路板11上设置有逆变单元12、电磁干扰抑制单元、直流输入接口14、交流输出接口15以及控制信号接口16，例如，上述逆变单元12、电磁干扰抑制单元、直流输入接口14、交流输出接口15以及控制信号接口16柯分别焊接到印制电路板11。

上述逆变单元12由半导体开关管与印制电路板11上的连接导体(例如印制在基材上的铜皮)构成。在实际应用中，该逆变单元12还可包括与直流母线连接的直流母线电容，以及为半导体开关管散热的散热器等。具体地，上述半导体开关管可以为IGBT(InsulatedGate Bipolar Transistor，绝缘栅双极型晶体管)、MOSFET(Metal-Oxide-SemiconductorField-Effect Transistor，金氧半场效晶体管)等。在本实用新型的一个实施例中，逆变单元12可包括六个半导体开关管，且六个半导体开关管通过印制电路板11上的连接导体连接成三相逆变桥。并且，该逆变单元12的输入端(该输入端与逆变单元12的直流母线连接)与直流输入接口14连接，并通过半导体开关管的高频通断(例如通断频率为4kHz或8kHz)，将由直流输入接口14流入的直流电转换为交流电后输出。

在本实施例中，逆变单元12的输入端与直流输入接口14连接，控制端与控制信号接口16连接，输出端经由电磁干扰抑制单元连接至交流输出接口15。且该逆变单元12可根据来自控制信号接口16的控制信号将由直流输入接口14流入的直流电转换为交流电后输出，并由电磁干扰抑制单元滤除该逆变单元12输出的交流电中的高频干扰(例如半导体开关管产生的开关高频干扰)。

上述驱动器的电磁干扰抑制装置，通过在逆变单元12的输出端与交流输出接口15之间设置电磁干扰抑制单元，并将电磁干扰抑制单元焊接到印制电路板11，在有效抑制高频噪声的同时，可避免增加动力输出线缆的重量，从而避免动力输出线缆的磨损或脱落。并且，由于电磁干扰抑制单元位于印制电路板11上，因此提高了使用该印制电路板11的驱动器整体的美观性和一致性。

在本实用新型的一个实施例中，逆变单元12包括多路输出(例如图1所示包括两路输出)，相应地，电磁干扰抑制单元包括分别与多路输出对应的多路共模电感13，交流输出接口15包括与逆变单元12的多路输出对应的多路输入，且逆变单元12的多路输出分别经由多路共模电感13连接至交流输出接口15的多路输入。

在本实用新型的另一实施例中，结合图2所示，上述共模电感13包括磁环和分别绕设于磁环的多个线圈。逆变单元12的输出端包括多根输出线(例如当逆变单元12为三相全桥逆变电路时，其输出端包括三根输出线)，且每一逆变单元12的多根输出线分别经由共模电感13的多个线圈连接到交流输出接口15的不同端脚，即共模电感13的每一线圈串联连接在逆变单元12的一根输出线与交流输出接口15的一个端脚之间。这样，通过共模电感13，可滤除该逆变单元12输出的交流电中的共模干扰。

上述电磁干扰抑制单元除了采用共模电感13外，还可采用跨接电阻器。具体地，结合图2所示，在本实用新型的又一实施例中，电磁干扰抑制单元包括多个跨接电阻器(例如包括三个跨接电阻器电阻器R92、R93、R94，上述跨接电阻器具体可采用0R电阻)，每一逆变单元12的输出端的多根输出线分别经由跨接电阻器连接到交流输出接口15的不同端脚，即每一跨接电阻器串联连接在逆变单元12的一根输出线与交流输出接口15的一个端脚之间。

在实际应用中，可在印制电路板11上设置与逆变单元12的多路输出对应的多个跨接电阻器安装孔位(跨接电阻器安装孔位与逆变单元12的输出线上共模电感13的焊接位置并联)。当驱动器的电磁干扰抑制装置应用于对外高频干扰不高的场合，可使用跨接电阻器代替共模电感13。通过上述方式，可兼顾驱动器的电磁干扰抑制装置的不同应用场合。

此外，可在印制电路板11上集成两路电机驱动输出。具体地，印制电路板11包括两个电磁干扰抑制单元(例如两个共模电感13)、两个逆变单元12以及两个交流输出接口15，每一逆变单元12的输出端分别与一个电磁干扰抑制单元连接。相应地，交流输出接口15包括两个端脚组，每一逆变单元12的输出端分别经由一个电磁干扰抑制单元连接到交流输出接口15的一个端脚组。通过上述结构，可提高驱动器的电磁干扰抑制装置的集成度，节省使用该驱动器的空间。

如图3所示，本实用新型实施例还提供一种驱动器，该驱动器可应用于多关节机器人(例如六关节机器人)的关节电机的驱动控制。本实施例的驱动器包括外壳21、主控板22以及三个如上所述的电磁干扰抑制装置，上述主控板22和三个电磁干扰抑制装置分别锁紧固定在外壳21内部，且三个电磁干扰抑制装置分别与主控板22导电连接。上述主控板22上设置有与分别与三个电磁干扰抑制装置对应的多组直流输出接口和控制信号输出接口，电磁干扰抑制装置的直流输入接口14及控制信号接口16分别与主控板22上对应的直流输出接口和控制信号输出接口对接，使电磁干扰抑制装置直插在主控板22上。电磁干扰抑制装置的交流输出接口15突伸到外壳21的外部，以方便与外部负载连接。在实际应用中，驱动器中电磁干扰抑制装置的数量可根据其应用场合调整，例如可仅包括一个或两个电磁干扰抑制装置。

上述驱动器通过将电磁干扰抑制单元移入到外壳21的内部(即电磁干扰抑制装置的印制电路板上)，在抑制高频噪声的同时，提高了驱动器整体的美观性和一致性。

在本实用新型的一个实施例中，在每一电磁干扰抑制装置上，直流输入接口14以及控制信号接口16分别突出于印制电路板11上同一第一侧边，交流输出接口15则突设于印制电路板11上与第一侧边相互垂直的第二侧边。例如在图1中，直流输入接口14和控制信号接口16均突出于印制电路板11的底边(且该直流输入接口14和控制信号接口16的开口背向印制电路板11)，交流输出接口15突出于印制电路板11的侧边(且该交流输出接口15的开口背向印制电路板11)。驱动器的电磁干扰抑制装置以垂直于主控板22的方式锁紧固定在外壳21内，且驱动器的电磁干扰抑制装置的直流输入接口14插接到主控板22的直流输出接口，同时控制信号接口16插接到主控板22的控制信号输出接口。通过上述方式，可实现驱动器的电磁干扰抑制装置的直流输入，且无需额外的线缆，同时简化了驱动器的电磁干扰抑制装置的装配。

为方便电磁干扰抑制装置的固定，上述电磁干扰抑制装置还可包括安装板19(该安装板19可由钣金材料构成，并呈长条状)，该安装板19固定在印制电路板11的第三侧边上并与第三侧边垂直，该第三侧边与第一侧边相对设置。

安装板19的两端均突出于第三侧边的两个端部，且该安装板19两端的突出部上均开设有第一安装孔。相应地，壳体21包括相对设置的用于安装电磁干扰抑制装置的两个安装架23，两个安装架23上开设有与第一安装孔相配合的第二安装孔。

安装板19两端的突出部分别搭接在两个安装架23上，且驱动器还包括紧固件，紧固件通过第一安装孔及第二安装孔将电磁干扰抑制装置紧固在安装架23上。具体地，上述紧固件可采用螺钉。

通过上述方式，可保证电磁干扰抑制装置稳定固定，避免振动造成影响。

以上所述，仅为本实用新型较佳的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。因此，本实用新型的保护范围应该以权利要求的保护范围为准。

Claims (9)

1.一种驱动器的电磁干扰抑制装置，其特征在于，包括印制电路板，所述印制电路板上设置有逆变单元、电磁干扰抑制单元、直流输入接口、控制信号接口以及交流输出接口；

所述逆变单元的输入端与所述直流输入接口连接，控制端与所述控制信号接口连接，输出端经由所述电磁干扰抑制单元连接至所述交流输出接口。

2.根据权利要求1所述的驱动器的电磁干扰抑制装置，其特征在于，所述逆变单元包括多路输出，所述电磁干扰抑制单元包括与所述多路输出对应的多路共模电感，所述交流输出接口包括与所述逆变单元的多路输出对应的多路输入，所述逆变单元的多路输出分别经由所述多路共模电感连接至所述交流输出接口的多路输入。

3.如权利要求2所述的驱动器的电磁干扰抑制装置，其特征在于，所述多路共模电感包括磁环和分别绕设于所述磁环的绝缘铜线。

4.根据权利要求1所述的驱动器的电磁干扰抑制装置，其特征在于，所述印制电路板上还设置有与所述逆变单元的多路输出对应的多个跨接电阻器安装孔位。

5.根据权利要求1所述的驱动器的电磁干扰抑制装置，其特征在于，所述印制电路板上设置有两个逆变单元、两个电磁干扰抑制单元以及两个交流输出接口；

每一逆变单元的输出端分别经由一个电磁干扰抑制单元连接至对应的交流输出接口。

6.一种驱动器，其特征在于，包括壳体以及设置在所述壳体内部的主控板和至少一个如权利要求1-5中任一项所述的驱动器的电磁干扰抑制装置，且所述主控板上设置有与至少一个所述电磁干扰抑制装置对应的至少一组直流输出接口和控制信号输出接口，所述电磁干扰抑制装置的直流输入接口及控制信号接口分别与对应的所述直流输出接口和所述控制信号输出接口对接，使所述电磁干扰抑制装置直插在所述主控板上，所述电磁干扰抑制装置的交流输出接口突伸到所述壳体的外部，以与外部负载连接。

7.根据权利要求6所述的驱动器，其特征在于，在每一所述电磁干扰抑制装置上，所述直流输入接口以及所述控制信号输出接口分别突出于所述印制电路板上同一第一侧边，所述交流输出接口突设于所述印制电路板上与所述第一侧边相互垂直的第二侧边。

8.根据权利要求7所述的驱动器，其特征在于，所述电磁干扰抑制装置包括安装板，所述安装板固定在所述印制电路板的第三侧边上并与所述第三侧边垂直，所述第三侧边与所述第一侧边相对设置；

所述安装板的两端均突出于所述第三侧边，且两端的突出部上均开设有第一安装孔；

所述壳体包括相对设置的用于安装所述电磁干扰抑制装置的两个安装架，所述两个安装架上开设有与所述第一安装孔相配合的第二安装孔；

所述安装板两端的突出部分别搭接在两个安装架上；

所述驱动器还包括紧固件，所述紧固件通过所述第一安装孔及所述第二安装孔将所述电磁干扰抑制装置紧固在所述安装架上。

9.根据权利要求8所述的驱动器，其特征在于，所述紧固件为螺钉。

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