CN214797416U - 一种过温保护的电机控制器 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种过温保护的电机控制器，包括陶瓷基电路板和两个或者多于两个的一组MOS管，两个或者多于两个的一组MOS管焊接在陶瓷基电路板的线路层上；还包括热敏电阻，热敏电阻焊接在陶瓷基电路板的线路层上；还包括两个或者多于两个的一组金属管脚，与两个或者多于两个的一组MOS管对应连接，与热敏电阻对应连接；还包括电机控制器电路板，在电机控制器电路板的线路层上装置有MCU。通过将热敏电阻，装置于陶瓷基电路板上，形成陶瓷基电路板模块，可以对形成的MOS管模块的温度进行监控保护，还可以利用模块内的温度值，对MOS管的内阻值进行校准；为MCU电机控制运算提供准确数值，进行精准过流保护。

Description

一种过温保护的电机控制器

技术领域

本实用新型涉及用于驱动电机的控制器产品；其中较多产品采用变频技术。

背景技术

随着科技的进步，电子产品中大量使用了功率管。其中常用的有MOS管和IGBT；MOS管又叫场效应晶体管；它有多种用途，主要用作开关元器件。IGBT是另外一种功率管，又叫绝缘栅双极晶闸管，也是主要用作开关元器件。

管和IGBT被大量用于变频家电、电源、电机控制和逆变器等电子产品中。实际应用中，一般产品工作电流小就用MOS管；产品工作电流大，就采用IGBT。MOS管用于电机驱动控制器，是市场成熟技术；控制器电路为市场大量采用的成熟电路；主要包括有MOS管组、 MCU和供电部分。

在大电流电机控制器的电路中，都会用MOS管的内阻作为采样电阻，以便采集信号作为控制电机的参数；像电动自行车的控制器中，就采用了这种方法。当电机控制器工作时，MOS管的内阻值会随着温度的升高发生漂移，会导致MCU采集的数据发生偏差，影响控制电机的效果，甚至发生误判。同时，元器件都有工作温度范围，太高的温度，会降低电机控制器的工作效率和使用寿命。

陶瓷基电路板是指铜箔在高温下直接键合到陶瓷基片表面上的特殊工艺板。所制成的复合基板具有优良电绝缘性能，高导热特性。包括陶瓷基层和线路层。

发明内容

针对上述问题，本实用新型旨在提供一种过温保护的电机控制器，将电机控制电路中的一组MOS管装置于陶瓷基电路板上，同时装置热敏电阻，形成陶瓷基板功率模块；能够对电机控制器进行温度保护和更准确的过流保护。陶瓷基板功率模块的陶瓷基层外侧与电机控制器金属外壳内侧贴合，形成散热通道。

为实现该技术目的，本实用新型的方案是一种过温保护的电机控制器，包括陶瓷基电路板和两个或者多于两个的一组MOS管，陶瓷基电路板由线路层、陶瓷基层组成，两个或者多于两个的一组MOS管焊接在陶瓷基电路板的线路层上；还包括热敏电阻，热敏电阻焊接在陶瓷基电路板的线路层上；还包括两个或者多于两个的一组金属管脚，两个或者多于两个的一组金属管脚的一端焊接在陶瓷基电路板的线路层上，与两个或者多于两个的一组MOS管对应连接，与热敏电阻对应连接；还包括电机控制器电路板，电机控制器电路板由线路层和基板层组成，在电机控制器电路板的线路层上装置有MCU；两个或者多于两个的一组金属管脚的另外一端焊接在电机控制器电路板的线路层上，与电机控制器电路板的MCU对应连接；MCU采集到热敏电阻在电机控制器工作时的阻值后，根据热敏电阻的温度特性，得到对应温度值，温度值如超过设定的阈值，MCU控制调降两个或者多于两个的一组MOS管的工作频率。所采用的两个或者多于两个的一组MOS管能够替换为两个或者多于两个的一组IGBT。通过将热敏电阻，装置于陶瓷基电路板上，利用陶瓷基电路板的优良导热性，既帮助两个或者多于两个的一组MOS管的散热，又可以监测到两个或者多于两个的一组MOS管的工作温度，增加了过流保护的准确性。

作为优选，MCU采集到两个或者多于两个的一组MOS管中一个MOS管的压降，结合MCU通过热敏电阻得到的温度值，标定这一个MOS管的内阻值，MCU对这一个MOS管的压降和标定后的内阻值进行比值运算，得到标定后的电机控制器工作电流。在电机控制器工作状态下，MOS管内阻的温漂时必然的，通过对应的温度值，就可以得到此时实际的MOS管内阻值，从而MCU能够计算出此时的真实工作电流，实现对工作电流的标定。也就实现了准确的过流保护。

作为优选，还包括电机控制器金属外壳，陶瓷基电路板的陶瓷基层外侧与电机控制器金属外壳内侧贴合。形成了电机控制器对外散热通道；无需额外散热片，降低生产成本。

本技术方案的有益效果是:实现对电机控制器的温度保护；同时实现准确的过流保护。由于能够使电机控制器工作在设定工作温度范围内，电机控制器可以实现更长的工作寿命。

附图说明

图1为本实用新型具体实施例一的截面示意图。

图2 为本实用新型具体实施例二的截面示意图。

图3为本实用新型实施例三的陶瓷基电路板模块部分参考电路图。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本实用新型做进一步详细说明。

如图1所示，本实用新型的具体实施例一的截面示意图。一种过温保护的电机控制器，包括陶瓷基电路板1和两个或者多于两个的一组MOS管2，陶瓷基电路板1由线路层11、陶瓷基层12组成，两个或者多于两个的一组MOS管2焊接在陶瓷基电路板1的线路层11上；还包括热敏电阻3，热敏电阻3焊接在陶瓷基电路板1的线路层11上；还包括两个或者多于两个的一组金属管脚4，两个或者多于两个的一组金属管脚4的一端焊接在陶瓷基电路板1的线路层11上，与两个或者多于两个的一组MOS管2对应连接，与热敏电阻3对应连接；还包括电机控制器电路板5，电机控制器电路板5由线路层51和基板层52组成，在电机控制器电路板5的线路层51上装置有MCU6；两个或者多于两个的一组金属管脚4的另外一端焊接在电机控制器电路板5的线路层51上，与电机控制器电路板5上的MCU6对应连接；MCU6采集到热敏电阻3在电机控制器工作时的阻值后，根据热敏电阻3的温度特性，得到对应温度值，温度值如超过设定的阈值，MCU6控制调降两个或者多于两个的一组MOS管2的工作频率。

如图2所示，为本实用新型具体实施例二的截面示意图。其中陶瓷基电路板1的陶瓷基层12外侧与电机控制器金属外壳7内侧贴合。形成了对外散热通道。

如图3所示，为本实用新型实施例三的陶瓷基电路板模块部分参考电路图。六颗MOS管组成的一组MOS管2形成三相电路；一组MOS管2和热敏电阻3与管脚41到管脚415组成的一组金属管脚4对应连接；所形成的陶瓷基电路板模块通过管脚41到管脚415组成的一组金属管脚4与电机控制器电路板5的线路层51上的电路对应连接，与其中的MCU6对应连接。MCU6通过管脚45和管脚411，可以采集到之间MOS管的压降；通过管脚415可以采集到热敏电阻3对地414的电压值。该电路为市场成熟技术，在电机驱动电路中被大量使用，应用于电机控制器和变频产品。其中的一组MOS管2采用晶圆形式，还能够进一步减小陶瓷基电路板模块的体积。

以上所述，仅为本实用新型的较佳实施例，并不用以限制本实用新型，凡是依据本实用新型的技术实质对以上实施例所作的任何细微修改、等同替换和改进，均应包含在本实用新型技术方案的保护范围之内。

Claims (2)

1.一种过温保护的电机控制器，其特征在于：包括陶瓷基电路板和两个或者多于两个的一组MOS管，陶瓷基电路板由线路层、陶瓷基层组成，两个或者多于两个的一组MOS管焊接在陶瓷基电路板的线路层上；还包括热敏电阻，热敏电阻焊接在陶瓷基电路板的线路层上；还包括两个或者多于两个的一组金属管脚，两个或者多于两个的一组金属管脚的一端焊接在陶瓷基电路板的线路层上，与两个或者多于两个的一组MOS管对应连接，与热敏电阻对应连接；还包括电机控制器电路板，电机控制器电路板由线路层和基板层组成，在电机控制器电路板的线路层上装置有MCU；两个或者多于两个的一组金属管脚的另外一端焊接在电机控制器电路板的线路层上，与电机控制器电路板上的MCU对应连接；MCU采集到热敏电阻在电机控制器工作时的阻值后，根据热敏电阻的温度特性，得到对应温度值，温度值如超过设定的阈值，MCU控制调降两个或者多于两个的一组MOS管的工作频率。

2.根据权利要求1所述的一种过温保护的电机控制器，其特征在于：还包括电机控制器金属外壳，陶瓷基电路板的陶瓷基层外侧与电机控制器金属外壳内侧贴合。

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