DE112015002413T5

DE112015002413T5 - Steuerungsplatine für eine Leistungswandlervorrichtung

Info

Publication number: DE112015002413T5
Application number: DE112015002413.1T
Authority: DE
Inventors: Keita Mutsuura
Original assignee: Aisin AW Co Ltd
Current assignee: Aisin Corp
Priority date: 2014-07-30
Filing date: 2015-07-01
Publication date: 2017-02-16
Also published as: US9806596B2; CN106664031B; JP6187408B2; CN106664031A; US20170141674A1; WO2016017363A1; JP2016032389A

Abstract

Eine Steuerungsplatine für eine Leistungswandlervorrichtung weist auf: einen Platinenkörper, einen Leistungsquellenerzeugungsabschnitt, welcher auf dem Platinenkörper vorgesehen ist, wobei der Leistungsquellenerzeugungsabschnitt einen Erdanschluss hat, einen Temperaturerfassungsabschnitt, welcher auf dem Platinenkörper vorgesehen ist, wobei der Temperaturerfassungsabschnitt eine Temperatur eines Schaltelements der Leistungswandlervorrichtung erfasst, einen Treiberabschnitt, welcher auf dem Platinenkörper vorgesehen ist, wobei der Treiberabschnitt ein Treibersignal erzeugt, welches das Schaltelement treibt, und einen Erdpotentialabschnitt, welcher auf dem Platinenkörper vorgesehen ist, wobei der Erdpotentialabschnitt einen ersten Leiterabschnitt, welcher sich von dem Erdanschluss des Leistungsquellenerzeugungsabschnitts zu einem ersten Abzweigungsabschnitt erstreckt, einen zweiten Leiterabschnitt, welcher von dem ersten Abzweigungsabschnitt abzweigt und sich zu dem Temperaturerfassungsabschnitt erstreckt und elektrisch nur mit dem Temperaturerfassungsabschnitt auf einer dem ersten Abzweigungsabschnitt nachgeschalteten Seite verbunden ist, und einen dritten Halbleiterabschnitt aufweist, welcher bei dem ersten Abzweigungsabschnitt in einer Richtung abzweigt, welche nicht hin gerichtet zu dem zweiten Leiterabschnitt und sich zu dem Treiberabschnitt erstreckt.

Description

Technisches Gebiet
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Steuerungsplatine für eine Leistungswandlervorrichtung.
Technischer Hintergrund
Es ist eine Zündungsvorrichtung für interne Verbrennungsmotoren bekannt, in welcher ein Chip eines Schaltungs-ICs (integrierter Schaltkreis, „integrated circuit“), welcher einen Temperatursensor aufweist, und ein Chip eines Steuerungsschaltkreis-ICs separat voneinander ausgeformt sind und der Schaltungs-IC mit dem Steuerungsschaltkreis-IC über einen Bonddraht verbunden ist (s. beispielsweise Patentdokument 1). Bei der Zündungsvorrichtung für interne Verbrennungsmotoren ist der Steuerungsschaltkreis-IC auf dem GND-Anschluss über ein leitendes Material montiert.
Stand der Technik-Dokumente
Patentdokumente

Patentdokument 1: JP-A-2006-299988

Zusammenfassung der Erfindung
Technisches Problem
Im Übrigen kann ein Temperaturerfassungsabschnitt auf der Platine vorgesehen sein, um die Temperatur eines Schaltelements zu erfassen. Die Platine kann mit anderen Schaltkreisabschnitten ausgestattet sein, welche die Erde (Erdung) brauchen, wie z.B. ein Treiberabschnitt, oder ein Überstromerfassungsabschnitt, zusätzlich zu dem Temperaturerfassungsabschnitt. In einem derartigen Fall kann, in Abhängigkeit von einem Aspekt einer elektrischen Verbindung zwischen dem Temperaturerfassungsabschnitt und den anderen Schaltkreisabschnitten und der Erde, die Erfassungsgenauigkeit des Temperaturerfassungsabschnittes durch Fluktuationen (Abweichung von 0 V) des Erdpotentials verringert werden, was durch den Betrieb von anderen Schaltkreisabschnitten verursacht wird.
Es ist eine Aufgabe der Erfindung, eine Steuerungsplatine für eine Leistungswandlervorrichtung bereitzustellen, welche eine Verschlechterung in der Erfassungsgenauigkeit des Temperaturerfassungsabschnitts reduzieren kann.
Lösung des Problems
Gemäß einem Aspekt der Erfindung ist eine Steuerungsplatine für eine Leistungswandlervorrichtung vorgesehen, welche aufweist: einen Platinenkörper, einen Leistungsquellenerzeugungsabschnitt, welcher auf dem Platinenkörper vorgesehen ist, wobei der Leistungsquellenerzeugungsabschnitt einen Erdanschluss hat, einen Temperaturerfassungsabschnitt, welcher auf dem Platinenkörper vorgesehen ist, wobei der Temperaturerfassungsabschnitt eine Temperatur eines Schaltelements der Leistungswandlervorrichtung erfasst, einen Treiberabschnitt, welcher auf dem Platinenkörper vorgesehen ist, wobei der Treiberabschnitt ein Treibersignal erzeugt, welches das Schaltelement treibt, und ein Erdpotentialabschnitt, welcher auf dem Platinenkörper vorgesehen ist, in welchem der Erdpotentialabschnitt umfasst: einen ersten Leiterabschnitt, welcher sich von dem Erdanschluss des Leistungsquellenerzeugungsabschnitts zu einem ersten Abzweigungsabschnitt erstreckt, einen zweiten Leiterabschnitt, welcher von dem ersten Abzweigungsabschnitt abzweigt, welcher sich zu dem Temperaturerfassungsabschnitt erstreckt und mit nur dem Temperaturerfassungsabschnitt elektrisch verbunden ist auf einer nachgeschalteten Seite des ersten Abzweigungsabschnitts, und einen dritten Leiterabschnitt, welcher bei dem ersten Abzweigungsabschnitt abzweigt in einer Richtung, welche nicht zu dem zweiten Leiterabschnitt hin gerichtet ist und sich zu dem Treiberabschnitt erstreckt.
Vorteilhafte Effekte der Erfindung
Gemäß der Erfindung kann eine Steuerungsplatine für eine Leistungswandlervorrichtung erhalten werden, welche eine Verschlechterung in der Erfassungsgenauigkeit des Temperaturerfassungsabschnitts reduziert.
Kurzbeschreibung der Figuren
1 zeigt ein Beispiel eines elektrischen Schaltkreises 1, welcher einen Inverter 4 aufweist.
2 ist ein Montagediagramm, welches eine Steuerungsplatine 400-1 für den Inverter 4 in dem Beispiel zeigt.
3 zeigt einen Erdpotentialabschnitt 430-1 der Steuerungsplatine 400-1 in dem Beispiel.
4 zeigt schematisch den Erdpotentialabschnitt der Steuerungsplatine in einem Vergleichsbeispiel.
5 ist eine Querschnittsansicht, welche schematisch ein Beispiel der Beziehung zwischen einem Leistungsmodul 70 und dem Platinenkörper 410-1 in einem Montagezustand zeigt.
6 zeigt schematisch einen Erdpotentialabschnitt 430-2 der Steuerungsplatine 400-2 in einem anderen Beispiel.
Beschreibung der Ausführungsformen
Im Folgenden werden Ausführungsformen mit Bezugnahme auf die Figuren beschrieben.
1 zeigt ein Beispiel des elektrischen Schaltkreises 1, welcher den Inverter 4 in einem Beispiel aufweist. Der elektrische Schaltkreis 1 wird dazu verwendet, beispielsweise einen Motor anzutreiben.
Der elektrische Schaltkreis 1 weist eine Batterie 2, den Inverter (ein Beispiel einer Leistungswandlervorrichtung) 4 und einen Glättungskondensator C1 auf. Ein Motor 5 ist mit dem Inverter 4 verbunden. Der Motor 5 kann ein Fahrmotor sein, welcher in einem Hybridfahrzeug oder elektrischen Fahrzeug verwendet wird. Der Inverter 4 weist eine Mehrzahl von Schaltelementen Q1 bis Q6 auf. Die Schaltelemente Q1 bis Q6 sind IGBTS (Insulated Gate Bipolar Transistors). Es können jedoch auch Schaltelemente wie MOSFETS (Metal Oxide Semiconductor Field-Effect Transistors) anstatt von IGBTS verwendet werden. Der Inverter 4 kann Freilaufdioden D1 bis D6 aufweisen, jeweils parallel zu den Schaltelementen Q1 bis Q6.
2 ist ein Montagediagramm, welches die Steuerungsplatine 400-1 für den Inverter 4 in dem Beispiel zeigt. 3 zeigt den Erdpotentialabschnitt 430-1 der Steuerungsplatine 400-1 in dem Beispiel und eine Querschnittsansicht, welche schematisch die inneren Schichten der Steuerungsplatine 400-1 zeigt. Die Positionen von den Komponenten der 3 unterscheiden sich geringfügig von denen im Montagediagramm der Steuerungsplatine 400-1, welche in 2 gezeigt ist, aber der Unterschied ist nicht wesentlich.
Die Steuerungsplatine 400-1 weist den Platinenkörper 410-1, einen Leistungsquellenerzeugungsabschnitt 421, einen Temperaturerfassungsabschnitt 422, einen Treiberabschnitt 424, einen Überstromerfassungsabschnitt 426 und den Erdpotentialabschnitt 430-1 auf.
Der Platinenkörper 410-1 ist eine Mehrschichtplatine. Der Platinenkörper 410-1 weist beispielsweise zwei oder mehr innere Schichten auf.
Der Leistungsquellenerzeugungsabschnitt 421 ist auf dem Platinenkörper 410-1 vorgesehen. Der Leistungsquellenerzeugungsabschnitt 421 erzeugt eine Leistungsquelle, welche für den Betrieb des Temperaturerfassungsabschnittes 422, des Treiberabschnittes 424, des Überstromerfassungsabschnittes 426 und Ähnlichem erforderlich ist. Der Leistungsquellenerzeugungsabschnitt 421 weist einen Erdanschluss GND auf. Der Leistungsquellenerzeugungsabschnitt 421 kann als ein Chip ausgeformt sein, wie in 2 gezeigt. Der Leistungsquellenerzeugungsabschnit1 421 kann einen Kondensator C2 aufweisen, wie in 3 gezeigt.
Der Temperaturerfassungsabschnitt 422 ist auf dem Platinenkörper 410-1 vorgesehen. Der Temperaturerfassungabschnitt 422 erfasst die Temperaturen der Schaltelemente Q1 bis Q6 des Inverters 4. Der Temperaturerfassungsabschnitt 422 weist eine Mehrzahl von Polysiliziumdioden auf, welche beispielsweise in Serie verbunden sind. In diesem Fall erfasst der Temperaturerfassungsabschnitt 422 die Temperaturen des Schaltelements Q1 und Ähnlichem unter Verwendung der Tatsache, dass die vorwärts gerichtete Spannung von Polysiliziumdioden in Abhängigkeit von den Temperaturen des Schaltelements Q1 und Ähnlichem fluktuiert.
Der Treiberabschnitt 424 ist auf dem Platinenkörper 410-1 vorgesehen. Der Treiberabschnitt 424 erzeugt Treibersignale (Gate-Signale) für das Treiben der Schaltelemente Q1 bis Q6. Das Verfahren für das Treiben der Schaltelemente Q1 bis Q6 ist beliebig.
Der Überstromerfassungsabschnitt 426 ist auf dem Platinenkörper 410-1 vorgesehen. Der Überstromerfassungsabschnitt 426 erfasst Überströme, welche in den Schaltelementen Q1 bis Q6 erzeugt werden.
Der Erdpotentialabschnitt 430-1 ist in dem Platinenkörper 410-1 vorgesehen. In dem in 3 gezeigten Beispiel ist der Erdpotentialabschnitt 430-1 in einer inneren Schicht des Platinenkörpers 410-1 ausgeformt.
Der Erdpotentialabschnitt 430-1 weist einen ersten Leiterabschnitt 431-1, einen zweiten Leiterabschnitt 432-1 und einen dritten Leiterabschnitt 433-1 auf.
Der erste Leiterabschnitt 431-1 erstreckt sich von dem Erdanschluss GND des Leistungsquellenerzeugungsabschnittes 421 zu einem ersten Abzweigungsabschnitt BR1. Ein Abzweigungsabschnitt ist ein Punkt, in welchem eine Stromroute sich zu individuellen Komponenten verzweigt. Demgemäß ist der Punkt (beispielsweise Position BR2 in 3), in welchem eine Abzweigungsroute nicht elektrisch mit einer Komponente verbunden ist, kein Abzweigungsabschnitt. Vorzugsweise ist die Länge des ersten Leiterabschnittes 431-1 so kurz wie möglich gemacht. In dem in 3 gezeigten Beispiel ist der erste Leiterabschnitt 431-1 durch einen Teil einer in dem Platinenkörper 410-1 ausgeformten Durchkontaktierung ausgeformt. In den folgenden Beschreibungen bezeichnet eine vorgeschaltete Seite den Teil, welcher nahe bei dem Erdanschluss GND des Leistungsquellenerzeugungsabschnittes 421 ist, und eine nachgeschaltete Seite bezeichnet den Teil, welcher fern ist von dem Erdanschluss GND des Leistungsquellenerzeugungsabschnittes 421.
Der zweite Leiterabschnitt 432-1 zweigt ab von dem ersten Abzweigungsabschnitt BR1 und erstreckt sich zu dem Temperaturerfassungsabschnitt 422. In dem in 3 gezeigten Beispiel weist der zweite Leiterabschnitt 432-1 ein Leitermuster 432-1a und Durchkontaktierung 432-1b auf. Das Leitermuster 432-1a ist auf einer ersten Schicht 411 ausgeformt, welche eine innere Schicht des Platinenkörpers 410-1 ist. Das Leitermuster 432-1a kann beispielsweise ein festes Muster aus Kupfer sein. Die Durchkontaktierung 432-1b verbindet das zweite Muster 432-1a elektrisch mit dem Temperaturerfassungsabschnitt 422. Auf der nachgeschalteten Seite des ersten Abzweigungsabschnittes BR1 ist der zweite elektrische Leiterabschnitt 432-1 elektrisch mit nur dem Temperaturerfassungsabschnitt 422 verbunden.
Der dritte Leiterabschnitt 433-1 zweigt bei dem ersten Abzweigungsabschnitt BR1 ab in der Richtung, welche nicht zu dem zweiten Leiterabschnitt 432-1 hin gerichtet ist, und erstreckt sich zu dem Treiberabschnitt 424. Wenn ein Abzweigen auftritt in der Richtung, welche zu dem zweiten Leiterabschnitt 432-1 nicht hingerichtet ist, dann gibt es keine gemeinsame Stromroute zwischen dem dritten Leiterabschnitt 433-1 und dem zweiten Leiterabschnitt 432-1. In anderen Worten formt der Abzweigungsabschnitt BR1 einen Abzweigungsabschnitt von dem ersten Leiterabschnitt 431-1 zu dem zweiten Leiterabschnitt 432-1 oder dem dritten Leiterabschnitt 433-1. In dem in 3 gezeigten Beispiel weist der dritte Leiterabschnitt 433-1 das Leitermuster 433-1a und die Durchkontaktierungen 433-1b und 433-1c auf. Das Leitermuster 433-1a ist auf einer zweiten Schicht 412 ausgeformt, welche eine innere Schicht des Platinenkörpers 410-1 ist. Das Leitermuster 433-1a kann beispielsweise ein festes Muster aus Kupfer sein. Die Positionen (angeordnet von oben) in dem Platinenkörper des Leitermusters 433-1a und des Leitermusters 432-1a sind willkürlich. Die Durchkontaktierung 433-1b verbindet elektrisch das Leitermuster 433-1a mit dem Treiberabschnitt 424. Die Durchkontaktierung 433-1c verbindet elektrisch das Leitermuster 433-1a mit dem Überstromerfassungsabschnitt 426. Die Durchkontaktierungen 433-1b und 433-1c sind elektrisch von dem Leitermuster 432-1a isoliert.
4 ist eine Querschnittsansicht, welche ein Vergleichsbeispiel zeigt. In dem Vergleichsbeispiel sind der Überstromerfassungsabschnitt, der Temperaturerfassungsabschnitt und der Treiberabschnitt (nacheinander von der vorgeschalteten Seite) elektrisch mit dem festen Muster (dem Erdpotentialabschnitt) der inneren Schicht des Platinenkörpers verbunden. In einem derartigen Vergleichsbeispiel, da der Treiberabschnitt zusätzlich zu dem Temperaturerfassungsabschnitt elektrisch mit dem Erdpotentialabschnitt auf der nachgeschalteten Seite des ersten Abzweigungsabschnitts BR1 verbunden ist, entsteht eine geringe Differenz im elektrischen Potential in einem Leiterabschnitt 432-0 durch den Betrieb des Treiberabschnitts. Da diese Differenz im elektrischen Potential Fluktuationen (Abweichungen von 0 V) des Erdpotentials in dem Temperaturerfassungsabschnitt hervorruft, wird die Erfassungsgenauigkeit des Temperaturerfassungsabschnittes verringert. Ähnlich dazu tritt ein derartiges Problem auch auf, wenn die Positionen des Überstromerfassungsabschnittes und des Treiberabschnitts ausgetauscht sind in 4.
Um dieses Problem zu lösen, ist in dem Beispiel, welches in 3 gezeigt ist, auf der nachgeschalteten Seite des ersten Abzweigungsabschnittes BR1 der Temperaturerfassungsabschnitt 422 elektrisch mit dem Erdanschluss GND des Leistungsquellenerzeugungsabschnitts 421 über den zweiten Leiterabschnitt 432-1 verbunden. Zusätzlich, auf der nachgeschalteten Seite des ersten Abzweigungsabschnittes BR1, sind der Treiberabschnitt 424 und der Überstromerfassungsabschnitt 426 elektrisch mit dem Erdanschluss GND des Stromquellenerzeugungsabschnitts 421 über den dritten Leiterabschnitt 433-1 verbunden. Demgemäß, in dem Beispiel, welches in 3 gezeigt ist, sogar wenn Fluktuationen des elektrischen Erdpotentials in dem dritten Leiterabschnitt 433-1 auftreten durch den Betrieb des Treiberabschnittes 424 oder Ähnlichem, beeinflussen nur die Fluktuationen in dem ersten Leiterabschnitt 433-1 von solchen Fluktuationen das Erdpotential in dem Temperaturerfassungsabschnitt 422. Dies kann die Verschlechterung in der Erfassungsgenauigkeit des Temperaturerfassungsabschnitts 422 reduzieren.
Zusätzlich ist in dem Beispiel, welches in 3 gezeigt ist, der zweite Leitungsabschnitt 432-1 elektrisch mit nur dem Temperaturerfassungsabschnitt 422 auf der nachgeschalteten Seite des ersten Abzweigungsabschnittes BR1 verbunden. Demgemäß ist in dem in 3 gezeigten Beispiel nur der Temperaturerfassungsabschnitt 422 elektrisch mit dem zweiten Leiterabschnitt 432-1 auf der nachgeschalteten Seite des ersten Abzweigungsabschnittes BR1 verbunden. Demgemäß bewirken, auf der nachgeschalteten Seite des Abzweigungsabschnittes BR1, andere Komponenten als der Temperaturerfassungsabschnitt 422 keine Fluktuationen des Erdpotentials in dem zweiten Leiterabschnitt 432-1. Dies kann die Verschlechterung in der Erfassungsgenauigkeit des Temperaturerfassungsabschnittes 422 reduzieren.
Zusätzlich, in dem in 3 gezeigten Beispiel, da das Leitermuster 422-1a und das Leitermuster 433-1a auf inneren Schichten des Platinenkörpers 410-1 ausgeformt sind, bestehn keine Beschränkungen bei dem Komponentenmontierbereich auf der Oberfläche des Platinenkörpers 410-1 und der Erdpotentialabschnitt 430-1 kann ohne eine Vergrößerung des Platinenkörpers 410-1 umgesetzt werden.
5 ist eine Querschnittsansicht, welche schematisch ein Beispiel der Beziehung zwischen dem Leistungsmodul 70 und dem Platinenkörper 410-1 im Montagezustand zeigt.
Der Platinenkörper 410-1 ist vorzugsweise derart angeordnet, dass er dem Leistungsmodul 70 zugewandt ist. Diese dem Leistungsmodul 70 zugewandte Anordnung bedeutet, dass der Platinenkörper 410-1 und das Leistungsmodul 70 in der Richtung angeordnet sind, welche orthogonal ist zu der Oberfläche des Platinenkörpers 410-1, so dass sie übereinander liegen bei einer Betrachtung in Draufsicht. Wie in 5 gezeigt, ist der Temperaturerfassungsabschnitt 422 auf der Oberfläche des Platinenkörpers 410-2 vorgesehen, welche entgegengesetzt ist zu der Oberfläche des Platinenkörpers 410-2, welche dem Leistungsmodul 70 zugewandt ist. Dies kann Effekte von Schaltrauschen von dem Leistungsmodul 70 auf den Temperaturerfassungsabschnitt 422 reduzieren. Das Leistungsmodul 70 weist die Schaltelemente Q1 bis Q6 auf. Beispielsweise können in dem Leistungsmodul 70 die Schaltelemente Q1 bis Q6, Anschlüsse, eine Kühlstruktur und Ähnliches integral ausgeformt sein.
Zusätzlich, wie in 5 gezeigt, ist das Leitermuster 432-1a vorzugsweise auf der inneren Schicht ausgeformt, welche am Weitesten weg ist von dem Leistungsmodul 70 in der Richtung, welche orthogonal ist zu der Oberfläche des Platinenkörpers 410-1. Dies kann die Effekte des Schaltrauschens von dem Leistungsmodul 70 auf das Leitermuster 433-1a (im Endeffekt den Temperaturerfassungsabschnitt 422) reduzieren. Zusätzlich, in dem in 5 gezeigten Beispiel, da das Leitungsmuster 433-1a die Funktion des Abschirmens gegen Schaltrauschen hat, können die Effekte des Schaltrauschens von dem Leistungsmodul 70 auf das Leitungsmuster 433-1a (und im Endeffekt den Temperaturerfassungsabschnitt 422) weiter reduziert werden.
6 zeigt schematisch den Erdpotentialabschnitt 430-2 der Steuerungsplatine 400-2 in einem anderen Beispiel und ist eine Draufsicht, welche den Platinenkörper 410-2 zeigt. Die Steuerungsplatine 400-2, welche in 6 gezeigt ist, unterscheidet sich von der Steuerungsplatine 400-1, welche in 3 gezeigt ist, hauptsächlich darin, dass der Platinenkörper 410-2 keine Mehrschichtplatine ist. Die Komponenten der Steuerungsplatine 400-2, welche im Wesentlichen dieselben sind wie in der Steuerungsplatine 400-1, werden mit denselben Bezugszeichen versehen und die Beschreibung wird weggelassen.
Der Platinenkörper 410-2 ist ausgeformt durch beispielsweise eine gedruckte Schaltkreisplatine. Der Erdpotentialabschnitt 430-2 ist in dem Platinenkörper 410-2 vorgesehen. In dem in 6 gezeigten Beispiel ist der Erdpotentialabschnitt 430-2 auf der Oberfläche des Platinenkörpers 410-2 ausgeformt. Der Erdpotentialabschnitt 430-2 kann durch ein Muster von gedruckten Drähten ausgeformt sein.
Der Erdpotentialabschnitt 430-2 weist einen ersten Leiterabschnitt 431-2, einen zweiten Leiterabschnitt 432-2 und einen dritten Leiterabschnitt 433-2 auf. Ähnlich dazu erstreckt sich der erste Leiterabschnitt 431-2 von dem Erdanschluss GND des Leistungsquellenerzeugungsabschnitts 421 zu dem ersten Abzweigungsabschnitt BR1. Der zweite Leiterabschnitt 432-2 zweigt bei dem ersten Abzweigungsabschnitt BR1 ab und erstreckt sich zu dem Temperaturerfassungsabschnitt 422. Auf der nachgeschalteten Seite des ersten Abzweigungsabschnittes BR1 ist der zweite elektrische Leiterabschnitt 432-1 elektrisch mit nur dem Temperaturerfassungsabschnitt 422 verbunden. Der dritte Leiterabschnitt 433-2 zweigt bei dem ersten Abzweigungsabschnitt BR1 ab in der Richtung, welche nicht hingerichtet ist zu dem zweiten Leiterabschnitt 432-2 und erstreckt sich zu dem Treiterabschnitt 424. Der dritte Leiterabschnitt 433-2 ist elektrisch mit dem Überstromerfassungsabschnitt 426 verbunden zusätzlich zu dem Treiberabschnitt 424 auf der nachgeschalteten Seite des ersten Abzweigungsabschnittes BR1.
Auch in dem in 6 gezeigten Beispiel können im Grunde dieselben Effekte wie bei dem in 3 gezeigten Beispiel erreicht werden. Jedoch bestehen bei dem Beispiel, wie es in 6 gezeigt ist, Einschränkungen bei dem Komponentenmontierbereich auf der Oberfläche des Platinenkörpers 410-2. Die Steuerungsplatine 400-2 kann auch angeordnet sein mit Bezug auf das Leistungsmodul 70 in einem Verhältnis, wie in 5 gezeigt. Das heißt, der Platinenkörper 410-2 ist derart angeordnet, dass er dem Leistungsmodul 70 zugewandt ist, und, zu diesem Zeitpunkt ist der Temperaturerfassungsabschnitt 422 auf der Oberfläche des Platinenkörpers 410-2 angeordnet, welche entgegengesetzt ist zu der Oberfläche des Platinenkörpers 410-2, welche dem Leistungsmodul 70 zugewandt ist. Dies kann die Effekte des Schaltrauschens des Leistungsmoduls 70 auf den Temperaturerfassungsabschnitt 422 reduzieren.
Obwohl vorstehend Ausführungsformen beschrieben worden sind, beschränkt sich die Erfindung nicht auf eine besondere Ausführungsform und kann auf verschiedene Weise abgewandelt werden oder verändert werden innerhalb des durch die Ansprüche bestimmten Schutzumfangs. Zusätzlich können alle oder eine Mehrzahl von Komponenten in den obengenannten Ausführungsformen kombiniert werden.
Beispielsweise kann, obwohl der Überstromerfassungsabschnitt 426 in den obengenannten Ausführungsformen als ein Beispiel eines Schaltkreisabschnittes vorgesehen ist, welcher ein anderer ist, als der Treiberabschnitt 424, ein anderer Schaltkreisabschnitt, welcher die Erde benötigt, zusätzlich zu oder anstatt von dem Überstromerfassungsabschnitt 426 vorgesehen sein.
Zusätzlich kann, obwohl der Leistungsquellenerzeugungsabschnitt 421, der Temperaturerfassungsabschnitt 422, der Treiberabschnitt 424 und der Überstromerfassungsabschnitt 426 auf einer einzigen Oberfläche des Platinenkörpers 410-1 (410-2) in den vorstehend genannten Ausführungsformen vorgesehen sind, jeder von dem Leistungsquellenerzeugungsabschnitt 421, dem Temperaturerfassungsabschnitt 422, dem Treiberabschnitt 424 und dem Überstromerfassungsabschnitt 426 auf der entgegengesetzten Oberfläche des Platinenkörpers 410-1 (410-2) vorgesehen sein.
Obwohl eine Komponente für die Steuerung des Inverters 4 auf der Steuerungsplatine 400-1 (Steuerungsplatine 400-2) in den obengenannten Ausführungsformen montiert ist, beschränkt sich die Erfindung nicht auf diese Ausführungsformen. Beispielsweise kann, wenn ein DC-DC-Wandler (ein anderes Beispiel einer Leistungswandlervorrichtung) zwischen dem Glättungskondensator C1 und der Batterie 3 vorgesehen ist, eine Komponente für die Steuerung des DC-DC-Wandlers auf der Steuerungsplatine 400-1 (Steuerungsplatine 400-2) montiert sein anstatt von oder zusätzlich zu der Komponente für die Steuerung des Inverters 4.
Zusätzlich können, obwohl die innere Schicht, auf welcher das Leitermuster 433-1a ausgeformt ist, und die innere Schicht, auf welcher das Leitermuster 432-1a ausgeformt ist, in dem Beispiel in 3 unterschiedlich ausgeformt sind, die Leitermuster 433-1a und 432-1a auf einer einzigen inneren Schicht ausgeformt sein.
Die folgenden Beispiele werden ebenso offenbart mit Bezug auf die vorstehend genannten Ausführungsformen.

(1) Die Steuerungsplatine 400-1 oder 400-2 für die Leistungswandlervorrichtung 4, welche aufweist: den Platinenkörper 410-1 oder 410-2, den Leistungsquellenerzeugungsabschnitt 421, welcher auf dem Platinenkörper 410-1 oder 410-2 vorgesehen ist, wobei der Leistungsquellenerzeugungsabschnitt 421 den Erdanschluss GND hat, den Temperaturerfassungsabschnitt 422, welcher auf dem Platinenkörper 410-1 oder 410-2 vorgesehen ist, wobei der Temperaturerfassungsabschnitt 422 die Temperaturen der Schaltelemente Q1 bis Q6 der Leistungswandlervorrichtung erfasst, den Treiberabschnitt 424, welcher auf dem Platinenkörper 410-1 oder 410-2 vorgesehen ist, wobei der Treiberabschnitt 424 Treibersignale erzeugt, welche die Schaltelemente Q1 bis Q6 antreiben, und den Erdpotentialabschnitt 430-1 oder 430-2, welcher in dem Platinenkörper 410-1 oder 410-2 vorgesehen ist, wobei der Erdpotentialabschnitt 430-1 oder 430-2 aufweist: den ersten Leiterabschnitt 431-1 oder 431-2, welcher sich von dem Erdanschluss GND des Leistungsquellenerzeugsabschnittes 421 zu dem ersten Abzweigungsabschnitt BR1 erstreckt, den zweiten Leiterabschnitt 432-1 oder 432-2, welcher bei dem ersten Abzweigungsabschnitt BR1 abzweigt und sich zu dem Temperaturerfassungsabschnitt 422 erstreckt, und elektrisch verbunden ist mit nur dem Temperaturerfassungsabschnitt 422 auf der nachgeschalteten Seite des ersten Abzweigungsabschnittes BR1 und den dritten Leiterabschnitt 433-1 oder 433-2, welcher abzweigt in einer Richtung, welche nicht hin gerichtet ist zu dem zweiten Leiterabschnitt 432-1 oder 432-2 bei dem ersten Abzweigungsabschnitt BR1 und sich zu dem Treiberabschnitt 424 erstreckt.

In der in (1) beschriebenen Struktur ist der Temperaturerfassungsabschnitt 422 elektrisch verbunden mit dem Erdanschluss GND des Leistungsquellenzeugungsabschnittes 421 über den zweiten Leiterabschnitt 432-1 oder 432-2 auf der nachgeschalteten Seite des ersten Abzweigungsabschnittes BR1. Zusätzlich ist der Treiberabschnitt 424 elektrisch mit dem Erdanschluss GND des Leistungsquellenerzeugungsabschnittes 421 über den dritten Leiterabschnitt 433-1 oder 433-2 auf der nachgeschalteten Seite des ersten Abzweigungsabschnittes BR1 verbunden. Demgemäß, sogar, wenn Fluktuationen des elektrischen Erdpotentials in dem dritten Leiterabschnitt 433-1 durch den Betrieb des Treiberabschnittes 424 entstehen, beeinflussen nur die Fluktuationen in dem ersten Leiterabschnitt 431-1 oder 431-2 von solchen Fluktuationen das Erdpotential in dem Temperaturerfassungsabschnitt 422. Dies kann eine Verschlechterung in der Erfassungsgenauigkeit des Temperaturerfassungsabschnitts 422 reduzieren. Zusätzlich ist der zweite Leiterabschnitt 432-1 oder 432-2 elektrisch mit nur dem Temperaturerfassungsabschnitt 422 auf der nachgeschalteten Seite des ersten Abzweigungsabschnittes BR1 verbunden. Demgemäß ist nur der Temperaturerfassungsabschnitt 422 elektrisch mit dem zweiten Leiterabschnitt 432-1 oder 432-2 auf der nachgeschalteten Seite des ersten Abzweigungsabschnittes BR1 verbunden. Demgemäß, auf der nachgeschalteten Seite des ersten Abzweigungsabschnittes BR1, verursachen Komponenten, welche andere sind, als der Temperaturerfassungsabschnitt 422, keine Fluktuationen des Erdpotentials in dem zweiten Leiterabschnitt 432-1 oder 432-2. Dies kann eine Verschlechterung in der Erfassungsgenauigkeit des Temperaturerfassungsabschnittes 422 reduzieren.

(2) Die Steuerungsplatine 400-1 für die Leistungswandlervorrichtung 4, welche in 1 beschrieben ist, in welcher der Platinenkörper 410-1 oder 410-2 eine Mehrschichtplatine ist, der zweite Leiterabschnitt 432-1 oder 432-2 das Leitermuster 432-1a aufweist, welches auf der ersten Schicht 411 ausgeformt ist, welche eine innere Schicht des Platinenkörpers 410-1 oder 410-2 ist, und der dritte Leiterabschnitt 433-1 oder 433-2 das Leitermuster 433-1a aufweist, welches auf der zweiten Schicht 412 ausgeformt ist, welche eine innere Schicht des Platinenkörpers 410-1 oder 410-2 ist, wobei die zweite Schicht 412 unterschiedlich ist von der ersten Schicht 411.

In der in (2) beschriebenen Struktur sind das Leitermuster 432-1a und das Leitermuster 433-1a auf inneren Schichten des Platinenkörpers 410 ausgeformt. Dies behebt die Einschränkungen in dem Komponentenmontagebereich auf der Oberfläche des Platinenkörpers 410-1 oder 410-2, welche durch das Leitermuster 432-1a und das Leitermuster 433-1a entstehen, wodurch der Erdpotentialabschnitt 430-1 umgesetzt wird, ohne dass die Steuerungsplatine 400-1 vergrößert wird.

(3) Die Steuerungsplatine 400-1 für die Leistungswandlervorrichtung 4, welche in (2) beschrieben ist, in welcher der Platinenkörper 410-1 derart angeordnet ist, dass er dem Leistungsmodul 70 zugewandt ist, welches die Schaltelemente Q1 bis Q6 aufweist, der Temperaturerfassungsabschnitt 422 auf der Oberfläche des Platinenkörpers 410-1 vorgesehen ist, welche entgegengesetzt ist zu einer Oberfläche des Platinenkörpers 410-1, welche dem Leistungsmodul 70 zugewandt ist, und die erste Schicht 411 eine innere Schicht ist, welche weiter weg ist von dem Leistungsmodul 70, als die zweite Schicht 412.

In der in (3) beschriebenen Struktur können die Effekte des Schaltrauschens von dem Leistungsmodul 70 auf den Temperaturerfassungsabschnitt 422 reduziert werden. Zusätzlich können die Effekte des Schaltrauschens von dem Leistungsmodul 70 auf das Leitungsmuster 433-1a (und im Endeffekt den Temperaturerfassungsabschnitt 422) reduziert werden. Zusätzlich, da das Leitungsmuster 433-1a der zweiten Schicht 412 die Funktion des Abschirmens von Schaltrauschen hat, können die Effekte von Schaltrauschen von dem Leistungsmodul 70 auf das Leitermuster 433-1a (und im Endeffekt den Temperaturerfassungsabschnitt 422) der ersten Schicht 411 weiter reduziert werden.
Die vorliegende internationale Anmeldung nimmt eine Priorität in Anspruch, basierend auf der japanischen Patentanmeldung Nr. 2014-154635 , eingereicht am 30. Juli 2014, deren gesamter Inhalt hierin durch Bezugnahme aufgenommen wird.
Bezugszeichenliste

1: elektrischer Schaltkreis
4: Inverter
70: Leistungsmodul
400-1, 400-2: Steuerungsplatine
410-1, 410-2: Platinenkörper
411: erste Schicht
412: zweite Schicht
421: Leistungsquellenerzeugungsabschnitt
422: Temperaturerfassungsabschnitt
424: Treiberabschnitt
426: Überstromerfassungsabschnitt
430-1, 430-2: Erdpotentialabschnitt
431-1, 431-2: erster Leiterabschnitt
432-1, 432-2: zweiter Leiterabschnitt
432-1a: Leitermuster
433-1, 433-2: dritter Leiterabschnitt
433-1a: Leiterabschnitt

Claims

Steuerungsplatine für eine Leistungswandlervorrichtung, mit: einem Platinenkörper; einem Leistungsquellenerzeugungsabschnitt, welcher auf dem Platinenkörper vorgesehen ist, wobei der Leistungsquellenerzeugungsabschnitt einen Erdanschluss hat; einem Temperaturerfassungsabschnitt, welcher auf dem Platinenkörper vorgesehen ist, wobei der Temperaturerfassungsabschnitt eine Temperatur eines Schaltelements der Leistungswandlervorrichtung erfasst; einem Treiberabschnitt, welcher auf dem Platinenkörper vorgesehen ist, wobei der Treiberabschnitt ein Treibersignal erzeugt, welches das Schaltelement treibt; und einem Erdpotentialabschnitt, welcher auf dem Platinenkörper vorgesehen ist, wobei der Erdpotentialabschnitt einen ersten Leiterabschnitt, welcher sich von dem Erdanschluss des Leistungsquellenerzeugungsabschnitts zu einem ersten Abzweigungsabschnitt erstreckt, einen zweiten Leitungsabschnitt, welcher bei dem ersten Abzweigungsabschnitt abzweigt und sich zu dem Temperaturerfassungsabschnitt erstreckt und elektrisch nur mit dem Temperaturerfassungsabschnitt auf einer nachgeschalteten Seite des ersten Abzweigungsabschnitts verbunden ist, und einen dritten Leiterabschnitt aufweist, welcher bei dem ersten Abzweigungsabschnitt in eine Richtung abzweigt, welche nicht hin gerichtet ist zu dem zweiten Leiterabschnitt, und sich zu dem Treiberabschnitt erstreckt.
Steuerungsplatine für eine Leistungswandlervorrichtung gemäß Anspruch 1, wobei der Platinenkörper eine Mehrschichtplatine ist, der zweite Leiterabschnitt ein Leitermuster aufweist, welches auf einer ersten Schicht ausgeformt ist, welche eine innere Schicht des Platinenkörpers ist, und der dritte Leiterabschnitt ein Leitermuster aufweist, welches auf einer zweiten Schicht ausgeformt ist, welche eine innere Schicht des Platinenkörpers ist, wobei die zweite Schicht unterschiedlich ist von der ersten Schicht.
Steuerungsplatine für eine Leistungswandlervorrichtung gemäß Anspruch 2, wobei der Platinenkörper so angeordnet ist, dass er einem Leistungsmodul, welches das Schaltelement aufweist, zugewandt ist, der Temperaturerfassungsabschnitt auf einer Oberfläche des Platinenkörpers vorgehsehen ist, welche entgegengesetzt ist zu einer Oberfläche des Platinenkörpers, welche dem Leistungsmodul zugewandt ist, und die erste Schicht eine innere Schicht ist, welche weiter weg ist vom dem Leistungsmodul als die zweite Schicht.