JP5104923B2 - 電子装置 - Google Patents

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Description

本発明は、直列接続された抵抗からなる抵抗回路を備えた電子装置に関する。
従来、電子部品の温度上昇を抑えることができる電子装置として、例えば特許文献1に開示されている電子回路装置がある。
この電子回路装置は、電子回路チップと、ベース基板と、熱伝導部材とを備えている。電子回路チップは、ベース基板上に実装されている。電子回路チップとベース基板の隙間には、電子回路チップ及びベース基板に接触した状態で、熱伝導部材が設けられている。熱伝導部材により、電子回路チップからベース基板に至る経路の熱抵抗を低減できる。そのため、電子回路チップで発生した熱を効率よく放熱することができる。従って、電子回路チップの温度上昇を抑えることができる。
特開2010−73943号公報
ところで、ハイブリッド車両には、車体から絶縁された直流電源の高電圧(例えば288V)を交流電圧に変換して、車両駆動用のモータに供給するモータ制御装置が搭載されている。モータ制御装置は、直流高電圧を平滑化する平滑コンデンサを備えている。モータ制御装置が動作を開始すると、平滑コンデンサに電荷が蓄積され直流高電圧が平滑化される。その後、モータ制御装置が動作を停止し、直流電源と平滑コンデンサが切離されると、平滑コンデンサに電荷が蓄積されたままの状態となる。そのため、平滑コンデンサに蓄積された電荷による感電の可能性がある。そこで、モータ制御装置を構成するマイクロコンピュータを用いて、トルクを発生しない無効電力をモータに供給することによって、平滑コンデンサに蓄積された電荷を放電するようにしている。また、マイクロコンピュータが故障した場合であっても、平滑コンデンサに蓄積された電荷を放電できるよう、放電のための抵抗回路が設けられている。
抵抗回路は、平滑コンデンサに並列接続され、平滑コンデンサに蓄積された電荷を常時わずかずつ放電する。抵抗回路は、基板への実装を可能とするため、同一抵抗値の複数の抵抗を基板上に並べて配置し、直列接続して構成されている。
放電電流が流れると、抵抗の温度が上昇する。しかも、複数の抵抗を基板上に並べて配置するため、配置位置によって放熱状態が異なり、放熱状態の悪い位置に配置された抵抗の温度上昇が大きくなってしまう。
このような抵抗の温度上昇を抑えるため、前述した電子回路装置の構成を用いることができる。具体的には、直列接続された複数の抵抗と基板の隙間に、直列接続された複数の抵抗の本体部及び基板に接触した状態で熱伝導部材を設ける。熱伝導部材として、銅等の熱伝導率の高い金属材料を用いた場合、直列接続された複数の抵抗の本体部が同一の金属材料に接触することになる。そのため、高電圧が印加される抵抗の絶縁距離を確保できなくなってしまうという問題があった。
本発明はこのような事情に鑑みてなされたものであり、直列接続された抵抗からなる抵抗回路を備え、抵抗の温度上昇を抑えるとともに、高電圧が印加される抵抗の絶縁距離をも確保できる電子装置を提供することを目的とする。
そこで、本発明者は、この課題を解決すべく鋭意研究し試行錯誤を重ねた結果、抵抗回路をなす直列接続された抵抗が少なくとも3つ以上ある場合に、両端以外に配置される抵抗の抵抗値を、両端に配置される抵抗の抵抗値より小さくなるように設定することで、抵抗の温度上昇を抑えるとともに、高電圧が印加される抵抗の絶縁距離をも確保できることを見出し、本発明を完成するに至った。
すなわち、請求項1に記載の電子装置は、車体から絶縁された直流電源の電圧を平滑化する平滑コンデンサと、直列接続された少なくとも3つ以上の抵抗からなり、前記平滑コンデンサに蓄積された電荷の放電する抵抗回路と、を備えた電子装置において、直列接続された少なくとも3つ以上の抵抗は、それぞれ間隔をあけて配置されるとともに、それぞれ配線用パターンによって接続され、両端以外に配置される抵抗の抵抗値が、両端に配置される抵抗の抵抗値より小さくなるように設定されていることを特徴とする。この構成によれば、両端に配置される抵抗は、両端に接続される配線により放熱しやすく、両端以外に配置される抵抗は、隣合う抵抗からの受熱により放熱しにくい。しかし、両端以外に配置される抵抗の抵抗値は、両端に配置される抵抗の抵抗値より小さくなるように設定され、両端以外に配置される抵抗の消費電力が小さくなっている。そのため、放熱しにくい両端以外に配置される抵抗の発熱を、放熱しやすい両端に配置される抵抗の発熱より抑えることができる。従って、抵抗の温度上昇を抑えることができる。しかも、従来のように、直列接続された抵抗の本体部が、金属材料からなる同一の熱伝導部材に接触することもない。そのため、高電圧の印加される抵抗の絶縁距離を確保することもできる。
請求項2に記載の電子装置は、車体から絶縁された直流電源の電圧を平滑化する平滑コンデンサと、直列接続された少なくとも3つ以上の抵抗からなり、平滑コンデンサに蓄積された電荷の放電する抵抗回路と、を備えた電子装置において、抵抗は、基板に配置され、両端以外に配置される抵抗の抵抗値が、両端に配置される抵抗の抵抗値より小さくなるように設定され、基板に形成され、抵抗を直列接続する配線用パターンを有し、配線用パターンの幅が、抵抗の幅より広くなるように設定されていることを特徴とする。この構成によれば、配線用パターンを介して効率よく放熱することができる。
請求項3に記載の電子装置は、車体から絶縁された直流電源の電圧を平滑化する平滑コンデンサと、直列接続された少なくとも3つ以上の抵抗からなり、平滑コンデンサに蓄積された電荷の放電する抵抗回路と、を備えた電子装置において、抵抗は、基板に配置され、基板に形成され、抵抗を直列接続する配線用パターンを有し、配線用パターンの幅が、抵抗の幅より広くなるように設定されていることを特徴とする。この構成によれば、配線用パターンを介して効率よく放熱することができる。
請求項4に記載の電子装置は、車体から絶縁された直流電源の電圧を平滑化する平滑コンデンサと、直列接続された少なくとも3つ以上の抵抗からなり、平滑コンデンサに蓄積された電荷の放電する抵抗回路と、を備えた電子装置において、両端以外に配置される抵抗の抵抗値が、両端に配置される抵抗の抵抗値より小さくなるように設定され、車両駆動用モータを制御することを特徴とする。この構成によれば、車両駆動用モータを制御する電子装置において、抵抗回路を構成する抵抗の温度上昇を抑えるとともに、高電圧の印加される抵抗の絶縁距離をも確保することができる。
請求項5に記載の電子装置は、列の中央に配置される抵抗の抵抗値が、最も小さくなるように設定されていることを特徴とする。この構成によれば、列の中央に配置される抵抗は最も放熱しにくい。しかし、列の中央に配置される抵抗の抵抗値は、最も小さくなるように設定されている。そのため、最も放熱しにくい列の中央に配置される抵抗の発熱をより抑えることができる。従って、抵抗の温度上昇を確実に抑えることができる。
請求項6に記載の電子装置は、抵抗は、少なくとも5つ以上であり、両端以外に配置される抵抗の抵抗値が、列の中央に向かうに従って小さくなるように設定されていることを特徴とする。この構成によれば、両端以外に配置される抵抗は、列の中央に向かうに従って放熱しにくくなる。しかし、両端以外に配置される抵抗の抵抗値は、列の中央に向かうに従って小さくなるように設定されている。そのため、放熱しにくくなる列の中央に向かうに従って抵抗の発熱を抑えることができる。従って、抵抗の温度上昇をより確実に抑えることができる。
請求項7に記載の電子装置は、所定電力を消費しているとき、それぞれの抵抗の温度上昇が許容範囲内になるようにそれぞれの抵抗の抵抗値が設定されていることを特徴とする。この構成によれば、抵抗の温度上昇のばらつきを許容範囲内に抑えることができる。
請求項8に記載の電子装置は、所定電力を消費しているとき、それぞれの抵抗の温度上昇が同一になるようにそれぞれの抵抗の抵抗値が設定されていることを特徴とする。この構成によれば、抵抗の温度上昇のばらつきをなくすことができる。
請求項9に記載の電子装置は、配線用パターンは、基板を板厚方向に貫通するビアホールを有することを特徴とする。この構成によれば、ビアホールを介して効率よく放熱することができる。
請求項10に記載の電子装置は、配線用パターンは、列の中央に向かうに従ってビアホールの数が多くなるように設定されていることを特徴とする。この構成によれば、両端以外に配置される抵抗は、列の中央に向かうに従って放熱しにくくなる。しかし、配線用パターンは、列の中央に向かうに従ってビアホールの数が多くなるように設定されている。そのため、放熱しにくくなる列の中央に向かうに従ってビアホールを介して効率よく放熱することができる。
請求項11に記載の電子装置は、基板に形成される放熱用パターンを有することを特徴とする。この構成によれば、放熱用パターンを介して放熱することができる。
請求項12に記載の電子装置は、放熱用パターンは、ビアホールを介して配線用パターンに接続されていることを特徴とする。この構成によれば、ビアホール及び放熱用パターンを介して放熱することができる。
請求項13に記載の電子装置は、放熱用パターンは、基板の板厚方向に抵抗と対向して形成されることを特徴とする。この構成によれば、抵抗で発生した熱を放熱用パターンを介して確実に放熱することができる。
請求項14に記載の電子装置は、抵抗の間隔が、列の中央に向かうに従って広くなるように設定されていることを特徴とする。この構成によれば、抵抗は、列の中央に向かうに従って放熱しにくくなる。しかし、抵抗の間隔が、列の中央に向かうに従って広くなるように設定されている。そのため、列の中央に向かうに従って放熱しにくくなる放熱特性を改善することができる。従って、抵抗の温度上昇をより確実に抑えることができる。
請求項15に記載の電子装置は、両端以外に配置される抵抗の表面積が、両端に配置される抵抗の表面積より広くなるように設定されていることを特徴とする。この構成によれば、両端に配置される抵抗は放熱しやすく、両端以外に配置される抵抗は放熱しにくい。しかし、両端以外に配置される抵抗の表面積は、両端に配置される抵抗の表面積より広くなるように設定されている。そのため、放熱しにくい両端以外に配置される抵抗の放熱性を向上させることができる。従って、抵抗の温度上昇をより確実に抑えることができる。
請求項16に記載の電子装置は、車両駆動用モータを制御することを特徴とする。この構成によれば、車両駆動用モータを制御する電子装置において、抵抗回路を構成する抵抗の温度上昇を抑えるとともに、高電圧の印加される抵抗の絶縁距離をも確保することができる。
第1実施形態におけるインバータ装置の回路図である。 図1における抵抗回路に関連する部品実装面側のパターンを表した、部品実装面側から見た基板の部分拡大図である。 図1における抵抗回路に関連するはんだ面側のパターンを表した、部品実装面側から見た基板の部分拡大図である。 第2実施形態における抵抗回路に関連する部品実装面側のパターンを表した、部品実装面側から見た基板の部分拡大図である。 第2実装形態における抵抗回路に関連するはんだ面側のパターンを表した、部品実装面側から見た基板の部分拡大図である。
次に実施形態を挙げ、本発明をより詳しく説明する。本実施形態では、本発明に係る電子装置を、車両に搭載され、車両駆動用モータを制御するモータ制御装置に適用した例を示す。
(第1実施形態)
まず、図1を参照してモータ制御装置の構成について説明する。ここで、図1は、第1実施形態のモータ制御装置の回路図である。
図1に示すモータ制御装置1は、車体から絶縁された高電圧バッテリB1(直流電源)の出力する直流高電圧(例えば288V)を3相交流電圧に変換して車両駆動用モータM1に供給し、車両駆動用モータM1を制御する装置である。モータ制御装置1は、平滑コンデンサ10と、インバータ回路11と、制御回路12と、抵抗回路13とを備えている。
平滑コンデンサ10は、高電圧バッテリB1の供給する高電圧を平滑化するための素子である。平滑コンデンサ10の一端は、リレーR10を介して高電圧バッテリB1の正極端に接続されている。また、他端は、リレーR11を介して高電圧バッテリB1の負極端に接続されている。
インバータ回路11は、平滑コンデンサ10によって平滑化された高電圧を3相交流電圧に変換して車両駆動用モータM1に供給する回路である。インバータ回路11は、IGBT110〜115を備えている。IGBT110、113、IGBT111、114及びIGBT112、115は、それぞれ直列接続されている。具体的には、IGBT110〜112のエミッタが、IGBT113〜115のコレクタにそれぞれ接続されている。直列接続されたIGBT110、113、IGBT111、114及びIGBT112、115は、並列接続されている。IGBT110〜112のコレクタは平滑コンデンサ10の一端に、IGBT113〜115のコレクタは平滑コンデンサ10の他端にそれぞれ接続されている。IGBT110〜115のゲートは、制御回路12に接続されている。また、IGBT110、113、IGBT111、114及びIGBT112、115の直列接続点は、車両駆動用モータM1にそれぞれ接続されている。
制御回路12は、外部から入力される指令に基づいてIGBT110〜115を制御する回路である。制御回路13は、IGBT110〜115のゲートに接続されている。
抵抗回路13は、モータ制御装置1の動作停止後に、平滑コンデンサ10に蓄積された電荷による感電を防止するため、平滑コンデンサ10に蓄積された電荷を放電する回路である。抵抗回路13は、平滑コンデンサ10に蓄積された電荷を常時わずかずつ放電する。抵抗回路13は、抵抗130〜137を直列接続して構成されている。直列接続された抵抗130〜137のうち、抵抗130の一端は、平滑コンデンサ10の一端に接続されている。また、抵抗137の一端は、平滑コンデンサ10の他端に接続されている。
次に、図2及び図3を参照して抵抗回路の基板への実装状態について説明する。ここで、図2は、図1における抵抗回路に関連する部品実装面側のパターンを表した、部品実装面側から見た基板の部分拡大図である。図3は、図1における抵抗回路に関連するはんだ面側のパターンを表した、部品実装面側から見た基板の部分拡大図である。なお、図中に示す前後方向及び左右方向は、方向を区別するために便宜的に導入したものである。
図2及び図3に示すように、抵抗回路13を構成する抵抗130〜137は、表面積が同一な同一サイズのチップ抵抗である。抵抗130〜137は、基板14の表面である部品実装面上に、この順番で、後方から前方に向かって等間隔で列状に配置されている。
基板14は、配線用パターン140a〜140jと、ビアホール141と、放熱用パターン142a〜142cとを備えている。
配線用パターン140aは、基板14の部品実装面上に形成され、直列接続された抵抗130〜137のうち、抵抗130の一端を平滑コンデンサ10の一端に接続するためのパターンである。
配線用パターン140b〜140hは、基板14の部品実装面上に形成され、抵抗130〜137を直列接続するためのパターンである。配線用パターン140b〜140dは、配線用パターン140e〜140hに比べ、右方に長く延在している。配線用パターン140b〜140dは、部品実装面から、基板14の裏面であるはんだ面に向かって、基板14を板厚方向に貫通する複数のビアホール141をそれぞれ有している。
配線用パターン140iは、基板14の部品実装面上に形成され、直列接続された抵抗130〜137のうち、抵抗137の一端を平滑コンデンサ10の他端に接続するためのパターンである。具体的には、配置用パターン140jに接続されることによって抵抗137の一端を平滑コンデンサ10の他端に接続する。配線パターン140iは、部品実装面からはんだ面に向かって、基板14を板厚方向に貫通する複数のビアホール141を有している。
配線用パターン140jは、はんだ面上に、基板14の板厚方向に抵抗130〜137と対向して形成され、直列接続された抵抗130〜137のうち、抵抗137の一端を平滑コンデンサ10の他端に接続するためのパターンである。具体的には、配置用パターン140iに接続されることによって抵抗137の一端を平滑コンデンサ10の他端に接続する。また、配線用パターン140jは、抵抗130〜137の発生した熱を放熱するための放熱用パターンでもある。配線用パターン140jは、複数のビアホール141を介して配線用パターン140iに接続されている。
ここで、配線用パターン140a〜140jの左右方向の寸法Wp(幅)は、抵抗130〜137の左右方向の寸法Wr(幅)より広くなるように設定されている。
放熱用パターン142a〜142cは、はんだ面上に、基板14の板厚方向に配線用パターン140b〜140dの右方端部と対向して形成され、抵抗130〜133の発生した熱をそれぞれ放熱するためのパターンである。放熱用パターン142a〜142cは、複数のビアホール141を介して配線用パターン140b〜140dにそれぞれ接続されている。
ここで、抵抗130〜137の抵抗値は、直列接続された状態で所定の抵抗値となるように設定されている。また、両端以外に配置される抵抗131〜136の抵抗値が、両端に配置される抵抗130、137の抵抗値より小さく、かつ、列の中央に向かうに従って小さくなるように設定されている。さらに、列の中央に配置される抵抗133、134の抵抗値が、最も小さくなるように設定されている。加えて、抵抗回路13が所定電力を消費しているとき、抵抗130〜137の温度上昇が許容範囲内になるように抵抗130〜137の抵抗値が設定されている。具体的には、抵抗回路13が1.1W消費時に、抵抗130〜137の温度上昇が、温度上昇の許容範囲30deg〜33deg内になるように、抵抗130〜137の抵抗値が、それぞれ51Ω、27Ω、22Ω、20Ω、20Ω、20Ω、24Ω、47Ωに設定される。
次に、図1〜図3を参照してモータ制御装置の動作について説明する。車両のイグニッションスイッチ(図略)がオンすると、図1に示すリレーR10、R11がオンし、モータ制御装置1が動作を開始する。リレーR10、R11がオンすると、高電圧バッテリB1の直流高電圧が平滑コンデンサ10によって平滑化される。制御回路12は、外部から入力される指令に基づいて、インバータ回路11を構成するIGBT110〜115を制御する。インバータ回路11は、平滑コンデンサ10によって平滑化された直流高電圧を3相交流電圧に変換して車両駆動用モータM1に供給する。このようにして、モータ制御装置1が車両駆動用モータM1を制御する。
その後、イグニッションスイッチがオフすると、リレーR10、R11がオフし、モータ制御装置1が動作を停止する。モータ制御装置1が動作を停止すると、平滑コンデンサ10に電荷が蓄積されたままの状態となる。しかし、平滑コンデンサ10に蓄積された電荷は、抵抗回路13によって放電される。そのため、平滑コンデンサ10に蓄積された電荷による感電を防止することができる。
次に、抵抗回路を構成する抵抗の温度上昇について説明する。抵抗回路13に放電電流が流れると、抵抗130〜137の温度が上昇する。
図2及び図3に示すように、抵抗130〜137は、基板14の部品実装面上に等間隔で列状に配置されている。しかし、両端以外に配置される抵抗131〜136の抵抗値が、両端に配置される抵抗130、137の抵抗値より小さく、かつ、列の中央に向かうに従って小さくなるように設定されている。また、列の中央に配置される抵抗133、134の抵抗値が、最も小さくなるように設定されている。しかも、抵抗回路13が所定電力を消費しているとき、抵抗130〜137の温度上昇が許容範囲内になるように抵抗130〜137の抵抗値が設定されている。具体的には、抵抗130〜137の抵抗値が、それぞれ51Ω、27Ω、22Ω、20Ω、20Ω、20Ω、24Ω、47Ωに設定される。
抵抗130〜137の抵抗値が、それぞれ51Ω、27Ω、22Ω、20Ω、20Ω、20Ω、24Ω、47Ωに設定され、抵抗回路13の抵抗値が211Ωである場合において、抵抗回路13の消費電力が1.1Wのときの抵抗130〜137の温度上昇を測定した。また、比較例として、従来のように、抵抗130〜137の抵抗値が全て27Ωに設定され、抵抗回路13の抵抗値が216Ωである場合において、抵抗回路13の消費電力が1.1Wのときの抵抗130〜137の温度上昇も測定した。
Figure 0005104923
表1に示すように、第1実施形態において、抵抗回路13の消費電力が1.1Wのとき、抵抗130〜137の温度上昇が31deg〜32degであった。一方、比較例において、抵抗回路13の消費電力が1.1Wのとき、抵抗130〜137の温度上昇は27deg〜41degであった。
次に、効果について説明する。第1実施形態によれば、両端に配置される抵抗130、137は、両端に接続される配線パターン140a、140i、140jにより放熱しやすく、両端以外に配置される抵抗131〜136は、隣合う抵抗からの受熱により放熱しにくい。しかし、両端以外に配置される抵抗131〜136の抵抗値は、両端に配置される抵抗130、137の抵抗値より小さくなるように設定され、抵抗131〜136の消費電力が小さくなっている。そのため、放熱しにくい両端以外に配置される抵抗131〜136の発熱を、放熱しやすい両端に配置される抵抗130、137の発熱より抑えることができる。従って、抵抗130〜137の温度上昇を抑えることができる。しかも、従来のように、直列接続された抵抗130〜137の本体部が、金属材料からなる同一の熱伝導部材に接触することもない。そのため、高電圧が印加される抵抗の絶縁距離を確保することができる。従って、平滑コンデンサ10に蓄積された電荷を放電する直列接続された抵抗130〜137からなる抵抗回路13において、抵抗130〜137の温度上昇を抑えるとともに、高電圧が印加される抵抗の絶縁距離をも確保することができる。
第1実施形態によれば、列の中央に配置される抵抗は最も放熱しにくい。しかし、列の中央に配置される抵抗133、134の抵抗値は、最も小さくなるように設定されている。そのため、最も放熱しにくい列の中央に配置される抵抗133、134の発熱をより抑えることができる。従って、抵抗13〜137の温度上昇を確実に抑えることができる。
第1実施形態によれば、両端以外に配置される抵抗131〜136は、列の中央に向かうに従って放熱しにくくなる。しかし、両端以外に配置される抵抗131〜136の抵抗値は、列の中央に向かうに従って小さくなるように設定されている。そのため、放熱しにくくなる列の中央に向かうに従って抵抗の発熱を抑えることができる。従って、抵抗130〜137の温度上昇をより確実に抑えることができる。
第1実施形態によれば、所定電力を消費しているとき、抵抗130〜137の温度上昇が許容範囲内になるように抵抗130〜137の抵抗値が設定されている。そのため、抵抗130〜137の温度上昇のばらつきを許容範囲内に抑えることができる。
第1実施形態によれば、配線用パターン140a〜140jの幅が、抵抗130〜137の幅より広くなるように設定されている。そのため、配線用パターン140a〜140jを介して効率よく放熱することができる。
第1実施形態によれば、ビアホール141を有している。そのため、ビアホール141を介して効率よく放熱することができる。
第1実施形態によれば、放熱用パターンとして機能する配線用パターン140j及び放熱用パターン142a〜142cを有している。そのため、放熱用パターンとして機能する配線用パターン140j及び放熱用パターン142a〜142cを介して放熱することができる。
第1実施形態によれば、放熱用パターン142a〜142cは、ビアホール141を介して配線用パターン140b〜140dに接続されている。そのため、ビアホール141及び放熱用パターン142a〜142cを介して放熱することができる。
第1実施形態によれば、放熱用パターンとしても機能する配線用パターン140jは、基板14の板厚方向に抵抗130〜137と対向して形成されている。そのため、抵抗130〜137で発生した熱を放熱用パターンとして機能する配線用パターン140jを介して確実に放熱することができる。
なお、第1実施形態では、8つの抵抗130〜137を直列接続して抵抗回路13を構成している例を挙げているが、これに限られるものではない。少なくとも3つ以上の抵抗を直列接続して抵抗回路を構成してもよい。この場合、両端以外に配置される抵抗の抵抗値を、両端に配置される抵抗の抵抗値より小さく設定することができる。列の中央に配置される抵抗の抵抗値を、最も小さく設定することができる。また、少なくとも5つ以上の抵抗を直列接続して抵抗回路を構成してもよい。この場合、両端以外に配置される抵抗の抵抗値を、列の中央に向かうに従って小さく設定することができる。そのため、同様に、抵抗の温度上昇を抑えることができる。
第1実施形態では、抵抗回路13が所定電力を消費しているとき、抵抗130〜137の温度上昇が許容範囲内になるように、抵抗130〜137の抵抗値を設定している例を挙げているが、これに限られるものではない。所定電力を消費しているとき、それぞれの抵抗の温度上昇が同一になるように、それぞれの抵抗の抵抗値を設定してもよい。抵抗の温度上昇を最も抑えることができる。
第1実施形態では、配線用パターン140b〜140dが、それぞれ同数のビアホール141を有している例を挙げているが、これに限られるものではない。ビアホールの数を、列の中央に向かうに従って多くなるように設定してもよい。放熱しにくくなる列の中央に向かうに従ってビアホールを介して効率よく放熱することができる。
第1実施形態では、抵抗130〜137の間隔を同一に設定している例を挙げているが、これに限られるものではない。抵抗の間隔を、列の中央に向かうに従って広くなるように設定してもよい。列の中央に向かうに従って放熱しにくくなる放熱特性を改善することができる。そのため、抵抗の温度上昇をより確実に抑えることができる。
第1実施形態では、抵抗130〜137の表面積を同一に設定している例を挙げているが、これに限られるものではない。両端以外に配置される抵抗の表面積を、両端に配置される抵抗の表面積より広くなるように設定してもよい。放熱しにくい両端以外に配置される抵抗の放熱性を向上させることができる。そのため、抵抗の温度上昇をより確実に抑えることができる。
第1実施形態では、配線用パターン及び放熱用パターンを、部品実装面上及びはんだ面上の少なくともいずれかに形成した例を挙げているが、これに限られるものではない。配線用パターン及び放熱用パターンを、基板の内層パターンとして形成してもよい。
第1実施形態では、抵抗130〜137を直列接続している例を挙げているが、これに限られるものではない。消費電力が大きくなる場合には、複数の抵抗を並列接続して、直列接続される個々の抵抗を構成してもよい。
第1実施形態では、配線用パターン140a〜140jの左右方向の寸法が、抵抗130〜137の左右方向の寸法より広くなるように設定されている例を挙げているが、これに限られるものではない。配線用パターンの面積が、抵抗の基板側の面を除いた表面積より広くなるように設定されていてもよい。同様の効果を得ることができる。
(第2実施形態)
次に、第2実施形態のモータ制御装置について説明する。第2実施形態のモータ制御装置は、第1実施形態のモータ制御装置に対して、抵抗回路の配線用パターンの形状を変更するとともに、放熱用パターンを一部削除したものである。
まず、図4及び図5を参照して第2実施形態の抵抗回路の基板への実装状態について説明する。ここで、図4は、第2実施形態における抵抗回路に関連する部品実装面側のパターンを表した、部品実装面側から見た基板の部分拡大図である。図5は、第2実施形態における抵抗回路に関連するはんだ面側のパターンを表した、部品実装面側から見た基板の部分拡大図である。なお、図中に示す前後方向及び左右方向は、方向を区別するために便宜的に導入したものである。ここでは、第1実施形態との相違部分である抵抗回路の基板への実装状態について説明し、共通する部分については必要とされる箇所以外説明を省略する。
図4及び図5に示す抵抗230〜237は、表面積が同一な同一サイズのチップ抵抗である。抵抗230〜237は、基板24の表面である部品実装面上に、この順番で、後方から前方に向かって等間隔で列状に配置されている。
基板24は、配線用パターン240a〜240jと、ビアホール241とを備えている。しかし、第1実施形態における放熱用パターン142a〜142cに相当するパターンは有していない。
配線用パターン240a、240e〜240jは、第1実施形態の配線用パターン140a、140e〜140jと同一構成である。
配線用パターン240b〜240dは、第1実施形態の配線用パターン140b〜140dに比べ、左右方向の寸法が短くなるように設定されている。また、第1実施形態の配線用パターン140b〜140dが有していたビアホール141も有していない。
ここで、抵抗230〜237の抵抗値は、直列接続された状態で所定の抵抗値となるように設定されている。また、両端以外に配置される抵抗231〜236の抵抗値が、両端に配置される抵抗230、237の抵抗値より小さく、かつ、列の中央に向かうに従って小さくなるように設定されている。さらに、列の中央に配置される抵抗233、234の抵抗値が、最も小さくなるように設定されている。加えて、抵抗回路23が所定電力を消費しているとき、抵抗230〜237の温度上昇が許容範囲内になるように抵抗230〜237の抵抗値が設定されている。
なお、第1実施形態に対して、一部の配線用パターンの左右方向の寸法が短くなるとともに、ビアホール及び放熱用パターンも有していないため、第1実施形態と放熱性が異なる。そのため、抵抗230〜237の抵抗値は、第1実施形態における抵抗130〜137の抵抗値とは異なる値となる。
次に、効果について説明する。第2実施形態によれば、第1実施形態と同様の効果を得るとともに、パターンの占有面積を抑えることができる。
1・・・モータ制御装置、10・・・平滑コンデンサ、11・・・インバータ回路、110〜115・・・IGBT、12・・・制御回路、13、23・・・抵抗回路、130〜137、230〜237・・・抵抗、14、24・・・基板、140a〜140i、240a〜240i・・・配線用パターン、140j、240j・・・配線用パターン(放熱用パターン)、141、241・・・ビアホール、242a〜242c・・・放熱用パターン、B1・・・高電圧バッテリ(直流電源)、M1・・・車両駆動用モータ、R10、R11・・・リレー

Claims (16)

  1. 車体から絶縁された直流電源の電圧を平滑化する平滑コンデンサと、
    直列接続された少なくとも3つ以上の抵抗からなり、前記平滑コンデンサに蓄積された電荷の放電する抵抗回路と、
    を備えた電子装置において、
    直列接続された少なくとも3つ以上の前記抵抗は、それぞれ間隔をあけて配置されるとともに、それぞれ配線用パターンによって接続され、
    両端以外に配置される前記抵抗の抵抗値が、両端に配置される前記抵抗の抵抗値より小さくなるように設定されていることを特徴とする電子装置。
  2. 車体から絶縁された直流電源の電圧を平滑化する平滑コンデンサと、
    直列接続された少なくとも3つ以上の抵抗からなり、前記平滑コンデンサに蓄積された電荷の放電する抵抗回路と、
    を備えた電子装置において、
    前記抵抗は、基板に配置され、
    両端以外に配置される前記抵抗の抵抗値が、両端に配置される前記抵抗の抵抗値より小さくなるように設定され、
    前記基板に形成され、前記抵抗を直列接続する配線用パターンを有し、
    前記配線用パターンの幅が、前記抵抗の幅より広くなるように設定されていることを特徴とする電子装置。
  3. 車体から絶縁された直流電源の電圧を平滑化する平滑コンデンサと、
    直列接続された少なくとも3つ以上の抵抗からなり、前記平滑コンデンサに蓄積された電荷の放電する抵抗回路と、
    を備えた電子装置において、
    前記抵抗は、基板に配置され、
    前記基板に形成され、前記抵抗を直列接続する配線用パターンを有し、
    前記配線用パターンの幅が、前記抵抗の幅より広くなるように設定されていることを特徴とする電子装置。
  4. 車体から絶縁された直流電源の電圧を平滑化する平滑コンデンサと、
    直列接続された少なくとも3つ以上の抵抗からなり、前記平滑コンデンサに蓄積された電荷の放電する抵抗回路と、
    を備えた電子装置において、
    両端以外に配置される前記抵抗の抵抗値が、両端に配置される前記抵抗の抵抗値より小さくなるように設定され、車両駆動用モータを制御することを特徴とする電子装置。
  5. 列の中央に配置される前記抵抗の抵抗値が、最も小さくなるように設定されていることを特徴とする請求項1に記載の電子装置。
  6. 前記抵抗は、少なくとも5つ以上であり、
    両端以外に配置される前記抵抗の抵抗値が、列の中央に向かうに従って小さくなるように設定されていることを特徴とする請求項1又は5に記載の電子装置。
  7. 所定電力を消費しているとき、それぞれの前記抵抗の温度上昇が許容範囲内になるようにそれぞれの前記抵抗の抵抗値が設定されていることを特徴とする請求項1、5、6のいずれか1項に記載の電子装置。
  8. 所定電力を消費しているとき、それぞれの前記抵抗の温度上昇が同一になるようにそれぞれの前記抵抗の抵抗値が設定されていることを特徴とする請求項7に記載の電子装置。
  9. 前記配線用パターンは、前記基板を板厚方向に貫通するビアホールを有することを特徴とする請求項2又は3に記載の電子装置。
  10. 前記配線用パターンは、列の中央に向かうに従って前記ビアホールの数が多くなるように設定されていることを特徴とする請求項9に記載の電子装置。
  11. 前記基板に形成される放熱用パターンを有することを特徴とする請求項2、3、9、10のいずれか1項に記載の電子装置。
  12. 前記放熱用パターンは、前記ビアホールを介して前記配線用パターンに接続されていることを特徴とする請求項11に記載の電子装置。
  13. 前記放熱用パターンは、前記基板の板厚方向に前記抵抗と対向して形成されることを特徴とする請求項11又は12に記載の電子装置。
  14. 前記抵抗の間隔が、列の中央に向かうに従って広くなるように設定されていることを特徴とする請求項9〜13のいずれか1項に記載の電子装置。
  15. 両端以外に配置される前記抵抗の表面積が、両端に配置される前記抵抗の表面積より広くなるように設定されていることを特徴とする請求項1〜14のいずれか1項に記載の電子装置。
  16. 車両駆動用モータを制御することを特徴とする請求項1〜3、5〜13のいずれか1項に記載の電子装置。
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