JP6577146B1 - 電子モジュール - Google Patents
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Abstract
Description
直流を3相の交流に変換し、当該3相の交流を3相モータに供給して駆動するための電子モジュールであって、
基板と、
前記基板の第1辺に沿って配列された複数の信号端子と、
前記基板の前記第1辺に対向する第2辺に沿って配列された、電源端子、前記3相モータの3つのコイルにそれぞれ接続される第1ないし第3モータ端子、及び、接地端子と、
前記基板上に前記第1辺に沿って設けられ、前記電源端子に接続された電源配線と、
前記基板上に前記第2辺に沿って設けられ、前記接地端子に接続された接地配線と、
前記電源配線と前記接地配線との間でハイサイドスイッチとローサイドスイッチとが直列に接続されて構成されるとともに、前記ハイサイドスイッチと前記ローサイドスイッチとの接続点がそれぞれ前記第1ないし第3モータ端子に接続され、互いに並列に接続される第1ないし第3のハーフブリッジと、を備え、
前記電源端子と前記接地端子との間に、前記第1モータ端子、前記第2モータ端子、及び前記第3モータ端子が配置されている
ことを特徴とする。
前記電源端子から前記第1モータ端子を介した前記接地端子までの第1電流経路の第1の長さ、前記電源端子から前記第2モータ端子を介した前記接地端子までの第2電流経路の第2の長さ、及び、前記電源端子から前記第3モータ端子を介した前記接地端子までの第3電流経路の第3の長さが、インダクタンス及びインピーダンスの差が低減されるように、設定されている
ことを特徴とする。
前記電源配線は、
前記基板の上面に設けられるとともに、前記基板の前記第1辺に沿って延在する第1部分と、
前記基板の前記第1辺及び第2辺に交わる第3辺に沿って延在し、一端が前記第1部分の一端に接続され、他端が電源端子の一端に接続された第2部分と、を有する
ことを特徴とする。
前記第1のハーフブリッジは、
前記第1部分の他端上に配置され、一端が前記第1部分に接続され、他端が前記第1モータ端子に接続された第1ハイサイドスイッチと、
一端が前記第1モータ端子Uに接続され、他端が前記接地配線に接続された第1ローサイドスイッチと、を有し、
前記第3のハーフブリッジは、
前記第1部分の一端端上に配置され、一端が前記第1部分に接続され、他端が前記第3モータ端子に接続された第3ハイサイドスイッチと、
一端が前記第3モータ端子に接続され、他端が前記接地配線に接続された第3ローサイドスイッチと、を有し、
前記第2のハーフブリッジは、
前記第1ハイサイドスイッチと前記第3ハイサイドスイッチとの間に位置するように前記第1部分上に配置され、一端が前記第1部分に接続され、他端が前記第2モータ端子に接続された第2ハイサイドスイッチと、
一端が前記第2モータ端子に接続され、他端が前記接地配線に接続された第2ローサイドスイッチと、を有する
ことを特徴とする。
前記電源端子、前記第1モータ端子、前記第2モータ端子、前記第3モータ端子、前記接地端子の順に、前記基板の前記第3辺側から、前記第2辺に沿って並んで配置されている
ことを特徴とする。
前記基板の上面に前記電源配線の前記第1部分と前記接地配線との間に位置するように設けられた、前記第1ハイサイドスイッチと近接し且つ前記第1ハイサイドスイッチの他端及び前記第1モータ端子に電気的に接続された第1中央配線と、
前記基板の上面に前記電源配線の前記第1部分と前記接地配線との間に位置するように設けられ、前記第2ハイサイドスイッチと近接し且つ前記第2ハイサイドスイッチの他端及び前記第2モータ端子に電気的に接続された第2中央配線と、
前記基板の上面に前記電源配線の前記第1部分と前記接地配線との間に位置するように設けられ、前記第3ハイサイドスイッチと近接し且つ前記第3ハイサイドスイッチの他端及び前記第3モータ端子に電気的に接続された第3中央配線と、をさらに備える
ことを特徴とする。
前記基板の上面に前記第1中央配線と近接するように設けられた第1出力配線と、
前記基板の上面に前記第2中央配線と近接するように設けられた第2出力配線と、
前記基板の上面に前記第3中央配線と近接するように設けられた第3出力配線と、
前記第1出力配線上に配置され、一端が前記第1出力配線に接続され、他端が前記第1モータ端子に接続された第1出力スイッチと、
前記第2出力配線上に配置され、一端が前記第2出力配線に接続され、他端が前記第2モータ端子に接続された第2出力スイッチと、
前記第3出力配線上に配置され、一端が前記第3出力配線に接続され、他端が前記第3モータ端子に接続された第3出力スイッチと、をさらに備える
ことを特徴とする。
前記接地配線は、
前記基板上に前記第2辺に沿って設けられた第1接地配線と、
前記基板上に、前記基板の前記第1辺及び前記第2辺に交わり且つ前記第3辺に対向する第4辺と、前記第1接地配線との間に位置するように設けられ、前記接地端子の一端に接続された第2接地配線と、を含み、
前記電子モジュールは、前記基板の前記第1辺に近接して配置され、一端が前記第1接地配線の一端に接続され、他端が前記第2接地配線の他端に接続されたシャント抵抗をさらに備え、
前記複数の信号端子は、前記シャント抵抗の前記一端に電気的に接続された第1電流検出端子と、前記シャント抵抗の前記他端に電気的に接続された第2電流検出端子と、を含む
ことを特徴とする。
前記基板上に前記第1電流検出端子に近接して配置され、一端が前記第1電流検出端子に接続され、他端が前記シャント抵抗の一端に接続された第1電流検出配線と、
前記基板上に前記第2電流検出端子に近接して配置され、一端が前記第2電流検出端子に接続され、他端が前記シャント抵抗の他端に接続された第2電流検出配線と、をさらに備える
ことを特徴とする。
前記第1ないし第3ローサイドスイッチ、及び、前記第1ないし第3出力スイッチが、前記第1辺が延在する第1方向に並んで配置されている
ことを特徴とする。
少なくとも前記基板上で、前記電源配線、前記接地配線、前記第1ないし第3のハーフブリッジ、及び、前記シャント抵抗を、封止する封止部材をさらに備える
ことを特徴とする。
前記第1ないし第3ハイサイドスイッチ、前記第1ないし第3ローサイドスイッチ、及び、前記第1ないし第3出力スイッチは、前記複数の信号端子の何れかがゲート端子に接続されたMOSFETである
ことを特徴とする。
前記第1辺が延在する前記第1方向と前記第3辺が延在する第2方向とは、直交し、
前記基板は、矩形の形状を有し、前記第1辺の長さと第2辺の長さは同じであり、前記第3辺の長さとこの第3辺に対向する第4辺の長さは同じであり、前記第1辺の長さは、前記第3辺の長さよりも、長い
ことを特徴とする。
前記基板上において、前記第2中央配線と前記第3中央配線との間に位置し、一端が前記電源配線の前記第1部分に接続され、他端が前記接地配線に接続された第1コンデンサをさらに備える
ことを特徴とする。
前記基板上において、前記第1中央配線と前記第2中央配線との間に位置し、一端が前記電源配線の前記第1部分に接続された第2コンデンサと、
前記基板の上面に設けられ、前記第1出力配線と前記第1中央配線との間に位置し、前記第2コンデンサの他端に接続された接続配線と、
一端が前記接続配線に接続され、他端が前記接地配線に接続された抵抗と、をさらに備える
ことを特徴とする。
X 基板
101 複数の信号端子
LS 電源配線
LG 接地配線
VCC 電源端子
U、V、W 第1ないし第3モータ端子
GND 接地端子
Q1 第1ハイサイドスイッチ
Q4 第1ローサイドスイッチ
Q2 第2ハイサイドスイッチ
Q5 第2ローサイドスイッチ
Q3 第3ハイサイドスイッチ
Q6 第3ローサイドスイッチ
Q9 第1出力スイッチ
Q8 第2出力スイッチ
Q7 第3出力スイッチ
LYU 第1中央配線
LYV 第2中央配線
LYW 第3中央配線
LMU 第1出力配線
LMV 第2出力配線
LMW 第3出力配線
LR1 接続配線
Shunt シャント抵抗
LC1 第1電流検出配線
LC2 第2電流検出配線
C1 第1コンデンサ
C2 第2コンデンサ
R1 抵抗
RT サーミスタ
LT1 第1サーミスタ用配線
LT2 第2サーミスタ用配線
A 封止部材
Claims (14)
- 直流を3相の交流に変換し、当該3相の交流を3相モータに供給して駆動するための電子モジュールであって、
基板と、
前記基板の第1辺に沿って配列された複数の信号端子と、
前記基板の前記第1辺に対向する第2辺に沿って配列された、電源端子、前記3相モータの3つのコイルにそれぞれ接続される第1ないし第3モータ端子、及び、接地端子と、
前記基板上に前記第1辺に沿って設けられ、前記電源端子に接続された電源配線と、
前記基板上に前記第2辺に沿って設けられ、前記接地端子に接続された接地配線と、
前記電源配線と前記接地配線との間でハイサイドスイッチとローサイドスイッチとが直列に接続されて構成されるとともに、前記ハイサイドスイッチと前記ローサイドスイッチとの接続点がそれぞれ前記第1ないし第3モータ端子に接続され、互いに並列に接続される第1ないし第3のハーフブリッジと、を備え、
前記電源端子と前記接地端子との間に、前記第1モータ端子、前記第2モータ端子、及び前記第3モータ端子が配置され、
前記電源端子から前記第1モータ端子を介した前記接地端子までの第1電流経路の第1の長さ、前記電源端子から前記第2モータ端子を介した前記接地端子までの第2電流経路の第2の長さ、及び、前記電源端子から前記第3モータ端子を介した前記接地端子までの第3電流経路の第3の長さが、インダクタンス及びインピーダンスの差が低減されるように、設定されている
ことを特徴とする電子モジュール。 - 前記電源配線は、
前記基板の上面に設けられるとともに、前記基板の前記第1辺に沿って延在する第1部分と、
前記基板の前記第1辺及び第2辺に交わる第3辺に沿って延在し、一端が前記第1部分の一端に接続され、他端が電源端子の一端に接続された第2部分と、を有する
ことを特徴とする請求項1に記載の電子モジュール。 - 前記第1のハーフブリッジは、
前記第1部分の他端上に配置され、一端が前記第1部分に接続され、他端が前記第1モータ端子に接続された第1ハイサイドスイッチと、
一端が前記第1モータ端子に接続され、他端が前記接地配線に接続された第1ローサイドスイッチと、を有し、
前記第3のハーフブリッジは、
前記第1部分の一端端上に配置され、一端が前記第1部分に接続され、他端が前記第3モータ端子に接続された第3ハイサイドスイッチと、
一端が前記第3モータ端子に接続され、他端が前記接地配線に接続された第3ローサイドスイッチと、を有し、
前記第2のハーフブリッジは、
前記第1ハイサイドスイッチと前記第3ハイサイドスイッチとの間に位置するように前記第1部分上に配置され、一端が前記第1部分に接続され、他端が前記第2モータ端子に接続された第2ハイサイドスイッチと、
一端が前記第2モータ端子に接続され、他端が前記接地配線に接続された第2ローサイドスイッチと、を有する
ことを特徴とする請求項2に記載の電子モジュール。 - 前記電源端子、前記第1モータ端子、前記第2モータ端子、前記第3モータ端子、前記接地端子の順に、前記基板の前記第3辺側から、前記第2辺に沿って並んで配置されている
ことを特徴とする請求項2に記載の電子モジュール。 - 前記基板の上面に前記電源配線の前記第1部分と前記接地配線との間に位置するように設けられた、前記第1ハイサイドスイッチと近接し且つ前記第1ハイサイドスイッチの他端及び前記第1モータ端子に電気的に接続された第1中央配線と、
前記基板の上面に前記電源配線の前記第1部分と前記接地配線との間に位置するように設けられ、前記第2ハイサイドスイッチと近接し且つ前記第2ハイサイドスイッチの他端及び前記第2モータ端子に電気的に接続された第2中央配線と、
前記基板の上面に前記電源配線の前記第1部分と前記接地配線との間に位置するように設けられ、前記第3ハイサイドスイッチと近接し且つ前記第3ハイサイドスイッチの他端及び前記第3モータ端子に電気的に接続された第3中央配線と、をさらに備える
ことを特徴とする請求項3に記載の電子モジュール。 - 前記基板の上面に前記第1中央配線と近接するように設けられた第1出力配線と、
前記基板の上面に前記第2中央配線と近接するように設けられた第2出力配線と、
前記基板の上面に前記第3中央配線と近接するように設けられた第3出力配線と、
前記第1出力配線上に配置され、一端が前記第1出力配線に接続され、他端が前記第1モータ端子に接続された第1出力スイッチと、
前記第2出力配線上に配置され、一端が前記第2出力配線に接続され、他端が前記第2モータ端子に接続された第2出力スイッチと、
前記第3出力配線上に配置され、一端が前記第3出力配線に接続され、他端が前記第3モータ端子に接続された第3出力スイッチと、をさらに備える
ことを特徴とする請求項5に記載の電子モジュール。 - 前記接地配線は、
前記基板上に前記第2辺に沿って設けられた第1接地配線と、
前記基板上に、前記基板の前記第1辺及び前記第2辺に交わり且つ前記第3辺に対向する第4辺と、前記第1接地配線との間に位置するように設けられ、前記接地端子の一端に接続された第2接地配線と、を含み、
前記電子モジュールは、前記基板の前記第1辺に近接して配置され、一端が前記第1接地配線の一端に接続され、他端が前記第2接地配線の他端に接続されたシャント抵抗をさらに備え、
前記複数の信号端子は、前記シャント抵抗の前記一端に電気的に接続された第1電流検出端子と、前記シャント抵抗の前記他端に電気的に接続された第2電流検出端子と、を含む
ことを特徴とする請求項2に記載の電子モジュール。 - 前記基板上に前記第1電流検出端子に近接して配置され、一端が前記第1電流検出端子に接続され、他端が前記シャント抵抗の一端に接続された第1電流検出配線と、
前記基板上に前記第2電流検出端子に近接して配置され、一端が前記第2電流検出端子に接続され、他端が前記シャント抵抗の他端に接続された第2電流検出配線と、をさらに備える
ことを特徴とする請求項7に記載の電子モジュール。 - 前記第1ないし第3ローサイドスイッチ、及び、前記第1ないし第3出力スイッチが、前記第1辺が延在する第1方向に並んで配置されている
ことを特徴とする請求項6に記載の電子モジュール。 - 少なくとも前記基板上で、前記電源配線、前記接地配線、前記第1ないし第3のハーフブリッジ、及び、前記シャント抵抗を、封止する封止部材をさらに備える
ことを特徴とする請求項7に記載の電子モジュール。 - 前記第1ないし第3ハイサイドスイッチ、前記第1ないし第3ローサイドスイッチ、及び、前記第1ないし第3出力スイッチは、前記複数の信号端子の何れかがゲート端子に接続されたMOSFETである
ことを特徴とする請求項6に記載の電子モジュール。 - 前記第1辺が延在する前記第1方向と前記第3辺が延在する第2方向とは、直交し、
前記基板は、矩形の形状を有し、前記第1辺の長さと第2辺の長さは同じであり、前記第3辺の長さと前記第3辺に対向する第4辺の長さは同じであり、前記第1辺の長さは、前記第3辺の長さよりも、長い
ことを特徴とする請求項9に記載の電子モジュール。 - 前記基板上において、前記第2中央配線と前記第3中央配線との間に位置し、一端が前記電源配線の前記第1部分に接続され、他端が前記接地配線に接続された第1コンデンサをさらに備える
ことを特徴とする請求項6に記載の電子モジュール。 - 前記基板上において、前記第1中央配線と前記第2中央配線との間に位置し、一端が前記電源配線の前記第1部分に接続された第2コンデンサと、
前記基板の上面に設けられ、前記第1出力配線と前記第1中央配線との間に位置し、前記第2コンデンサの他端に接続された接続配線と、
一端が前記接続配線に接続され、他端が前記接地配線に接続された抵抗と、をさらに備える
ことを特徴とする請求項13に記載の電子モジュール。
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