大功率mosfet驅動模塊的製作方法
2023-05-29 15:07:26 1
專利名稱：大功率mosfet驅動模塊的製作方法
技術領域：
本實用新型屬於直流無刷多相電機的驅動器和控制器領域，尤其是一種大功率 半橋MOSFET驅動模塊。
背景技術：
在直流無刷多相電機的驅動和控制器設計中，大功率MOSFET驅動模塊多使 用TO-220封裝的MOSFET管並聯並排連接方式安裝在PCB線路板上。MOSFET 管分為上、下橋臂管，電源線和電機線之間並聯的MOSFET稱做上橋臂管，電源 地線和電機線之間並聯的MOSFET稱做下橋臂管，上下橋臂管串成一線焊接在PCB 上，MOSFET管的散熱片成一平面壓緊貼在散熱器上。並聯的上橋臂管的源極連接 並聯的下橋臂管的漏極；MOSFET管的柵極連接驅動控制器的控制輸出端。電源線 連接上橋臂管的的漏極，電源地線連接下橋臂管的源極，電機線連接上橋臂管的源 極。在電源線和電源地線之間還並聯多個電容。
由於上、下橋臂管一般各由多個TO-220封裝的MOSFET管並聯而成，現有技 術中一般來說，MOSFET管安裝在PCB板一側，把MOSFET管的散熱片貼在PCB 板側面的鋁散熱器上，用螺釘固定，加工和更換都比較麻煩；MOSFET管並聯密植 連接方式時，存在安裝壓緊固定、有效散熱和抗電磁幹擾的問題。
發明內容
本實用新型為了解決TO-220封裝的MOSFET器件並聯密植連接方式時，存在的 上述問題，在經過對現有方式和應用做過詳細分析，實驗，驗證並考慮道成本、性 能等綜合因素後，對現有技術中MOSFET管的安裝連接方式做出重大改進，具體技 術方案如下
一種大功率MOSFET驅動模塊，包括PCB線路板，板上布設有TO-220封裝的 MOSFET管、電容組和其它電器元件；MOSFET管分為上、下橋臂管，採用並聯密植 方式安裝在PCB上，MOSFET管的散熱片與散熱器對應的面相貼。所述MOSFET管的 散熱片和散熱器用卡子卡緊。
所述散熱器是"E"型散熱器，MOSFET管設在"E"型散熱器相鄰的柵之間。所 述卡子是"U"型卡簧，設在"E"型散熱器相鄰的柵之間，以柔性卡緊的方式卡住 MOSFET管。
上橋臂管包括2 5個MOSFET管；下橋臂管包括3 5個MOSFET管。 所述上、下橋臂管的散熱片貼在一個"E"型散熱器上。
也可以是，所述並聯的多個上橋臂管的散熱片貼在一個"E"型散熱器上；並 聯的多個下橋臂管的散熱片貼在另一個"E"型散熱器上；上、下橋臂管分布在PCB 的兩邊，電容組布設在上、下橋臂管之間的PCB上。
所述MOSFET管是N溝道型。其它電器元件包括控制信號輸入端子、電源線端 子、電機線端子、電源地線端子和驅動控制IC。輸入端子連接驅動控制IC。驅動 控制IC的上橋臂管柵極控制輸出連接上橋臂管柵極，驅動控制IC的下橋臂管柵極 控制輸出連接下橋臂管柵極。電源線端子連接上橋臂管的漏極；電源地線端子連接下橋臂管源極；電機線端子連接上橋臂管的源極和下橋臂管漏極。電容組為多個電 容並聯而成，並聯連接在上橋臂管的漏極和下橋臂管源極之間；所述M0SFET管以 及其它電器元件之間通過PCB上的印製線連接。上述電容是電解電容。
與現有技術相比，本實用新型結構通過鋁型材散熱器使TO-220封裝的 MOSFET管設在PCB上達到密植並聯方式，並用卡子使MOSFE管密貼在型材上， 加工簡單，而且有效解決安裝壓緊固定和散熱的問題。採用2個"E"型散熱器時, 在上、下橋臂管所在的兩個"E"型散熱器之間還留出電容的安裝位置，使PCB上 印製線的走線距離短，高、低電壓分離，很好解決了電磁幹擾問題。並且本實用新 型的結構構成一種獨立的應用模塊。
圖l是本實用新型實施例的電原理框圖。 圖2是本實用新型實施例的正視圖。 圖3是本實用新型實施例的側視圖。 圖4是本實用新型實施例的立體圖。
C01 06是電容、QH1 4是上橋臂管、QL1 4是下橋臂管、HG是上橋臂管柵極、 HS是上橋臂管源極、LG是下橋臂管柵極、LS是下橋臂管源極 "E"型散熱器l、 M0SFET管2、卡簧3、 PCB 4、電容具體實施方式
以下結合附圖和實例對本實用新型進一步說明。
本實施例中上、下橋臂管匹配方式是M0SFET管上4隻與下4隻，釆用2個散熱器。 實際使用中根據設計要求和器件選型而定，還可以是M0SFET管上3隻與下3隻、上3 只與下4隻、上2隻與下4隻、上4隻與下5隻、上5隻與下5隻等，散熱器的數量也可 以採用l個或多個。
一種大功率MOSFET驅動模塊，包括PCB線路板4，板上布設有8個TO-220封 裝的N溝道型M0SFET管2、電容組和其它電器元件。M0SFET管2分為4個上橋臂 管和4個下橋臂管，釆用並聯密植方式安裝在PCB4上，M0SFET管2的散熱片上貼 有散熱器。所述M0SFET管2的散熱片貼在散熱器對應的面上用"U"型卡簧3卡緊， 使散熱片密貼在散熱器對應的面上，達到很好的導熱效果。所述散熱器是"E"型 鋁型材散熱器，M0SFET管2設在"E"型散熱器1相鄰的柵之間。
上述其它電器元件包括控制信號輸入端子、電源線端子、電機線端子、電源地 線端子和驅動控制IC。
並聯的多個上橋臂管的散熱片貼在一個"E"型散熱器1上；並聯的多個下橋 臂管的散熱片貼在另一個"E"型散熱器1上；上、下橋臂管分布在PCB4的兩邊， 電容組布設在上、下橋臂管之間的PCB4上。PCB4固定在散熱器1上。
輸入端子連接驅動控制IC。驅動控制IC的上橋臂管柵極控制輸出連接上橋臂 管柵極，驅動控制IC的下橋臂管柵極控制輸出連接下橋臂管柵極。電源線端子連 接上橋臂管的漏極；電源地線端子連接下橋臂管源極；電機線端子連接上橋臂管的 源極和下橋臂管漏極。電容組為多個電容5並聯而成，並聯連接在上橋臂管的漏極 和下橋臂管源極之間；所述M0SFET管2以及其它電器元件之間通過PCB4上的印製 線連接。上述電容5是電解電容。
權利要求1、一種大功率MOSFET驅動模塊，包括PCB線路板，板上布設有TO-220封裝的MOSFET管、電容組和其它電器元件；MOSFET管分為上、下橋臂管，採用並聯密植方式安裝在PCB上，所述MOSFET管的散熱片與散熱器對應的面相貼，其特徵是所述MOSFET管的散熱片和散熱器用卡子卡緊。
2、根據權利要求1所述的大功率m0sfet驅動模塊，其特徵是所述散熱器是"e" 型散熱器，mosfet管設在"e"型散熱器相鄰的柵之間。
3、根據權利要求2所述的大功率m0sfet驅動模塊，其特徵所述卡子是"u" 型卡簧。
4、根據權利要求3所述的大功率m0sfet驅動模塊，其特徵是所述上橋臂管包 括2 5個m0sfet管；下橋臂管包括3 5個m0sfet管。
5、根據權利要求4所述的大功率m0sfet驅動模塊，特徵是所述上、下橋臂管 的散熱片貼在一個"e"型散熱器上。
6、根據權利要求4所述的大功率m0sfet驅動模塊，其特徵是所述並聯的多個上橋臂管的散熱片貼在一個"e"型散熱器上；並聯的多個下橋臂管的散熱片貼在 另一個"E"型散熱器上；上、下橋臂管分布在pcb的兩邊，電容組布設在上、下橋臂管之間的pcb上。
7、根據權利要求5或6所述的大功率m0sfet驅動模塊，其特徵是其特徵是所 述mosfet管是n溝道型；所述其它電器元件包括控制信號輸入端子、電源線端子、 電機線端子、電源地線端子和驅動控制ic;輸入端子連接驅動控制ic;驅動控制 ic的上橋臂管柵極控制輸出連接上橋臂管柵極，驅動控制ic的下橋臂管柵極控制 輸出連接下橋臂管柵極；電源線端子連接上橋臂管的漏極；電源地線端子連接下橋 臂管源極；電機線端子連接上橋臂管的源極和下橋臂管漏極；電容組為多個電容並 聯而成，並聯連接在上橋臂管的漏極和下橋臂管源極之間；所述mosfet管以及其 它電器元件之間通過pcb上的印製線連接。
8、 根據權利要求7所述的大功率m0sfet驅動模塊，其特徵是所述pcb固定在 散熱器上。
9、 根據權利要求8所述的大功率m0sfet驅動模塊，其特徵是所述電容是電解 電容。
專利摘要一種大功率MOSFET驅動模塊，包括PCB線路板，板上布設有TO-220封裝的MOSFET管、電容組和其它電器元件；MOSFET管分為上、下橋臂管，採用並聯密植方式安裝在PCB上，所述MOSFET管的散熱片與散熱器對應的面相貼，用卡子卡緊。與現有技術相比，本實用新型結構通過鋁型材散熱器使TO-220封裝的MOSFET管設在PCB上達到密植並聯方式，並用卡子使MOSFE管密貼在型材上，加工簡單，而且有效解決安裝壓緊固定和散熱的問題。採用2個「E」型散熱器時，在上、下橋臂管所在的兩個「E」型散熱器之間還留出電容的安裝位置，使PCB上印製線的走線距離短，高、低電壓分離，很好解決了電磁幹擾問題。並且本實用新型的結構構成一種獨立的應用模塊。
文檔編號H02P6/08GK201163755SQ20082003117
公開日2008年12月10日 申請日期2008年1月31日 優先權日2008年1月31日
發明者呂戍邊, 徐小康 申請人:徐小康