轉換驅動裝置及包含該轉換驅動裝置的馬達的製作方法

2023-05-27 15:51:21 2

轉換驅動裝置及包含該轉換驅動裝置的馬達的製作方法
【專利摘要】一種轉換驅動裝置及包含該轉換驅動裝置的馬達，該轉換驅動裝置包括：向驅動裝置輸出驅動電流，且具有發熱元件的轉換電路部；控制轉換電路部的控制電路部；阻值根據溫度發生變化的溫度檢測元件；將與溫度檢測元件的阻值的變化相對應的信號輸出到控制電路部的信號輸出電路部；以及，具有將轉換電路部、控制電路部、溫度檢測元件、信號輸出電路部電連接的配線圖案的電路板，其特徵在於：在電路板上設置有過孔，溫度檢測元件和發熱元件分別配置在電路板的兩面，且通過比電路板的熱傳導率高的導熱部件連接，該導熱部件穿過該過孔，溫度檢測元件檢測發熱元件的溫度，控制電路部根據信號輸出電路部輸出的信號停止或限制從轉換電路部輸出的驅動電流。
【專利說明】
【技術領域】
[0001] 本實用新型涉及馬達，尤其涉及一種轉換驅動裝置及包含該轉換驅動裝置的馬 達。 轉換驅動裝置及包含該轉換驅動裝置的馬達

【背景技術】
[0002] 在以往的轉換驅動裝置中，如公知文獻（日本特開平6 - 62525)中所記載，熱敏 電阻檢測位於電路板的另一側的場效應電晶體（FET，Field Effect Transistor)的溫度，當 FET溫度過高的時候，對FET進行過熱保護。
[0003] 但是，採用公知文獻的結構的話，由於熱敏電阻隔著電路板檢測FET的溫度，不能 準確地檢測FET的熱量，存在即使FET處於過熱狀態也沒有進行過熱保護的可能性。作為 對策方案，考慮到通過降低熱敏電阻的過熱保護的閾值來解決上述問題，但由於熱敏電阻 會檢測到來自FET以外的熱量而發生頻繁的過熱保護，從而限制了轉換驅動裝置的動作。 實用新型內容
[0004] 為了解決【背景技術】指出的問題，本實用新型提供了一種轉換驅動裝置及包含該轉 換驅動裝置的馬達，以通過熱敏電阻等溫度檢測元件準確檢測如FET等發熱元件的溫度。
[0005] 根據本實用新型實施例的第一方面，提供了一種轉換驅動裝置，所述轉換驅動裝 置包括：向驅動裝置輸出驅動電流，且具有發熱元件的轉換電路部；控制所述轉換電路部 的控制電路部；阻值根據溫度發生變化的溫度檢測元件；將與所述溫度檢測元件的阻值的 變化相對應的信號輸出到所述控制電路部的信號輸出電路部；以及，具有將所述轉換電路 部、所述控制電路部、所述溫度檢測元件、所述信號輸出電路部電連接的配線圖案的電路 板，其中：在所述電路板上設置有過孔，所述溫度檢測元件和所述發熱元件分別配置在所述 電路板的兩面，且通過比所述電路板的熱傳導率高的導熱部件連接，所述導熱部件穿過所 述過孔，所述溫度檢測元件檢測所述發熱元件的溫度，所述控制電路部根據所述信號輸出 電路部輸出的信號停止或限制從所述轉換電路部輸出的驅動電流。
[0006] 根據本實用新型實施例的第二方面，提供了一種如第一方面所述的轉換驅動裝 置，其中，所述導熱部件為具有絕緣性的樹脂。
[0007] 根據本實用新型實施例的第三方面，提供了一種如第一方面所述的轉換驅動裝 置，其中，所述溫度檢測元件被所述導熱部件覆蓋。
[0008] 根據本實用新型實施例的第四方面，提供了一種如第一方面所述的轉換驅動裝 置，其中，所述導熱部件為配置在所述電路板上的金屬膜。
[0009] 根據本實用新型實施例的第五方面，提供了一種如第四方面所述的轉換驅動裝 置，其中，所述配線圖案與所述金屬膜電連接。
[0010] 根據本實用新型實施例的第六方面，提供了一種如第一方面所述的轉換驅動裝 置，其中，所述信號輸出電路部由比較器構成，所述比較器將從所述溫度檢測元件得到的電 壓與基準電壓比較，根據比較的結果向所述控制電路部輸出信號。 toon] 根據本實用新型實施例的第七方面，提供了一種如第一方面所述的轉換驅動裝 置，其中，所述信號輸出電路部集成於所述控制電路部，並且所述信號輸出電路部從所述溫 度檢測元件獲得模擬電壓值，將所述模擬電壓值轉換成數位訊號，輸出所述數位訊號。
[0012] 根據本實用新型實施例的第八方面，提供了一種如第七方面所述的轉換驅動裝 置，其中，所述轉換驅動裝置還具有：散熱部件，所述散熱部件與所述發熱元件接觸，並且， 相對於所述電路板，所述散熱部件位於所述溫度檢測元件的相反側。
[0013] 根據本實用新型實施例的第九方面，提供了一種如第一方面所述的轉換驅動裝 置，其中，所述溫度檢測元件或者所述發熱元件以覆蓋所述電路板上的過孔的開口的至少 一部分的方式配置。
[0014] 根據本實用新型實施例的第十方面，提供了一種如第一方面所述的轉換驅動裝 置，其中，所述電路板具有多個過孔，所述多個過孔的開口的至少一部分被所述發熱元件覆 蓋。
[0015] 根據本實用新型實施例的第十一方面，提供了一種馬達，該馬達具有馬達機殼和 覆蓋所述馬達機殼的馬達託架，其中，該馬達搭載有前述第一方面-第十方面任一方面所 述的轉換驅動裝置，所述轉換驅動裝置的發熱元件與所述馬達託架接觸，所述馬達託架位 於所述轉換驅動裝置的電路板的與所述轉換驅動裝置的溫度檢測元件相反的一側。
[0016] 本實用新型的有益效果在於：通過本實用新型的轉換驅動裝置的結構，能夠通過 熱敏電阻等溫度檢測元件準確檢測如FET等發熱元件的溫度。
[0017] 參照後文的說明和附圖，詳細公開了本實用新型的特定實施方式，指明了本實用 新型的原理可以被採用的方式。應該理解，本實用新型的實施方式在範圍上並不因而受到 限制。在所附權利要求的精神和條款的範圍內，本實用新型的實施方式包括許多改變、修改 和等同。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0018] 所包括的附圖用來提供對本實用新型實施例的進一步的理解，其構成了說明書的 一部分，用於例示本實用新型的實施方式，並與文字描述一起來闡釋本實用新型的原理。顯 而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本實用新型的一些實施例，對於本領域普通技術人員 來講，在不付出創造性勞動性的前提下，還可以根據這些附圖獲得其他的附圖。在附圖中：
[0019] 圖1是本實施例的驅動轉換裝置的一個實施方式的電路圖；
[0020] 圖2是本實施例的電路板的一個實施方式的局部剖視圖；
[0021] 圖3是本實施例的電路板的另外一個實施方式的局部剖視圖；
[0022] 圖4是本實施例的驅動轉換裝置的另外一個實施方式的局部電路圖；
[0023] 圖5是本實施例的信號輸出電路部的一個實施方式的電路示意圖；
[0024] 圖6是本實施例的信號輸出電路部的另外一個實施方式的電路示意圖；
[0025] 圖7是本實施例的散熱部件的一個實施方式的局部剖視圖；
[0026] 圖8是本實施例的溫度檢測元件的配置位置的剖視圖；
[0027] 圖9是本實施例的溫度檢測元件的配置位置的俯視圖；
[0028] 圖10是本實施例的發熱元件的配置位置的剖視圖；
[0029] 圖11是本實施例的馬達的結構的一個實施方式的剖視圖；
[0030] 圖12是圖11的局部放大圖。

【具體實施方式】
[0031] 參照附圖，通過下面的說明書，本實用新型的前述以及其它特徵將變得明顯。在說 明書和附圖中，具體公開了本實用新型的特定實施方式，其表明了其中可以採用本實用新 型的原則的部分實施方式，應了解的是，本實用新型不限於所描述的實施方式，相反，本實 用新型包括落入所附權利要求的範圍內的全部修改、變型以及等同物。
[0032] 實施例1
[0033] 本實用新型實施例提供了一種轉換驅動裝置，該轉換驅動裝置包括：向驅動裝置 輸出驅動電流，且具有發熱元件的轉換電路部；控制該轉換電路部的控制電路部；阻值根 據溫度發生變化的溫度檢測元件；將與該溫度檢測元件的阻值的變化相對應的信號輸出到 該控制電路部的信號輸出電路部；以及電路板，在該電路部上具有配線圖案，該配線圖案將 該轉換電路部、控制電路部、溫度檢測元件、信號輸出電路部電連接。
[0034] 圖1是該轉換驅動裝置的一個實施方式的電路圖，如圖1所示，轉換電路部101與 驅動裝置105連接，以向驅動裝置105提供驅動電流，該電路轉換部101具有發熱元件，如 圖1所示的電晶體，驅動裝置105可以是馬達，也可以是其它驅動裝置。控制電路部102與 該轉換電路部101連接，其對該轉換電路部101進行控制。信號輸出電路部103分別與控 制電路部102和溫度檢測元件104連接，該溫度檢測元件104檢測該發熱元件的溫度，並將 檢測結果提供給該信號輸出電路部103,該信號輸出電路部103將與溫度檢測元件104的阻 值變化相對應的信號輸出到該控制電路部102,由此，控制電路部102可以根據信號輸出電 路部103輸出的信號停止或限制從轉換電路部101輸出的驅動電流。
[0035] 在本實施例中，在該電路板上設置有過孔，該溫度檢測元件和該發熱元件分別配 置在該電路板的兩面，且通過比該電路板的熱傳導率高的導熱部件連接，並且該導熱部件 穿過該過孔。
[0036] 其中，發熱元件、過孔、溫度檢測元件的數量可以是一個也可以是多個，這些部件 的數量可以相同也可以不同。並且其中，溫度檢測元件可以是NTC(Negative Temperature Coefficient,負溫度係數）型熱敏電阻，也可以是 PTC (Positive Temperature Coefficient, 正溫度係數）型熱敏電阻等。
[0037] 圖2是該電路板的一個實施方式的局部剖視圖，如圖2所示，電路板201上設置有 過孔202,溫度檢測元件203和發熱元件204分別配置在該電路板201的兩面，並且通過穿 過該過孔202的導熱部件205連接，該導熱部件205的熱傳導率比該電路板201的熱傳導 率高，由此，發熱元件204的熱量能夠高精度地傳導給溫度檢測元件203,溫度檢測元件203 能夠準確地檢測到發熱元件204的溫度，從而實現確切的保護動作。
[0038] 在本實施例的一個實施方式中，溫度檢測元件被導熱部件覆蓋，如圖2所示。由於 導熱部件比電路板和空氣等的導熱性好，通過導熱部件將溫度檢測元件覆蓋能夠使發熱元 件的熱量更好地被檢測。
[0039] 在本實施例的一個實施方式中，導熱部件為具有絕緣性的樹脂，例如矽酮樹脂、塑 模樹脂等，由此，不需要特別的絕緣結構就能夠將溫度檢測元件和發熱元件連接。
[0040] 在本實施例的一個實施方式中，導熱部件為配置在該電路板上的金屬膜，圖3為 本實施方式的電路板的局部剖視圖，如圖3所示，溫度檢測元件303和發熱元件304仍然配 置在電路板301的兩面，並且，在本實施方式中，作為導熱部件的金屬膜305連接溫度檢測 元件303和發熱元件304,並且覆蓋過孔302的內周面。該金屬膜305可以與該配線圖案 (圖中未示出）電連接。本實施方式中通過金屬膜305的熱傳導能夠使發熱元件304產生 的熱量更好地傳遞給溫度檢測元件303,從而提高溫度檢測的精度。
[0041] 在本實施例的一個實施方式中，轉換電路部的發熱元件為開關元件，其根據控制 電路部的控制輸出驅動電流。如圖4所示，在本實施方式中，該開關元件可以分為上拉側 (上臂）的開關元件401和下拉側（下臂）的開關元件402,溫度檢測元件可以檢測上拉 側的開關元件401的溫度。由於上拉側的開關元件流過較大的電流，發熱量較高，因此將 溫度檢測元件設置為檢測上拉側的開關元件的溫度，能提高檢測的精度。在本實施方式 中，多個開關元件也可以是被封裝在一個半導體元件內的結構。並且，開關元件可以採用 FET (Field Effect Transistor，場效應電晶體），也可以米用 IGBT (Insulated Gate Bipolar Transistor,絕緣柵雙極型電晶體）等元件。
[0042] 在本實施例的一個實施方式中，信號輸出電路部由比較器構成，圖5是該信號輸 出電路部的一個實施方式的電路示意圖，如圖5所示，該信號輸出電路部由比較器501所構 成。比較器501根據從溫度檢測元件502檢測到的電壓值與基準電壓比較的結果，向控制 電路部503輸出相應的信號。
[0043] 在本實施例的一個實施方式中，信號輸出電路部集成於控制電路部，圖6是該信 號輸出電路部的一個實施方式的電路示意圖，如圖6所示，該信號輸出電路部601從溫度檢 測元件602檢測到模擬電壓值，將該模擬電壓值轉換成數位訊號，輸出該數位訊號。控制電 路部603根據該數位訊號開啟或關閉轉換電路，從而實現對轉換電路的控制。
[0044] 在本實施例的一個實施方式中，該轉換驅動裝置還具有散熱部件，圖7是該散熱 部件的一個實施方式的局部剖視圖，如圖7所示，該散熱部件701與發熱元件702接觸，並 且，相對於電路板703,該散熱部件701位於溫度檢測元件704的相反側。在本實施方式中， 通過將溫度檢測元件與散熱片分別配置在電路板的兩側，能夠防止溫度檢測的惡化，原因 是，如果將溫度檢測元件靠近散熱部件的話，想要檢測的熱量可能傳遞到散熱部件，從而影 響檢測的精度。
[0045] 在本實施例的一個實施方式中，溫度檢測元件或者發熱元件以覆蓋電路板上的過 孔的開口的至少一部分的方式配置。圖8是該實施方式的溫度檢測元件的配置位置的剖視 圖，圖9是該實施方式的溫度檢測元件的配置位置的俯視圖，如圖8和圖9所示，溫度檢測 元件801覆蓋了電路板802上的過孔803的開口的一部分。由此，由於將過孔803與溫度檢 測元件801的距離縮短，溫度檢測元件801能夠更加準確地檢測發熱元件804的溫度。並 且，由於沒有完全把過孔阻塞，剩下的一部分開口的結構能夠實現在過孔中充填導熱部件 805。同樣的，在本實施方式中，發熱元件也可以按照相同的方式配置。
[0046] 在本實施例的一個實施方式中，電路板具有多個過孔，該多個過孔的開口的至少 一部分被發熱元件覆蓋。圖10是該實施方式的發熱元件的配置位置的剖視圖，如圖10所 示，被發熱元件1001整體或部分阻塞的電路板1002上的過孔1003為多個，通過設置多個 過孔對應一個發熱元件，能夠更多的傳導發熱元件的熱量。
[0047] 通過本實用新型的轉換驅動裝置的結構，能夠通過熱敏電阻等溫度檢測元件準確 檢測如FET等發熱元件的溫度。
[0048] 實施例2
[0049] 本實用新型實施例還提供了一種馬達，該馬達具有馬達機殼和覆蓋該馬達機殼的 馬達託架。
[0050] 在本實施例中，該馬達搭載有實施例1所述的轉換驅動裝置，其中，該轉換驅動裝 置的發熱元件與該馬達託架接觸，該馬達託架位於該轉換驅動裝置的電路板的與該轉換驅 動裝置的溫度檢測元件相反的一側。
[0051] 圖11是該馬達的一個實施方式的剖視圖，圖12是圖11的局部放大圖，如圖11所 示，該馬達具有馬達機殼111和馬達託架112,並且，該馬達還搭載有轉換驅動裝置，該轉換 驅動裝置的結構、組成和功能已經在實施例1中做了詳細說明，在此省略說明。
[0052] 如圖12所示，該轉換驅動裝置的電路板121上設置有過孔122,發熱元件123位於 電路板121的一面上，且其與馬達託架112接觸，溫度檢測元件124位於電路板121的與發 熱元件相反的一面上，發熱元件123和溫度檢測元件124通過導熱部件125連接，該導熱部 件125穿過該過孔122。
[0053] 通過本實用新型的馬達的轉換驅動裝置的結構，能夠通過熱敏電阻等溫度檢測元 件準確檢測如FET等發熱元件的溫度。
[0054] 以上結合具體的實施方式對本實用新型進行了描述，但本領域技術人員應該清 楚，這些描述都是示例性的，並不是對本實用新型保護範圍的限制。本領域技術人員可以根 據本實用新型的精神和原理對本實用新型做出各種變型和修改，這些變型和修改也在本實 用新型的範圍內。
【權利要求】
1. 一種轉換驅動裝置，包括： 向驅動裝置輸出驅動電流，且具有發熱元件的轉換電路部； 控制所述轉換電路部的控制電路部； 阻值根據溫度發生變化的溫度檢測元件； 將與所述溫度檢測元件的阻值的變化相對應的信號輸出到所述控制電路部的信號輸 出電路部；以及 具有將所述轉換電路部、所述控制電路部、所述溫度檢測元件、所述信號輸出電路部電 連接的配線圖案的電路板， 其特徵在於： 在所述電路板上設置有過孔， 所述溫度檢測元件和所述發熱元件分別配置在所述電路板的兩面，且通過比所述電路 板的熱傳導率高的導熱部件連接，所述導熱部件穿過所述過孔， 所述溫度檢測元件檢測所述發熱元件的溫度， 所述控制電路部根據所述信號輸出電路部輸出的信號停止或限制從所述轉換電路部 輸出的驅動電流。
2. 根據權利要求1所述的轉換驅動裝置，其特徵在於，所述導熱部件為具有絕緣性的 樹脂。
3. 根據權利要求1所述的轉換驅動裝置，其特徵在於，所述溫度檢測元件被所述導熱 部件覆蓋。
4. 根據權利要求1所述的轉換驅動裝置，其特徵在於，所述導熱部件為配置在所述電 路板上的金屬膜。
5. 根據權利要求4所述的轉換驅動裝置，其特徵在於，所述配線圖案與所述金屬膜電 連接。
6. 根據權利要求1所述的轉換驅動裝置，其特徵在於，所述信號輸出電路部由比較器 構成，所述比較器將從所述溫度檢測元件得到的電壓與基準電壓比較，根據比較的結果向 所述控制電路部輸出信號。
7. 根據權利要求1所述的轉換驅動裝置，其特徵在於，所述信號輸出電路部集成於所 述控制電路部，並且所述信號輸出電路部從所述溫度檢測元件獲得模擬電壓值，將所述模 擬電壓值轉換成數位訊號，輸出所述數位訊號。
8. 根據權利要求1所述的轉換驅動裝置，其特徵在於，所述轉換驅動裝置還具有： 散熱部件，所述散熱部件與所述發熱元件接觸，並且，相對於所述電路板，所述散熱部 件位於所述溫度檢測元件的相反側。
9. 根據權利要求1所述的轉換驅動裝置，其特徵在於，所述溫度檢測元件或者所述發 熱元件以覆蓋所述電路板上的過孔的開口的至少一部分的方式配置。
10. 根據權利要求1所述的轉換驅動裝置，其特徵在於，所述電路板具有多個過孔，所 述多個過孔的開口的至少一部分被所述發熱元件覆蓋。
11. 一種馬達，具有馬達機殼和覆蓋所述馬達機殼的馬達託架，其特徵在於， 所述馬達搭載有權利要求1-10任一項所述的轉換驅動裝置， 所述轉換驅動裝置的發熱元件與所述馬達託架接觸，所述馬達託架位於所述轉換驅動 裝置的電路板的與所述轉換驅動裝置的溫度檢測元件相反的一側。
【文檔編號】H02P29/00GK203872103SQ201420265128
【公開日】2014年10月8日 申請日期:2014年5月22日 優先權日:2014年5月22日
【發明者】下防浩通, 渡邊陽 申請人:日本電產高科電機株式會社