變頻器/電機控制器的製作方法

2023-07-18 07:01:01

專利名稱：變頻器/電機控制器的製作方法
技術領域：
本實用新型屬電器控制領域，尤其涉及一種變頻器/電機控制器。
技術背景現有電動汽車用變頻器、永磁無刷直流電機控制器的可靠性差，故障率高， 造成功率器件在關斷的瞬間，電感中能量的堆積使得功率器件兩端電位差急劇 增大，造成瞬間電壓尖峰的出現，容易對功率器件造成過壓損壞。電壓尖峰與 電流平方成正比，即使採用較大容量的吸收回路，也無法保證電壓尖峰能夠完 全吸收掉。在車用環境中，負載的變化很頻繁，經常有瞬間大電流放電過程出 現。實用新型內容本實用新型旨在克服現有技術的不足之處而提供一種可靠性高，通用性 強，故障率低，具有較強抗幹擾特性的變頻器/電機控制器。 為達到上述目的，本實用新型是這樣實現的變頻器/電機控制器，它包括電容、逆變橋、P-N銅排板及驅動部分；所 述電容的端部接P-N銅排板的端部；所述P-N銅排板的端部與逆變橋的埠相 接；所述驅動部分的埠與逆變橋的埠相接。本實用新型在所述P-N銅排板包括直流迴路P端銅排、直流迴路N端銅排、 絕緣板；所述絕緣板配於直流迴路P端銅排及直流迴路N端銅排之間。作為一種優選方案，本實用新型所述絕緣板的厚度為1 3mm。本實用新型所述逆變橋及電容附近配有散熱器。本實用新型所述逆變橋為功率模塊。本實用新型所述電容與逆變橋可相臨設置；所述驅動部分與逆變橋可相臨 設置；所述驅動部分採用GH-038驅動器。本實用新型可靠性高，通用性強，故障率低，具有較強的抗幹擾特性。本 實用新型在設計時採用低感結構，能有效保障本實用新型的可靠性。本實用新型通過合理的結構設計，使主迴路分布電感及電壓尖峰減小，為 主迴路功率器件提供了安全保障。因車用電機基本上都是S4工作制，本實用 新型通過適當減少散熱器的散熱面積來降低整個控制器的體積大小，加強了本 實用新型的實用性。


以下結合附圖和具體實施方式
對本實用新型作進一步說明。本實用新型的 保護範圍將不僅局限於下列內容的表述。 圖1為本實用新型整體結構示意圖； 圖2為本實用新型電路原理框圖；圖3為本實用新型無刷直流電機主迴路示意圖； 圖4為本實用新型驅動部分電路原理圖；圖5為本實用新型驅動部分與逆變橋部分電路原理圖。
具體實施方式
如圖l、 2所示，變頻器/電機控制器，包括電容l、逆變橋7、 P-N銅排 板及驅動部分6;所述電容1的端部接P-N銅排板的端部；所述P-N銅排板的 端部與逆變橋7的埠相接；所述驅動部分6的埠與逆變橋7的埠相接；在所述P-N銅排板包括直流迴路P端銅排2、直流迴路N端銅排4、絕緣板3; 所述絕緣板3配於直流迴路P端銅排2及直流迴路N端銅排4之間；所述絕緣 板3的厚度為1.5mm;在所述逆變橋7及電容1附近配有散熱器8，散熱器8 可採用水冷或風冷結構；所述逆變橋7為功率模塊IGBT或功率模塊IPM;所 述電容1與逆變橋7相臨設置；所述驅動部分6與逆變橋7相臨設置，驅動部分6可採用GH-038驅動器。如圖1所示，5為驅動導線。本實用新型由功率器件、電解電容、PCB控制板即GH-038驅動器、銅排、 絕緣板、散熱器組成，其結構為低感結構。如圖3所示，功率模塊IGBT的型號為2MB1300N-060， 300A, 600V兩單位 IGBT模塊。如圖4所示，IGBT驅動器採用GH-038驅動器。如圖5所示，GH-038是日 本三社電機製作所推出的高速大容量IGBT驅動器。它內置高速光耦，可實現 輸入，輸出間的隔離。GH-038採用高密度集成電路封裝形式和單電源工作， 它不需要輸入級限流電阻，可驅動300A， 600V以內的功率IGBT模塊。GH-038驅動器的引腳定義為l腳VIN-驅動脈衝負輸入端，使用時接用戶脈衝形成部分的輸入地。 2腳VIN+驅動脈衝正輸入端，使用時接用戶脈衝形成部分的輸入正端。 5腳E驅動脈衝輸出參考地，接被驅動IGBT的發射極。 6腳VCC驅動脈衝輸出級電源，接用戶提供的驅動電源，該電源應與l、 2腳所接的脈衝形成部分的電源隔離。7腳UO驅動脈衝輸出端，直接接被驅動的IGBT的柵極。8腳GND驅動輸出級電源地，使用時與用戶提供的驅動輸出級電源地相連。本實用新型直流端P端與N端隔一個1. 5mm厚的絕緣板，理論上形成一個 電容，電感等於零。電解電容直接裝在P-N銅排上，電解電容距功率器件最近， 電解電容與功率模塊PN端的電感最小，有效地遏制了電壓尖峰的產生。驅動部分離功率器件也很近，驅動線很短，從而減小了驅動線的電感，提高了控制 的靈敏度，同時抗幹擾性能也得到了提高。本實用新型主迴路採用銅排，分布 電感很小。為提高本實用新型主迴路的可靠性，可以從以下幾方面考慮1) 直流迴路P端與N端越近越好，此時電流相反，電感約等於零；2) 電解電容與功率器距離越近越好，迴路分布電感越小，尖峰越小；3) 驅動部分離功率模塊越近，幹擾越小，對裝置越安全；4) 主迴路為減小電感，主迴路扁線比圓線分布電感小，多股圓線比單股 圓線分布電感小。
權利要求1、變頻器/電機控制器，其特徵在於，包括電容(1)、逆變橋(7)、P-N銅排板及驅動部分(6)；所述電容(1)的端部接P-N銅排板的端部；所述P-N銅排板的端部與逆變橋(7)的埠相接；所述驅動部分(6)的埠與逆變橋(7)的埠相接。
2、 根據權利要求1所述的變頻器/電機控制器，其特徵在於在所述P-N 銅排板包括直流迴路P端銅排(2)、直流迴路N端銅排(4)、絕緣板(3);所 述絕緣板(3)配於直流迴路P端銅排(2)及直流迴路N端銅排(4)之間。
3、 根據權利要求1或2所述的變頻器/電機控制器，其特徵在於所述絕 緣板(3)的厚度為1 3mm。
4、 根據權利要求3所述的變頻器/電機控制器，其特徵在於在所述逆變 橋(7)及電容(1)附近配有散熱器(8)。
5、 根據權利要求4所述的變頻器/電機控制器，其特徵在於所述逆變橋 (7)為功率模塊(IGBT)。
6、 根據權利要求5所述的變頻器/電機控制器，其特徵在於所述電容(l) 與逆變橋(7)相臨設置。
7、 根據權利要求6所述的變頻器/電機控制器，其特徵在於所述驅動部 分(6)與逆變橋(7)相臨設置。
8、 根據權利要求7所述的變頻器/電機控制器，其特徵在於所述驅動部 分(6)採用GH-038驅動器。
專利摘要本實用新型屬電器控制領域，尤其涉及一種變頻器/電機控制器，包括電容(1)、逆變橋(7)、P-N銅排板及驅動部分(6)；所述電容(1)的端部接P-N銅排板的端部；所述P-N銅排板的端部與逆變橋(7)的埠相接；所述驅動部分(6)的埠與逆變橋(7)的埠相接；在所述P-N銅排板包括直流迴路P端銅排(2)、直流迴路N端銅排(4)、絕緣板(3)；所述絕緣板(3)配於直流迴路P端銅排(2)及直流迴路N端銅排(4)之間；所述絕緣板(3)的厚度為1～3mm。本實用新型可靠性高，通用性強，故障率低，具有較強的抗幹擾特性。本實用新型在設計時採用低感結構，能有效保障本實用新型的可靠性。
文檔編號H02P27/06GK201171184SQ20082001068
公開日2008年12月24日 申請日期2008年2月5日 優先權日2008年2月5日
發明者田豐斌 申請人:田豐斌