半桥模块及采用该半桥模块的电机控制器制造技术

本申请提供了半桥模块及采用该半桥模块的电机控制器。该半桥模块包括印制电路板以及集成于印制电路板的功率半桥电路、驱动控制电路和电流采样电路。印制电路板上设置有直流功率接口，直流功率接口为包括基部和凸出部的接线端子，基部的底面设置有凹陷，当两个印制电路板堆叠设置时，一个印制电路板的凸出部伸入另一个印制电路板的基部的凹陷中以同时实现机械插接和电连接。本申请提供的电机控制器包括上述半桥模块。本申请实现了半桥模块的可堆叠，将功率半桥电路、驱动控制电路和电流采样电路同时集成在一块电路板上，半桥模块的结构更紧凑，易于对电机控制相数进行快速扩展，有效提升了可扩展性和维护便捷性。效提升了可扩展性和维护便捷性。效提升了可扩展性和维护便捷性。

【技术实现步骤摘要】
半桥模块及采用该半桥模块的电机控制器


[0001]本申请涉及电机的驱动控制领域，尤其涉及半桥模块及采用该半桥模块的电机控制器。

技术介绍

[0002]相较于传统的三相电机，多相电机具有多套绕组，其在可靠性、功率等级、运行噪声等方面均具有良好表现；在采用同样的功率半导体器件时，多相电机可以实现更高的功率等级。
[0003]现有的电机控制器设计往往仅针对固定相数电机，其设计成本较高、可扩展性较差；同时，现有电机控制器中的半桥模块中的各电路集成度较差，用到的印制电路板较多，占用体积较大，装配难度较高。

技术实现思路

[0004]本申请提供了半桥模块及采用该半桥模块的电机控制器。
[0005]该半桥模块包括印制电路板以及集成于所述印制电路板的功率半桥电路、驱动控制电路和电流采样电路，
[0006]所述印制电路板上设置有直流功率接口，所述直流功率接口为包括基部和凸出部的接线端子，所述基部的底面设置有凹陷，当两个所述印制电路板堆叠设置时，一个所述印制电路板的所述凸出部伸入另一个所述印制电路板的所述基部的凹陷中以同时实现机械插接和电连接，所述直流功率接口用于连接提供直流电源的直流母线。
[0007]在至少一个实施方式中，所述功率半桥电路包括第一分立半导体开关器件、第二分立半导体开关器件和母线电容模块。
[0008]在至少一个实施方式中，所述驱动控制电路包括分别为所述第一分立半导体开关器件和所述第二分立半导体开关器件提供驱动信号的第一驱动控制模块和第二驱动控制模块。
[0009]在至少一个实施方式中，所述电流采样电路包括电流传感器。
[0010]在至少一个实施方式中，所述印制电路板上设置有交流功率接口，所述交流功率接口用于连接电机的绕组，所述交流功率接口设置在所述印制电路板上的与所述直流功率接口相对的一侧。
[0011]在至少一个实施方式中，所述印制电路板上设置有板载连接器，所述板载连接器用于连接于为所述驱动控制电路提供控制信号的控制板。
[0012]在至少一个实施方式中，所述印制电路板上设置有支撑部，
[0013]所述支撑部包括基部和凸出部，所述基部的底部具有凹陷，当两个所述印制电路板堆叠设置时，一个所述印制电路板的所述支撑部的所述凸出部插接于另一个所述印制电路板的所述支撑部的所述基部的凹陷；或者
[0014]所述支撑部包括螺柱和螺母，所述印制电路板上设置有连接孔，所述螺柱能够穿
过所述连接孔，通过所述螺母固定所述螺柱与所述印制电路板的相对位置。
[0015]在至少一个实施方式中，所述直流功率接口有两个，且两个所述直流功率接口设置在所述印制电路板的同一面的不同侧，所述功率半桥电路包括母线电容模块，所述母线电容模块设置在所述印制电路板上靠近所述直流功率接口的一侧。
[0016]本申请提供的电机控制器采用了如上所述的半桥模块，所述半桥模块有n个，且n≥3，所述半桥模块堆叠设置。
[0017]在至少一个实施方式中，所述电机控制器还包括所述控制板，所述半桥模块包括板载连接器，多个所述半桥模块的所述板载连接器插接于或线束连接于所述控制板。
[0018]本申请通过直流功率接口的结构实现了半桥模块的可堆叠，将功率半桥电路、驱动控制电路和电流采样电路同时集成在一块电路板上，使半桥模块的结构更紧凑，模块化可堆叠的半桥模块使得易于对电机控制相数进行快速扩展，有效提升了应用该半桥模块的电机控制器的可扩展性和维护便捷性。
[0019]当然，本申请提供的采用上述半桥模块的电机控制器具有上述可扩展性和维护便捷性的优点。
附图说明
[0020]图1示出了根据本申请实施方式的半桥模块的结构示意图。
[0021]图2示出了根据本申请实施方式的半桥模块的电路关系图。
[0022]图3示出了根据本申请实施方式的用于五相电机的电机控制器的结构示意图。
[0023]图4示出了根据本申请实施方式的多相电机的控制架构示意图。
[0024]附图标记说明
[0025]1印制电路板；
[0026]2功率半桥电路；21第一分立半导体开关器件；22第二分立半导体开关器件；23母线电容模块；
[0027]3驱动控制电路；31第一驱动控制模块；32第二驱动控制模块；
[0028]4电流采样电路；41电流传感器；
[0029]5直流功率接口；51基部；52凸出部；
[0030]6交流功率接口；
[0031]7板载连接器；
[0032]8控制板；
[0033]9支撑部
具体实施方式
[0034]下面参照附图描述本申请的示例性实施方式。应当理解，这些具体的说明仅用于示教本领域技术人员如何实施本申请，而不用于穷举本申请的所有可行的方式，也不用于限制本申请的范围。
[0035]本申请实施方式提供了半桥模块及采用该半桥模块的电机控制器。参见图1、图2，半桥模块可以包括印制电路板1，印制电路板1上可以同时集成功率半桥电路2、驱动控制电路3和电流采样电路4。可以理解，将三电路集成在一块印制电路板1上，有利于提高系统的
集成度、减少控制器中印制电路板的数量，降低装配要求。
[0036]功率半桥电路2可以包括第一分立半导体开关器件21、第二分立半导体开关器件22和母线电容模块23。第一分立半导体开关器件21和第二分立半导体开关器件22能够通过高频开关为大电流提供适当的功率通路。母线电容模块23能够起到滤波和维持半桥模块电压的作用。示例性地，分立半导体开关器件可以采用TO
‑
247、TO
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263
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7或者TOLL等封装形式焊接在PCB板上，焊接后，分立半导体开关器件可以竖直设置，或者平铺设置在印制电路板1上。
[0037]驱动控制电路3可以包括用于为分立半导体开关器件提供适合的驱动信号的第一驱动控制模块31和第二驱动控制模块32。驱动控制模块可以包括隔离驱动芯片、隔离驱动电源、隔离驱动电阻等。在某些低压场景中，驱动形式可采用自举形式实现，驱动隔离电源的设置与否可以根据情况决定。
[0038]电流采样电路4可以包括电流传感器41，用于监测电流。电流传感器41的一端可以连接交流功率接口6(后面介绍)。
[0039]半桥模块还可以包括两个直流功率接口5和一个交流功率接口6。直流功率接口5用于将半桥模块与直流母线(可以理解，其用于提供直流电源)进行连接。两个直流功率接口5可以同时设置在印制电路板1的一侧，母线电容模块23可以设置在印制电路板1上靠近直流功率接口5的一侧。交流功率接口6可以设置在两个直流功率接口5所在的印制电路板1的同一面的另一侧。交流功率接口6用于将半桥模块连接于电机绕组。在例如有多个半桥模块时，每个半桥模块上的交流功率接口6可以分别连接于电机绕组的一相。
[0040]功率接口可以为柱形的接线端子。示例性地，直流功率接口5可以包括基部51本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种半桥模块，其特征在于，所述半桥模块包括印制电路板以及集成于所述印制电路板的功率半桥电路、驱动控制电路和电流采样电路，所述印制电路板上设置有直流功率接口，所述直流功率接口为包括基部和凸出部的接线端子，所述基部的底面设置有凹陷，当两个所述印制电路板堆叠设置时，一个所述印制电路板的所述凸出部伸入另一个所述印制电路板的所述基部的凹陷中以同时实现机械插接和电连接，所述直流功率接口用于连接提供直流电源的直流母线。2.根据权利要求1所述的半桥模块，其特征在于，所述功率半桥电路包括第一分立半导体开关器件、第二分立半导体开关器件和母线电容模块。3.根据权利要求2所述的半桥模块，其特征在于，所述驱动控制电路包括分别为所述第一分立半导体开关器件和所述第二分立半导体开关器件提供驱动信号的第一驱动控制模块和第二驱动控制模块。4.根据权利要求1所述的半桥模块，其特征在于，所述电流采样电路包括电流传感器。5.根据权利要求1所述的半桥模块，其特征在于，所述印制电路板上设置有交流功率接口，所述交流功率接口用于连接电机的绕组，所述交流功率接口设置在所述印制电路板上的与所述直流功率接口相对的一侧。6.根据权利要求1所述的半桥模块，其特征在于，所述印制...

【专利技术属性】
技术研发人员：胡宣洋，亓臻康，钱煜平，史家磊，秦文渊，
申请(专利权)人：北京睿塔科技有限公司，
类型：新型
国别省市：