电绝缘模块制造技术

一种控制模块（１８），其包括一个功率器件（３８）和一个导热垫板（４０），该导热垫板（４０）设置在模块（１８）的一个外部接片（４２）和一个散热盖（２４）之间。（*该技术在2022年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术总体上涉及电绝缘控制模块，具体地，本专利技术涉及一种在内部线电压(或电压线)和外部散热装置之间具有双绝缘层的电绝缘控制模块。
技术介绍
靠较高的交流线电压来工作的电子装置已经存在了许多年，例如斜切锯、砂带磨床和家用器具等电动工具仅仅是这类设备的几个例子。典型的电动工具有一个为工具提供线电压的电压系统(基于商业交流电源)和一个封闭该系统的工具外壳，控制模块(例如一个速度控制装置)通常连接到线电压并也被设置在工具外壳内。从而，就一个斜切锯来说，速度控制装置可以基于线电压和一个或更多开关信号来控制锯条的旋转速度。为了避免一个触摸工具外壳外部的人触电，这种控制装置一般被装入一个内壳并位于离工具外壳足够远的地方，以在工具外壳和线电压之间提供所希望的电绝缘量。尽管在某些情况下上述使一个控制模块电绝缘的方法是可接受的，但仍存在某些麻烦。例如，当电动工具的大小和在工具内的可用气流量减小时，在工具内放置模块的灵活性也减小。考虑到现代安全标准的严格规定，这种现实情况是非常麻烦的。例如，Underwriters Laboratories(UL)要求在交流线电压和任何使用者可触摸到的(或使用者可抓住的)工具或器具的外壳之间具有最低3700伏特的绝缘。设计工程师在满足这个规定时遭遇了相当大的困难，该规定限定了由这些安全标准规定的漏电和间隙限制，因而希望提供一种电绝缘模块，就模块的布置而论，它相对于使用者可触摸到的外壳是高度灵活的。
技术实现思路
上面的和其它的目的通过一个根据本专利技术原理的电动工具来实现。该工具具有一个为该工具提供线电压的电压系统和一个使用者可抓紧的封闭电压系统的工具外壳，一个双重绝缘的(DI)控制模块连接到线电压并机械地连接到一个工具外壳内表面，以使金属工具外壳本身作为一个控制模块的散热装置起作用。通过将控制模块机械地连接到一个工具外壳内表面，工具的内部设计以及控制模块在工具外壳内布置的灵活性得到了有效的改善。此外根据本专利技术，提供一个电子模块，该模块包括一个功率器件(或供电装置)和一个导热垫板。功率器件被连接到一个线电压，在此功率器件在线电压和功率器件的一个外部接片之间提供一第一层电绝缘。导热垫板设置在外部接片和一个散热装置之间，导热垫板在外部接片和散热装置之间提供一第二层电绝缘。从而，第一和第二层在线电压和散热装置之间结合提供了预定最小量的电绝缘。在本专利技术的另一方面，提供一种用于使线电压与散热装置绝缘的方法。该方法包括将一个功率器件电连接到线电压和在线电压与功率器件的外部接片之间提供一第一层电绝缘的步骤。该方法进一步提供在散热装置和工具外壳之间定位一个导热垫板，以使导热垫板在散热装置和工具外壳之间提供一第二层电绝缘，从而绝缘通过第一和第二层的组合来形成。应当理解，前述的概括说明和后面的详细说明都只是本专利技术的示例性的说明，和试图提供一个总的看法和框架以了解专利技术的本质和特性，如同所要求的专利保护的一样。附图被包含在内以提供对本专利技术的进一步的理解，并且被并入本说明书和构成本说明书的一部分。附图表示了专利技术的各种特征和实施方式，并与说明书一起用来解释专利技术的原理和实施。附图说明对于本领域技术人员来说，通过阅读下面的详细说明和所附的权利要求以及通过参考后面的附图，本专利技术的各种优点将会变得显而易见的，其中图1是一个根据本专利技术原理具有一个用户可触摸到的工具外壳的电动工具的透视图；图2是一个电动工具外壳的透视图，表示出根据本专利技术原理的一个典型的控制模块的位置；图3是一个电动工具外壳内腔的透视图，表示出根据本专利技术原理的一个控制模块；图4是一个根据本专利技术原理的电子控制模块的透视图； 图5是图4中所示的电子控制模块的平面图；图6A是沿图5中所示的线6A-6A截取的控制模块的剖面图；图6B是沿图5中所示的线6B-6B截取的控制模块的剖面图；图6C是沿图5中所示的线6C-6C截取的控制模块的剖面图；图6D是沿图5中所示的线6D-6D截取的控制模块的剖面图；和图7是一个安装在电动工具外壳的外部的控制模块的另一个实施例的透视图，表示出一个外部导热垫板。具体实施例方式下面的优选实施例的说明本质上仅仅是示范性的，而决不是用来限制专利技术以及它的应用或使用的。现在转向图1，表示一个示范性的电动工具10的透视图。应该注意到，尽管本专利技术主要是关于电动工具和器具来进行描述的，但本专利技术并不局限于此，实际上，在此描述的原理能改进任何希望电绝缘的电子装置的功能性。此外，下面描述的控制模块仅仅是能从本专利技术中得到好处的电模块中的一类，因而，传感模块、电力供应模块、显示模块和其它电模块能够采用在此描述的原理来得到改善 尽管，下面的讨论将显示电动工具控制模块具体特别适合本专利技术的许多方面。现在转向本专利技术，可以看到电动工具10有一个用于向工具10提供交流电的电源线12和一个可以被使用者16触摸到的工具外壳14。工具外壳14封装了电源线12的一部分，而本专利技术的控制模块18的位置以阴影线示出。应当理解，模块18能在工具10内的不同位置处被支承在工具10内，因而处于手柄部分内的控制模块18的例子代表工具10的一个控制模块18能被放置在合适的内部区域。外壳18可以完全是一种金属材料制成或它的某些部分可以用其它材料例如塑料制成。另外参考附图2和3，大体上表示出控制模块18怎样连接到电源线12和怎样机械连接到工具外壳14的一个内表面20上以使工具外壳14起到一个电子控制模块18的散热装置的作用。尽管在此讨论的主要是涉及散热装置作为一个工具外壳14的具体使用，但应当理解，散热装置并不局限于这种应用尽管如此，通过将控制模块18直接连接到工具外壳14上，能实现安显著的节省空间和安装控制模块18的灵活性。继续参考图1-3，注意到又一个使用者16操作的电动工具10具有许多可被使用者16触摸到或接触到的外表面或以另外使使用者16接触的外表面是很重要的。此外，工具外壳14的至少一部分通常由一种导电材料构成，例如一种金属合金。另外，一种绝缘材料例如塑料构成工具外壳14或工具外壳14的外表面。因而，为了避免使用者16受到电击，给连接到控制模块18的电源线12供电的交流电源必须与工具外壳14电绝缘。现在转到图4和5，更详细地示出了电控制模块18。控制模块18具有一个外壳22，外壳22形成了一个带有散热盖24的容器，该散热盖24通过螺钉26和28固定到模块外壳22上。控制模块18由延伸穿过孔30和32的固定部件固定到一个安装表面上，例如图3中所示的工具外壳14的内表面20。另外，控制模块18可以通过一种粘合剂固定到一个安装表面上。散热盖24和模块外壳22提供了一个用于使一个线束36通过并操作上连接于电源线12的间隙34。此外，模块外壳22封闭了一个电路板、功率器件和导热垫板(将在下面描述)。结合图6A-6D，将更详细地解释控制模块18的结构。具体地，能够看到，控制模块18包括一个功率器件38和一个导热垫板40。功率器件38最好是一个绝缘接片的半导体开关元件并与一个交流电压电源电连接，通过将功率器件38选择成一个绝缘接片的功率器件，功率器件38的一个外部接片42与交流电压电源电绝缘。绝缘接片的半导体开关元件是市场上可买得到的并且通常规定2700伏特的最小击穿电压，因而功率器件38在线电压和外本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种电子模块，它适合设置在交流电供电的电动工具的外壳内并将一部分外壳用作散热装置，所述模块包括：　　　　具有外部接片并连接到线电压电源的功率器件，所述功率器件在线电压源和功率器件的外部接片之间提供第一层电绝缘；和　　　　设置在外部接片和外壳之间的导热垫板，导热垫板在外部接片和外壳之间提供第二层电绝缘；　　　　所述第一和第二层在线电压源和外壳之间结合提供预定最小量的电绝缘，同时使所述外壳起散热装置的作用以散发所述功率器件产生的热量。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：ZW普里维特，BR克罗维尔，
申请(专利权)人：布莱克德克尔公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]