变换器模块中的低阻抗缓冲电容器布置制造技术

本发明专利技术涉及一种用于驱动电动马达的AC驱动器。所述AC驱动器包括三相二极管桥、逆变器和具有多层印刷电路板元件的缓冲板，其中每个元件的每一层中的电力通道仅连接到一个电势DC

【技术实现步骤摘要】
变换器模块中的低阻抗缓冲电容器布置


[0001]本专利技术涉及一种用于驱动电动马达、或例如在栅极变换器和/或功率变换器中的AC驱动器。该AC驱动器包括三相二极管桥、逆变器和具有多层印刷电路板元件的缓冲板，其中每个元件的每一层中的电力通道仅连接到一个电势DC
‑
或DC+，每个元件包括反向极性的两个电容器，其中每个元件包括两个C形的汇流条，并且其中两个相邻的元件的C形的汇流条彼此紧密靠近放置。

技术介绍

[0002]AC驱动器易于在其IGBT处发生缓冲电压。在这种情况期间，当IGBT被关断时，驱动器内的电压可能会显著地升高。电压升高是由IGBT与DC链路电容器和/或该驱动器的汇流条之间的电感所引起的。电压升高可能导致驱动器出现问题表现和/或损坏该驱动器的部件。随着驱动器的尺寸及其制造成本降低，可以帮助缓解该问题的定制的缓冲电容器解决方案由于成本原因而被排除在外。
[0003]或者，如果使用低成本的电容器来克服该问题，则需要匹配的定制的汇流条，这反过来会增加驱动器的总体成本。此外，标准电容器的电容器规格是固定的，并且对于当前描述的AC驱动器来说通常太大。因此，必须使用多个较小的并联的电容器，这会通过定制的汇流条解决方案的所增加的电感而降低AC驱动器的性能。

技术实现思路

[0004]本专利技术的目的是提供一种改进的AC驱动器，其克服了这些问题。通过根据权利要求1所述的AC驱动器实现了该目的。本专利技术的优选实施例是从属权利要求的主题。
[0005]根据本专利技术，提供了一种用于驱动电动马达的AC驱动器。所述AC驱动器包括三相二极管桥、逆变器和具有多层印刷电路板元件的缓冲板，其中每个元件的每一层中的电力通道仅连接到一个电势DC
‑
或DC+，并且每个元件包括反向极性的两个电容器。每个元件包括两个C形的汇流条，其中两个相邻的元件的所述C形的汇流条彼此紧密靠近放置。所述C形的汇流条可以不限于C形，而是可以是任何形状，例如I形形状、L形形状。
[0006]多层印刷电路板元件可以被理解为包括汇流条。或者，可以将汇流条视为与多层印刷电路板元件分离的部件。汇流条的紧密靠近可以被理解为这些汇流条仅被一个部件(诸如，绝缘体)分离开，同时与所述部件紧密接触。
[0007]本专利技术使用带有缓冲电容器的多层PCB，从而为IGBT或驱动器的其他有源部件提供低电感路径。采用低电感设计来实施从PCBA到IGBT的路径，其中DC+汇流条和DC
‑
汇流条尽可能地彼此紧密地机械连接在一起。另外，在它们之间具有大且平坦的区域。通过C形的汇流条的大且平坦的中间区段有助于实现这一点。
[0008]当前描述的驱动器提供了一种解决方案，该解决方案形成用于缓冲电容器的非常低的电感电路，并因此降低IGBT的缓冲电压。与以上所提及的已知的替代性解决方案相比，当前描述的驱动器提供了更便宜的解决方案。因为可以容易地在自动化的组装过程中组装
该驱动器，因此提高了该驱动器的制造质量。
[0009]在本专利技术的优选实施例中，在两个相邻的元件的C形的汇流条之间设置绝缘体，并且所述C形的汇流条彼此间隔开所述绝缘体的厚度。绝缘体可以平行于C形的汇流条的中间区段对齐。该绝缘体可以胶合到或以其他方式连接到C形的汇流条。因此，两个汇流条之间的距离可以略微大于绝缘体的厚度。
[0010]在本专利技术的另一优选实施例中，相邻的C形的汇流条的中间区段与所述绝缘体紧密接触。中间区段可以胶合到或以其他方式连接到绝缘体。
[0011]在本专利技术的另一优选实施例中，设置5个多层印刷电路板元件。可以自由地选择多层印刷电路板元件的数量，以便向驱动器提供所需的特性。这些多层印刷电路板元件可以彼此一致。
[0012]在本专利技术的另一优选实施例中，所述多层印刷电路板元件包括交替地连接到DC+和DC
‑
的层，其中所述层通过气隙和/或PCB芯材料和/或预浸料而彼此分离。
[0013]在本专利技术的另一优选实施例中，所述多层印刷电路板元件包括连接到DC
‑
的顶层、连接到DC+的第二层、连接到DC
‑
的第三层和连接到DC+的底层。相应地，可以存在两组层，一组连接到DC+，另一组连接到DC
‑
。一组的层可以不在其整个层表面上重叠。层的非重叠区域可以被用于将该层连接到DC+或DC
‑
。这些层可以通过气隙和/或PCB芯材料和/或预浸料而彼此分离。
[0014]在本专利技术的另一优选实施例中，所述C形的汇流条经由螺钉和/或垫片(优选地，SMD垫片)和/或螺母和/或通孔来连接到所述元件。螺母可以是六角螺母。
[0015]在本专利技术的另一优选实施例中，所述缓冲板直接安装到所述驱动器的IGBT的DC+端子和DC
‑
端子。
[0016]在本专利技术的另一优选实施例中，所述C形的汇流条设置在所述缓冲板的一侧，并且所述电容器设置在所述缓冲板的相反侧。
[0017]在另一优选实施例中，所述多层印刷电路板元件安装在高电流汇流条后面，具有足够间隙以避免电压拱起。
[0018]在另一优选实施例中，所述多层印刷电路板元件安装在高电流汇流条后面，并且包括用于电流在所述电容器与所述高电流汇流条之间流动的低阻抗路径。
附图说明
[0019]将参考附图来描述本专利技术的其他细节和优点。附图示出：
[0020]图1：AC驱动器的电路图；
[0021]图2：示出缓冲电容器的电路图；
[0022]图3：C形的汇流条与多层印刷电路板元件之间的连接的详细视图；
[0023]图4：C形的汇流条之间的绝缘体的详细视图；
[0024]图5：缓冲板的详细视图；
[0025]图6：缓冲板的电路图；和
[0026]图7：高电流汇流条后面的多层印刷电路板元件的视图。
具体实施方式
[0027]图1示出了根据本专利技术的AC驱动器的电路图的实施例。该驱动器被设置用于驱动电动马达，特别是三相电动马达10。该驱动器包括三相二极管桥7、逆变器8和具有多层印刷电路板元件20、21的缓冲板(snubber board)9。将在图3和图4中更详细地示出多层印刷电路板元件20、21。三相二极管桥7可以是有源前端，并且逆变器8可以是三相IGBT逆变器。
[0028]在每个多层印刷电路板元件20、21的每一层中的电力通道(power lane)仅连接到一个电势DC
‑
1或DC+2，并且每个元件20、21包括反向极性的两个电容器C1
‑
C10。
[0029]在图1的实施例中，仅示出了两对电容器C1
‑
C4，其中第一电容器C1和第二电容器C2的对以及第三电容器C3和第四电容器C4的对相对彼此具有切换的极性。缓冲板9的电容器C1
‑
C4用作驱动器的缓冲电容器(snubber capacitor)。
[0030]图2本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种用于驱动电动马达的AC驱动器，所述AC驱动器包括三相二极管桥(7)、逆变器(8)和具有多层印刷电路板元件(20、21)的缓冲板(9)，其中每个元件(20、21)的每一层中的电力通道仅连接到一个电势DC
‑
或DC+(1、2)，每个元件(20、21)包括反向极性的两个电容器(C1
‑
C10)，其中每个元件(20、21)包括两个C形的汇流条(18、19)，并且其中两个相邻的元件(20、21)的所述C形的汇流条(18、19)彼此紧密靠近放置。2.根据权利要求1所述的AC驱动器，其特征在于，在两个相邻的元件(20、21)的所述C形的汇流条(18、19)之间设置绝缘体(22)，并且所述C形的汇流条(18、19)彼此间隔开所述绝缘体(22)的厚度。3.根据权利要求2所述的AC驱动器，其特征在于，相邻的C形的汇流条(18、19)的中间区段与所述绝缘体(22)紧密接触。4.根据前述权利要求中任一项所述的AC驱动器，其特征在于，设置5个多层印刷电路板元件(20、21)。5.根据前述权利要求中任一项所述的AC驱动器，其特征在于，所述多层印刷电路板元件(20、21)包括交替地连接到DC+(1)和DC
‑
(2)的层，其中所述层通过气隙和/或PCB芯材料和/或预浸料而彼此分离。6.根据前述权利要求中任一项所述的AC驱动器，其特征在于，所述多层...

【专利技术属性】
技术研发人员：亚尼，
申请(专利权)人：伟肯有限公司，
类型：发明
国别省市：