马达驱动装置的制作方法

文档序号:15744934发布日期:2018-10-23 22:58阅读:112来源:国知局

本发明涉及驱动马达的马达驱动装置。



背景技术:

在日本特开2001-251028号公报中公开有不使印制电路基板大型化就能够向印制电路基板供给大电流的电源布线装置。简单地说明的话,该电源布线装置是通过利用正侧导电板和负侧导电板来夹固绝缘体,并将正侧导电板和负侧导电板软钎焊在印制电路基板上来作成的。



技术实现要素:

然而,在印制电路基板的表面混合安装有在用于流动大电流的一次电压下使用的一次电压元件和在比一次电压小的二次电压下使用的二次电压元件的情况下,必须使安装一次电压元件的区域与安装二次电压元件的区域分离预先决定的绝缘距离。因此,存在一次电压元件以及二次电压元件向印制电路基板的布局受限且印制电路基板大型化的问题。并且,因在大电流的通电时产生的噪声,还存在导致二次电压元件误工作的问题。

这样的问题在日本特开2001-251028号公报中无法解决。

因此,本发明的目的在于提供如下的马达驱动装置:能够提高一次电压元件以及二次电压元件的布局的自由度,同时抑制印制电路基板的大型化以及二次电压元件的误工作。

本发明的方式是马达驱动装置,具备:印制电路基板;多个二次电压元件,它们安装在上述印制电路基板上且仅在二次电压下使用;多个一次电压元件,它们设于上述印制电路基板的与安装有上述多个二次电压元件的面相反的面侧,且仅在比上述二次电压高的一次电压下使用;以及第一导电材料,其为了将来自上述二次电压元件的指令信号传递至上述一次电压元件而从上述印制电路基板上延伸直至上述一次电压元件的指令信号的输入部,上述印制电路基板上的安装上述多个二次电压元件的二次电压区域与上述印制电路基板上的配置上述第一导电材料的一次电压区域分离预先决定的绝缘距离。

根据本发明,能够将印制电路基板上的一次电压区域抑制为最小限度。其结果,能够提高多个二次电压元件以及多个一次电压元件的布局的自由度,并且能够抑制印制电路基板大型化。并且,由于在印制电路基板上的一次电压区域不流动大电流,所以能够抑制二次电压元件误工作。

通过参照附图进行说明的以下的实施方式的说明,上述的目的、特征以及优点会变得容易理解。

附图说明

图1是示出实施方式的马达驱动装置的简要结构的一个例子的侧视图。

图2是示出图1所示的印制电路基板上的附加二次电压的二次电压区域和附加一次电压的一次电压区域的俯视图。

图3是示出比较例的马达驱动装置的简要结构的一个例子的侧视图。

图4是示出图3所示的印制电路基板上的附加二次电压的二次电压区域和附加一次电压的一次电压区域的俯视图。

具体实施方式

以下,举出优选的实施方式,并参照附图对本发明的马达驱动装置进行详细说明。

图1是示出实施方式的马达驱动装置10的简要结构的一个例子的侧视图。在以下的说明中,按照图1所示的箭头的方向对上下、左右的方向进行说明。驱动马达的马达驱动装置10具备印制电路基板12、多个二次电压元件14、多个一次电压元件16、第一导电材料18、以及第二导电材料20。

多个二次电压元件14安装于印制电路基板12的表面(面、上表面、印制面)12a。二次电压元件14是仅在二次电压(例如24V以下的电压)下使用的元件。多个二次电压元件14的至少一个向作为开关元件的一次电压元件16输出指令信号,控制向马达供给的驱动电流。二次电压元件14例如是IC(Integrated Circuit,集成电路)。二次电压元件14也可以是多个端子的间隔在预定距离(例如2mm)以下的IC。来自二次电压元件14的指令信号经由第一导电材料18送至作为开关元件的一次电压元件16。

多个一次电压元件16设于印制电路基板12的与安装有多个二次电压元件14的面(表面)12a相反的面(背面、下表面、焊锡面)12b侧。一次电压元件16是仅在比二次电压高的一次电压(例如100V以上的电压)下使用的元件。在该一次电压元件16流动大电流(预定值以上的电流)。因此,一次电压元件16产生预定量以上的热量。该一次电压元件16例如是为了向马达供给大电流的驱动电流而设置的元件,由功率元件等构成。

功率元件是绝缘栅双极晶体管(IGBT)、晶闸管、整流二极管、或者功率晶体管(功率MOSFET:功率金氧半场效晶体管)的功率半导体元件。多个一次电压元件16也可以包括智能功率模块(IPM)。IGBT以及功率MOSFET等是根据从二次电压元件14输出的指令信号而动作的开关元件。

第一导电材料18从一次电压元件16的控制端子(指令信号的输入部)延伸直至印制电路基板12上。第一导电材料18的前端部分可以设于印制电路基板12的表面12a,也可以以从印制电路基板12的表面12a稍微浮起的状态设置。

由于对该第一导电材料18附加一次电压,第一导电材料18不与二次电压元件14直接连接,经由光耦合器、变压器等的绝缘元件22(参照图2)与二次电压元件14连接。绝缘元件22进行电绝缘并且传递信号。绝缘元件22例如可以是光耦合的绝缘元件(光耦合器)、磁耦合的绝缘元件(变压器),也可以是使用了电容器的电容耦合的绝缘元件。在本实施方式中设置的绝缘元件22将二次电压变换为一次电压,从而仅传递信号。

因此,从二次电压元件14输出的二次电压的指令信号由绝缘元件22变换成一次电压的指令信号,并向作为开关元件的一次电压元件16输出。该第一导电材料18作为信号线发挥功能,从而在第一导电材料18不流动大电流。

第二导电材料20用于电连接一次电压元件16彼此(例如母线)。因此,在第二导电材料20流动大电流的电流。因此,第二导电材料20产生预定量以上的热量。第二导电材料20设于印制电路基板12的与安装有多个二次电压元件14的面(表面)12a相反的面(背面)12b侧。

此外,图1中图示出:在上下方向上,在印制电路基板12的下侧设有第二导电材料20,并在其下设有多个一次电压元件16,但第二导电材料20和多个一次电压元件16也可以在上下方向上混合地设置。

多个一次电压元件16以及第二导电材料20配置为相对于印制电路基板12分离预先决定的规定距离以上。多个一次电压元件16以及第二导电材料20经由连接部24设于印制电路基板12。该连接部24是为了使印制电路基板12与多个一次电压元件16以及第二导电材料20分离而介入安装在印制电路基板12与多个一次电压元件16以及第二导电材料20之间的嵌入部件。此外,也可以是第一导电材料18通过连接部24的内部。

散热部件26用于冷却发热量较多的多个一次电压元件16以及第二导电材料20。

图2是示出印制电路基板12上的附加二次电压的二次电压区域F2和附加一次电压的一次电压区域F1的俯视图。二次电压区域F2是印制电路基板12上的安装多个二次电压元件14的区域。一次电压区域F1是印制电路基板12上的设有第一导电材料18的区域。如图2所示,二次电压区域F2与一次电压区域F1以预先决定的绝缘距离分离。在该二次电压区域F2与一次电压区域F1之间设有上述的绝缘元件22。

此外,由于与一次电压-二次电压之间相比,一次电压-一次电压之间能够缩短绝缘距离,所以在具有多个一次电压区域F1的情况下,还能够接近地配置。

此处,作为比较例,对在印制电路基板12上混合地配置有多个二次电压元件14以及多个一次电压元件16的情况进行说明。图3是示出比较例的马达驱动装置的简要结构的一个例子的侧视图。此外,对与图1相同的结构标注相同的符号。

多个二次电压元件14安装在印制电路基板12上。并且,多个一次电压元件16设于印制电路基板12的表面12a侧和印制电路基板12的背面12b侧。连接一次电压元件16彼此的第二导电材料20设于印制电路基板12的表面12a侧以及背面12b侧。

因此,如图4所示,印制电路基板12上的配置多个一次电压元件16以及第二导电材料20的一次电压区域F1变大。并且,印制电路基板12上的配置多个二次电压元件14的二次电压区域F2与印制电路基板12上的一次电压区域F1需要分离预先决定的绝缘距离。因此,印制电路基板12上的多个二次电压元件14以及多个一次电压元件16的布局的自由度受到限制,并且导致印制电路基板12大型化。

并且,由于在印制电路基板12上的一次电压区域F1流动大电流,所以还存在导致二次电压元件14误工作的问题。另外,设于印制电路基板12的背面12b侧的多个一次电压元件16以及第二导电材料20与印制电路基板12邻接地配置,所以因在印制电路基板12的背面12b侧流动的大电流,也有导致二次电压元件14误工作的可能性。

与此相对,在本实施方式中,将多个二次电压元件14安装于印制电路基板12的表面(上表面、印制面)12a,并将多个一次电压元件16设于印制电路基板12的背面(下表面、焊锡面)12b侧。由此,能够将印制电路基板12上的一次电压区域F1抑制为最小限度。其结果,能够提高多个二次电压元件14以及多个一次电压元件16的布局的自由度,并且能够抑制印制电路基板12大型化。并且,由于在印制电路基板12上的一次电压区域F1(设有第一导电材料18的区域)不流动大电流,所以能够抑制二次电压元件14误工作。

并且,由于在印制电路基板12的背面12b侧设有大电流流动的第二导电材料20,所以能够进一步抑制二次电压元件14误工作。此外,虽然不为理想,但也可以将第二导电材料20的一部分设于印制电路基板12的表面12a侧。

另外,由于将大电流流动的多个一次电压元件16以及第二导电材料20配置为从印制电路基板12分离预定距离以上,所以能够进一步抑制二次电压元件14误工作。此外,虽然不为理想,但也可以使多个一次电压元件16以及第二导电材料20的一部分与印制电路基板12的背面12b邻接配置。

〔从实施方式获得的技术思想〕

以下记载能够从上述各实施方式把握的技术思想。

马达驱动装置10具备:印制电路基板12;多个二次电压元件14,它们安装在上述印制电路基板12上且仅在二次电压下使用;多个一次电压元件16,它们设于印制电路基板12的与安装有多个二次电压元件14的面12a相反的面12b侧且仅在比二次电压高的一次电压下使用;以及第一导电材料18,其为了将来自二次电压元件14的指令信号传递至一次电压元件16而从印制电路基板12上延伸直至一次电压元件16的控制端子(指令信号的输入部)。印制电路基板12上的安装多个二次电压元件14的二次电压区域F2与印制电路基板12上的配置第一导电材料18的一次电压区域F1分离预先决定的绝缘距离。

由此,能够将印制电路基板12上的一次电压区域F1抑制为最小限度。其结果,能够提高多个二次电压元件14以及多个一次电压元件16的布局的自由度,并且能够抑制印制电路基板12大型化。并且,由于在印制电路基板12上的一次电压区域F1不流动大电流,所以能够抑制二次电压元件14误工作。

马达驱动装置10也可以具备连接一次电压元件16彼此的第二导电材料20。第二导电材料20也可以设于印制电路基板12的与安装有多个二次电压元件14的面12a相反的面12b侧。由此,能够进一步抑制二次电压元件14误工作。

多个一次电压元件16以及第二导电材料20也可以配置为从印制电路基板12分离预定距离以上。由此,能够进一步抑制二次电压元件14误工作。

也可以在二次电压区域F2与一次电压区域F1之间设有绝缘元件22。由此,能够绝缘同时将来自二次电压元件14的指令信号传递至一次电压元件16。此外,绝缘元件22也可以是光耦合器或者变压器。

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