用于三相电机控制的MOS管全桥功率模块的制作方法

本发明涉及功率器件技术领域，具体为一种用于三相电机控制的mos管全桥功率模块。

背景技术：

三相电机需要三相电源驱动，为了保证电源的稳定性，通常需要在电源和电机之间增加控制电路，这其中包括功率控制电路，而功率mos管作为主流的功率控制器件，其使用方式通常为：将多个单独的功率mos管串联或并联，再连接一定的外围电路，从而构成所需的功率控制电路，这种控制电路在使用时存在以下问题：

1.功率mos管安装时，不仅安装工艺复杂，操作人员容易出力不均导致功率mos管受损，而且普通的功率mos管通常还需要安装绝缘粒子，操作人员如果安装不到位，就会使绝缘粒子受损，无法起到绝缘作用；

2.功率mos管体积大、散热性能差；

3.功率mos管受封装限制导致均流性、一致性差；

4.控制电路的温度监测器受制于功率mos管的外形及安装方式，无法精确监测功率mos管的实际温度，从而导致控制器对温度的反馈控制不够及时和准确；

5.功率mos管的封装形式及在控制器上的安装方式(多个功率mos管并排直插)导致控制器的抗电磁干扰能力较弱；

6.功率mos管在控制器上的安装方式(多个功率mos管并排直插)限制了控制器电源线和信号线的布局。

技术实现要素：

针对现有技术中的问题，本发明提供一种安装简单方便、无需增加绝缘粒子、体积小、散热好、均流性和一致性好、利于控制器温度监测和电源线、信号线布局且抗电磁干扰能力强的用于三相电机控制的mos管全桥功率模块。

为实现以上技术目的，本发明的技术方案是：

一种用于三相电机控制的mos管全桥功率模块，包括焊接于基板上且封装于壳体内的q1、q2、q3、q4、q5、q6、r1、r2、r3、r4、r5、r6、c1、c2、c3、c4、c5、c6、电源正极接线端和电源负极接线端；

所述q1、q2、q3、q4、q5和q6均为功率型mos管；

所述q1的栅极前端串接有r1，q1的栅极和源极之间串接有c1，q1的源极与q4的漏极相连且作为三相电机的u相驱动端,q4的栅极前端串接有r4，q4的栅极和源极之间串接有c4；

所述q2的栅极前端串接有r2，q2的栅极和源极之间串接有c2，q2的源极与q5的漏极相连且作为三相电机的v相驱动端,q5的栅极前端串接有r5，q5的栅极和源极之间串接有c5；

所述q3的栅极前端串接有r3，q3的栅极和源极之间串接有c3，q3的源极与q6的漏极相连且作为三相电机的w相驱动端,q6的栅极前端串接有r6，q6的栅极和源极之间串接有c6；

所述电源正极接线端分别与q1、q2、q3、q4、q5和q6的漏极相连，所述电源负极接线端分别与q1、q2、q3、q4、q5和q6的源极相连；

所述壳体外部具有引脚1、引脚2、引脚3、引脚4、引脚5、引脚6、引脚7、引脚8、引脚9、引脚10、引脚11、引脚12、引脚13、引脚14、引脚15、引脚16和引脚17；

所述引脚1和引脚2分别由电源正极接线端和电源负极接线端引出，所述引脚3-引脚5分别由u相驱动端、v相驱动端引出和w相驱动端引出，所述引脚6-引脚11分别由q1至q6的源极引出，所述引脚12-引脚17分别由q1至q6的栅极引出。

作为优选，所述引脚1-引脚17在壳体上表面的分布方式为：所述引脚3-引脚5横向等间距设于壳体上表面中部，所述引脚1设于引脚3上方，所述引脚2设于引脚3下方，所述引脚6-引脚8纵向等间距设于壳体上表面左上部，所述引脚9-引脚11纵向等间距设于壳体上表面右下部，所述引脚12-引脚14纵向等间距设于壳体上表面右上部，所述引脚15-引脚17纵向等间距设于壳体上表面左下部。

作为优选，所述基板为陶瓷基板、铜基板或者铝基板的任意一种。

作为优选，所述引脚1-引脚5为铜立柱。

作为优选，所述引脚6-引脚17由接插件构成。

作为优选，所述引脚6-引脚8由一个三端子排插构成，所述引脚9-引脚11由一个三端子排插构成，引脚12-引脚14由一个三端子排插构成，所述引脚15-引脚17由一个三端子排插构成。

从以上描述可以看出，本发明具备以下优点：

1.功率mos管集成在模块内部，无需一个个单独安装，安装简便；

2.功率mos管模块体积小、散热性能好；

3.功率mos管不受封装限制均流性、一致性好；

4.控制电路的温度监测器不再受制于功率mos管的外形及安装方式，能够精确监测功率mos管的实际温度，控制电路对温度的反馈控制及时和准确；

5.模块化的功率mos管抗电磁干扰能力强；

6.模块化的功率mos管模块不影响控制电路电源线和信号线的布局。

附图说明

图1是本发明的壳体内部结构示意图；

图2是本发明的电路图；

图3是本发明的电路图；

图4是本发明的电路图；

图5是本发明的结构示意图。

具体实施方式

结合图1至图5，详细说明本发明的一个具体实施例，但不对本发明的权利要求做任何限定。

如图1所示，一种mos管全桥功率模块，包括焊接于基板上且封装于壳体内的q1、q2、q3、q4、q5、q6、r1、r2、r3、r4、r5、r6、c1、c2、c3、c4、c5、c6、电源正极接线端和电源负极接线端；

q1、q2、q3、q4、q5和q6均为功率型mos管；

如图2所示，q1的栅极g1前端串接有r1，q1的栅极g1和源极s1之间串接有c1，q1的源极s1与q4的漏极d4相连且作为三相电机的u相驱动端,q4的栅极g4前端串接有r4，q4的栅极g4和源极s4之间串接有c4；

如图3所示，q2的栅极g2前端串接有r2，q2的栅极g2和源极s2之间串接有c2，q2的源极s2与q5的漏极d5相连且作为三相电机的v相驱动端,q5的栅极g5前端串接有r5，q5的栅极g5和源极s5之间串接有c5；

如图4所示，q3的栅极g3前端串接有r3，q3的栅极g3和源极s3之间串接有c3，q3的源极s3与q6的漏极d6相连且作为三相电机的w相驱动端,q6的栅极g6前端串接有r6，q6的栅极g6和源极s6之间串接有c6；

电源正极接线端分别与q1、q2、q3、q4、q5和q6的漏极相连，所述电源负极接线端分别与q1、q2、q3、q4、q5和q6的源极相连；

如图1和图5所示，壳体外部具有引脚1、引脚2、引脚3、引脚4、引脚5、引脚6、引脚7、引脚8、引脚9、引脚10、引脚11、引脚12、引脚13、引脚14、引脚15、引脚16和引脚17；

引脚1和引脚2分别由电源正极接线端和电源负极接线端引出，所述引脚3-引脚5分别由u相驱动端、v相驱动端引出和w相驱动端引出，所述引脚6-引脚11分别由q1至q6的源极引出，所述引脚12-引脚17分别由q1至q6的栅极引出。

如图1和图5所示，引脚1-引脚17的分布方式为：引脚3-引脚5横向等间距设于壳体上表面中部，所述引脚1设于引脚3上方，所述引脚2设于引脚3下方，所述引脚6-引脚8纵向等间距设于壳体上表面左上部，所述引脚9-引脚11纵向等间距设于壳体上表面右下部，所述引脚12-引脚14纵向等间距设于壳体上表面右上部，所述引脚9-引脚11纵向等间距设于壳体上表面左下部。

引脚1-引脚17的分布方式也可以为其他方式，例如将所有引脚都设设置在壳体的同一侧(像排插一样)，使用时将功率模块先直接插入电路板再焊接，即可使用。

q1、q2、q3、q4、q5和q6可以采用stp110n8f6。

焊接的基板可以选用陶瓷基板、铜基板或者铝基板的任意一种。

引脚1-引脚5可以采用铜立柱。

引脚6-引脚17可以采用接插件，引脚6-引脚8共用一个三端子排插，引脚9-引脚11共用一个三端子排插，引脚12-引脚14共用一个三端子排插，引脚15-引脚17共用一个三端子排插。

本发明所述的用于三相电机控制的mos管全桥功率模块使用时，需要与功率控制电路的其他模块(如mcu模块、电流采样模块等)共同构成三相电机的功率控制电路。工作时，通过功率模块的电源正极输入端和电源负极输入端接入电源，通过mcu模块输出控制信号到功率模块的引脚12-引脚17(即q1、q2、q3、q4、q5和q6的栅极)，从而实现导通q1、q2、q3、q4、q5和q6，通过电流采样模块对引脚6-引脚11的信号(即对q1、q2、q3、q4、q5和q6的源极电流)进行采样并反馈回mcu模块，mcu模块根据反馈信息对q1、q2、q3、q4、q5和q6的驱动电流进行控制从而实现对mos管全桥功率模块的保护。

综上所述，本发明具有以下优点：

1.功率mos管集成在模块内部，无需一个个单独安装，安装简便；

2.功率mos管模块体积小、散热性能好；

3.功率mos管不受封装限制均流性、一致性好；

4.控制电路的温度监测器不再受制于功率mos管的外形及安装方式，能够精确监测功率mos管的实际温度，控制电路对温度的反馈控制及时和准确；

5.模块化的功率mos管抗电磁干扰能力强；

6.模块化的功率mos管模块不影响控制电路电源线和信号线的布局。

可以理解的是，以上关于本发明的具体描述，仅用于说明本发明而并非受限于本发明实施例所描述的技术方案。本领域的普通技术人员应当理解，仍然可以对本发明进行修改或等同替换，以达到相同的技术效果；只要满足使用需要，都在本发明的保护范围之内。