MOS器件安装结构、控制器及电动助力转向系统的制作方法

文档序号:15620508发布日期:2018-10-09 22:03阅读:162来源:国知局

本发明涉及mos器件安装结构、使用该mos器件安装结构的控制器以及使用该控制器的电动助力转向系统。



背景技术:

电动执行器通常需要使用数量众多的mos晶体管。比如,电动助力转向系统通常需要很高的安全性能,以保证行车的安全,因此,电动助力转向系统中一般还包括自动防故障装置。如此,除电机驱动电路中需要用到的6个mos晶体管外,电子助力转向系统启用的自动防故障装置另还包括3至5个mos晶体管,如此数量众多的mos晶体管,需要较大的安装空间,另外,由于mos晶体管的发热量大,还需解决其散热问题。再者,还需考虑的是,mos晶体管对其他电子元器件产生信号的干扰。

因此,如何提供一种紧凑的mos器件安装结构,甚或,还能同时解决mos晶体管的散热问题与对其他电子元器件产生信号的干扰,是函待解决的问题。



技术实现要素:

鉴于此,本发明提供一种mos器件安装结构,所述mos器件安装结构包括一散热器,所述散热器设置了至少一容置腔,所述容置腔用于容置一对mos器件,所述mos器件贴置于所述容置腔的侧壁。

在其中一个实施方式中,所述mos器件安装结构还包括至少一施压件,所述mos器件由一施压件抵持从而与所述容置腔的侧壁贴合。

在其中一个实施方式中,收容于同一容置腔内的一对所述mos器件同时由一施压件抵持从而与所述容置腔的侧壁贴合。

在其中一个实施方式中,所述一对mos器件面对面设置于所述容置腔内。

在其中一个实施方式中,所述mos器件贴合所述容置腔侧壁的一面通过绝缘体与所述散热器电绝缘。

在其中一个实施方式中,所述mos器件除导电端子外,其余部分通过绝缘体与其他导电部件之间电绝缘。

在其中一个实施方式中,所述绝缘体可以是绝缘胶、绝缘膜或者铝基电路板。

在其中一个实施方式中,所述容置腔包括一开口,所述开口供所述mos器件的端子伸出所述容置腔。

在其中一个实施方式中,所述施压件为一弹性元件,所述弹性元件两端部分别抵持所述一对mos器件,所述弹性元件的中间段被压缩以给两端部提供推力。

在其中一个实施方式中,每一所述容置腔内设置一安装架,所述安装架用于将所述一对mos器件安装于所述容置腔中。

在其中一个实施方式中,所述安装架包括一容置槽,所述容置槽贯穿所述安装架的两端部,所述一对mos器件分别设置于所述安装架容置槽的两端部位置,所述施压件置于所述容置槽的中部以向两侧抵持所述一对mos器件。

在其中一个实施方式中,所述安装架的容置槽被两个隔件分割成三个相互连通的隔室,所述一对mos器件分别位于两端的隔室内,所述施压件置于中间的隔室内。

在其中一个实施方式中,所述散热器还设置了多个第二容置腔,每一所述第二容置腔用于容置一个mos器件,每一所述第二容置腔内设置一第二施压件,所述第二施压件抵持所述mos器件使其贴合所述第二容置腔的侧壁。

本发明还提供一种控制器,所述控制器包括上述的mos器件安装结构、一壳体与一控制部分,所述散热器与壳体共同构成一容置空间容置所述控制部分。

在其中一个实施方式中,所述控制部分包括一信号板与一电源板,所述一对mos器件的端子电连接至所述电源板上。

在其中一个实施方式中,所述一对mos器件其中一个的源极与另一个的漏极通过导电片短路连接,所述一对mos器件的其他端子电连接至所述电源板上。

在其中一个实施方式中,所述导电片为金属片。

在其中一个实施方式中,所述信号板叠置于所述电源板上,所述信号板与所述电源板之间通过频针电连接。

在其中一个实施方式中,所述电源板上设置了一电机驱动电路,所述一对mos器件为所述电机驱动电路中的开关元件。

在其中一个实施方式中,所述电机驱动电路为三相六桥电路,所述一对mos器件构成其中一相的上下桥臂。

在其中一个实施方式中,还包括多个输入接口与输出接口,所述输入接口是电源或/及信号的输入接口,所述输出接口是电源或/及信号的输出接口。

本发明还提供一种电动助力转向系统,包括上述的控制器。

在其中一个实施方式中,所述控制部分包括一自动防故障装置,所述容置于第二容置腔内的mos器件为所述自动防故障装置上的开关元件。

实施本发明,能够节省mos器件的安装空间,且能加快mos产生热量的散发以及减少mos器件对其他电子元件的干扰。

【附图说明】

下面将结合说明书附图及实施例对本发明作进一步说明。

图1是本发明一实施方式的控制器的立体示意图;

图2是图1所示控制器另一角度的立体示意图;

图3是图1所示控制器的分解示意图;

图4是图1所示控制器另一角度的分解示意图;

图5是图1所示控制器的mos器件安装结构的分解示意图。

【具体实施方式】

本发明的各种实施方式将参照附图进行说明。在说明书及附图中,具有类似结构或功能的元件将用相同的元件符号表示。可以理解,附图仅为提供参考与说明使用,并非用来对本发明加以限制。附图中显示的尺寸仅仅是为便于清晰描述,而并不限定比例关系或对本发明进行穷尽性的说明,也不是对本发明的范围进行限制。除非另有定义,本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。

需要说明的是,当一个组件被认为是“连接于”另一个组件,它可以是直接连接到另一个组件或者可能同时存在居中组件。当一个组件被认为是“设置于”另一个组件,它可以是直接设置在另一个组件上或者可能同时存在居中组件。本文所使用的术语“或/及”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。

参考图1至图4,其所示为本发明一实施方式的控制器10。所述控制器10包括一控制部分20与一散热部分30。所述散热部分30包括一散热器31,用于给所述控制部分20散热。所述散热器31与一壳体40共同形成一容置空间50,用于容置所述控制部分20。所述散热器31上形成多个输入或/及输出接口32,所述输入或/及输出接口32可以是电源或/及信号输入或/及输出接口。在其他实施方式中,所述输入或/及输出接口可以部分或全部形成于壳体40上。

所述控制部分20包括一信号板21与一电源板22,所述信号板21叠置于所述电源板22上,与所述电源板22之间通过频针电连接。所述信号板21为一pcb板(printedcircuitboard,印刷电路板)。所述电源板22包括一支架221,多个电子元件电连接所述支架221上的电路,其中,所述电子元件包括多个mosfet222(metaloxidesemiconductor,金属氧化物半导体场效应晶体管,下称mos器件222)。

请参阅图5,在一具体实施方式中,所述控制器10应用于一电动助力转向系统中,所述mos器件222包括3对用于电机驱动电路中作为开关元件的mos器件与3个用于自动防故障装置中作为开关元件的mos器件。所述控制部分20包括所述电机驱动电路与自动防故障装置。所述9个mos器件222均置于散热器31上形成的容置腔311内,且与所述容置腔311的侧壁直接接触散热。具体地,在所述散热器31的底部形成了6个容置腔311,所述容置腔311均通过其开口3111与所述容置空间50连通。其中三个容置腔311a中的每一个用于容置一对mos器件222,所述一对mos器件222可以为三相六桥电机驱动电路中、构成其中一相的上下桥臂的两个mos器件。另外三个容置腔311b中的每一个用于容置一个mos器件222,所述一个mos器件222为自动防故障装置中的mos器件。所述mos器件222被置入容置腔311中且贴合容置腔311的侧壁设置。在图示所示实施方式中,在被容置入容置腔311中后,所述mos器件222的端子2221所在的一端面向或伸出所述开口3111,所述端子2221延伸至容置空间50内,全部或部分端子2221与容置于容置空间50内的电源板22形成电连接,具体地,全部或部分端子2221与电源板22上的电机驱动电路的某些位置电连接。在一种实施方式中,用于自动防故障装置中的三个mos器件222的端子2221全部电连接至电源板22,而用于电机驱动电路中的3对mos器件222,每一对除其中一个的源极与另一个的漏极直接用导电片(如金属片)短路连接外,其余端子2221电连接至电源板22。用导电片直接连接一对mos器件222中其中一个的源极与另一个的漏极,相比传统的所有端子都连接至电源板,再通过电源板上的电路将之电连接,可以降低电路阻抗。所述端子2221可以通过焊接方式电连接至电源板22上。

在图示所示的实施方式中,所述mos器件222通过安装架60安装于所述容置腔311中。其中每一安装架60a用于安装一对mos器件222于容置腔311a中,每一安装架60b用于安装一个mos器件222于容置腔311b中。每一安装架60内设有一容置槽601,所述容置槽601从安装架60a的一端延伸至对应的另一端,从而贯穿所述安装架60a。本实施例中,所述安装架60大致呈u形。在置于所述容置腔311中后,所述安装架60a被容置槽贯穿连通的两侧贴合或临近容置腔311的侧壁,所述容置槽601的顶部开口6011对应所述容置腔311a的开口3111,在本实施方式中,所述对应可以是面向、平齐或突出,即容置槽601的开口面向、平齐或突出于所述容置腔311a的开口3111。两个mos器件222通过所述容置槽601的开口3111,分别置于容置槽的两侧,与容置腔311的侧壁贴合以通过散热器31散热。所述mos器件222与散热器31贴合的一侧设置绝缘体以与所述散热器31电绝缘。所述绝缘体可以是涂覆在mos器件上的绝缘胶、包裹在mos器件上的绝缘膜或设置于mos器件一侧的铝基电路板。在再一实施方式中,所述mos器件222除其需与其他导电元件电连接的基极、源极、漏极外,其他部位均可通过包裹绝缘胶、绝缘膜或通过铝基电路板与其他导电部件电绝缘。

具体地,所述容置槽601底部具有与所述mos器件222相配合的阶梯结构,此外,所述容置槽601沿其贯穿安装架60a的方向被两个隔件602分割成三个相互连通的隔室,所述两个mos器件222分别位于两端的隔室内,中间的隔室用于容置一施压件70。所述施压件70向两个mos器件222提供将其贴合容置腔311侧壁的推力。在图示所示实施方式中,所述施压件70为一弹性元件,所述弹性元件两端分别抵持两个mos器件222、中段被压缩以给抵持mos器件222的两端提供推力。

所述安装架60b的结构与安装架60a大致相同,不同在于,所述安装架60b的容置槽601被一个隔件602隔成两个隔室,其中一个隔室用于容置mos器件222,另一隔室用于容置施压件71。施压件71向mos器件222提供将其贴合容置腔311侧壁的推力。在其他实施方式中,所述安装架60a、60b的容置槽未被隔成隔室,mos器件222与施压件70或71均容置于同一个空间内。安装架60a、60b可以采用绝缘材料,例如塑料制成。

综上所述,本发明实施方式中提供的mos器件安装结构,通过在散热器上设置容置腔,将mos器件安装于容置腔内且贴合散热器散热,且将一对mos器件面对面安装于容置腔内,不仅节省了mos器件的安装空间,使控制器整体结构更紧凑,而且将mos器件贴合散热器设置,有利于mos器件产生热量的散发,且mos器件远离电源板与信号板,减少了对其他电子元器件的电磁干扰。

对于本领域的普通技术人员来说,在不脱离本发明构思的前提下,还可以做出若干变形和改进,这些都属于本发明的保护范围。因此,本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

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