本实用新型涉及电机驱动领域,具体是一种电机用驱动器结构。
背景技术:
电机驱动器一般是指步进电机驱动器、直流伺服驱动器和交流伺服驱动器。电机驱动器目的主要有对电机进行调速、调整电机扭矩,为电机转向提供动力和对电机进行保护。
在高功率输出的电机驱动器中,由于输出电流较大,因此驱动器的散热要求比较高。然而目前使用的电机驱动器不但安装体积较大,使用不方便,散热性能的效率低,安全性也不高,容易烧毁驱动器,存在火灾等安全隐患。
技术实现要素:
本实用新型的目的是解决现有技术中存在的问题。
为实现本实用新型目的而采用的技术方案是这样的,一种电机用驱动器结构,主要包括:驱动板、逆变电路模块、相线桥接母排、电流传感器、电容模组、散热器和电源。
所述驱动板的电路结构如下:
将所述电源正极所在的一端记为所述电源E端。所述电源的负极所在的另一端记为所述电源F端。
所述电源E端串联电容C1后串联所述电源F端。
所述电源E端串联电容C2后串联所述电源F端。
所述电源E端串联电容C3后串联所述电源F端。
所述电源E端串联电容C4后串联所述电源F端。
所述电源E端串联电容C5后串联所述电源F端。
所述电源E端串联电容C6后串联所述电源F端。
所述电源E端串联电容C7后串联所述电源F端。
所述电源E端串联电容C8后串联所述电源F端。
所述电源E端串联电容C9后串联所述电源F端。
所述电源E端串联电容C10后串联所述电源F端。
所述电源E端串联电容C11后串联所述电源F端。
所述电源E端串联电容C12后串联所述电源F端。
所述电源E端串联无感电容C13后串联所述电源F端。
所述电源E端串联电阻R后串联MOS管Q19的D极。MOS管Q19 的D极串联二极管的负极。MOS管Q19的S极串联二极管的正极。MOS 管Q19的S极串联所述电源F端。MOS管Q19的G极接驱动信号。
将同时串联MOS管Q1的S极、MOS管Q2的S极、MOS管Q3的S 极、MOS管Q4的S极、MOS管Q5的S极和MOS管Q6的S极的电路节点记为输出端A端子。
所述电源E端串联MOS管Q1的D极。MOS管Q1的D极串联二极管的负极。MOS管Q1的S极串联二极管的正极。MOS管Q1的S极串联输出端A端子。MOS管Q1的G极接驱动信号。
所述电源E端串联MOS管Q2的D极。MOS管Q2的D极串联二极管的负极。MOS管Q2的S极串联二极管的正极。MOS管Q2的S极串联输出端A端子。MOS管Q2的G极接驱动信号。
所述电源E端串联MOS管Q3的D极。MOS管Q3的D极串联二极管的负极。MOS管Q3的S极串联二极管的正极。MOS管Q3的S极串联输出端A端子。MOS管Q3的G极接驱动信号。
输出端A端子串联MOS管Q4的D极。MOS管Q4的D极串联二极管的负极。MOS管Q4的S极串联二极管的正极。MOS管Q4的S极串联所述电源F端。MOS管Q4的G极接驱动信号。
输出端A端子串联MOS管Q5的D极。MOS管Q5的D极串联二极管的负极。MOS管Q5的S极串联二极管的正极。MOS管Q5的S极串联所述电源F端。MOS管Q5的G极接驱动信号。
输出端A端子串联MOS管Q6的D极。MOS管Q6的D极串联二极管的负极。MOS管Q6的S极串联二极管的正极。MOS管Q6的S极串联所述电源F端。MOS管Q6的G极接驱动信号。
输出端A端子将逆变电流传输给电流传感器I。
将同时串联MOS管Q7的S极、MOS管Q8的S极、MOS管Q9的S 极、MOS管Q10的S极、MOS管Q11的S极和MOS管Q12的S极的电路节点记为输出端B端子。
所述电源E端串联MOS管Q7的D极。MOS管Q7的D极串联二极管的负极。MOS管Q7的S极串联二极管的正极。MOS管Q1的S极串联输出端B端子。MOS管Q7的G极接驱动信号。
所述电源E端串联MOS管Q8的D极。MOS管Q8的D极串联二极管的负极。MOS管Q8的S极串联二极管的正极。MOS管Q1的S极串联输出端B端子。MOS管Q8的G极接驱动信号。
所述电源E端串联MOS管Q9的D极。MOS管Q9的D极串联二极管的负极。MOS管Q9的S极串联二极管的正极。MOS管Q1的S极串联输出端B端子。MOS管Q9的G极接驱动信号。
输出端B端子串联MOS管Q10的D极。MOS管Q10的D极串联二极管的负极。MOS管Q10的S极串联二极管的正极。MOS管Q10的S 极串联所述电源F端。MOS管Q10的G极接驱动信号。
输出端B端子串联MOS管Q11的D极。MOS管Q11的D极串联二极管的负极。MOS管Q11的S极串联二极管的正极。MOS管Q11的S 极串联所述电源F端。MOS管Q11的G极接驱动信号。
输出端B端子串联MOS管Q12的D极。MOS管Q12的D极串联二极管的负极。MOS管Q12的S极串联二极管的正极。MOS管Q12的S 极串联所述电源F端。MOS管Q12的G极接驱动信号。
输出端B端子将逆变电流传输给电流传感器II。
将同时串联MOS管Q13的S极、MOS管Q14的S极、MOS管Q15 的S极、MOS管Q16的S极、MOS管Q17的S极和MOS管Q18的S极的电路节点记为输出端C端子。
所述电源E端串联MOS管Q13的D极。MOS管Q13的D极串联二极管的负极。MOS管Q13的S极串联二极管的正极。MOS管Q13的S 极串联输出端C端子。MOS管Q13的G极接驱动信号。
所述电源E端串联MOS管Q14的D极。MOS管Q14的D极串联二极管的负极。MOS管Q14的S极串联二极管的正极。MOS管Q14的S 极串联输出端C端子。MOS管Q14的G极接驱动信号。
所述电源E端串联MOS管Q15的D极。MOS管Q15的D极串联二极管的负极。MOS管Q15的S极串联二极管的正极。MOS管Q15的S 极串联输出端C端子。MOS管Q15的G极接驱动信号。
输出端C端子串联MOS管Q16的D极。MOS管Q16的D极串联二极管的负极。MOS管Q16的S极串联二极管的正极。MOS管Q16的S 极串联所述电源F端。MOS管Q16的G极接驱动信号。
输出端C端子串联MOS管Q17的D极。MOS管Q17的D极串联二极管的负极。MOS管Q17的S极串联二极管的正极。MOS管Q17的S 极串联所述电源F端。MOS管Q17的G极接驱动信号。
输出端C端子串联MOS管Q18的D极。MOS管Q18的D极串联二极管的负极。MOS管Q18的S极串联二极管的正极。MOS管Q18的S 极串联所述电源F端。MOS管Q18的G极接驱动信号。
输出端C端子将逆变电流传输给电流传感器III。
所述驱动板通过所述逆变电路模块输出三相电流。所述驱动板的一侧为H侧,另一侧为J侧。
所述逆变电路模块主要包括半桥I、半桥II和半桥III。
所述逆变电路模块主要功能是将电流逆变。
所述半桥I具有桥臂I和桥臂II。所述桥臂I和所述桥臂II 上下分布。所述桥臂I和所述桥臂II交替导电。所述桥臂I位于所述驱动板的H侧。所述桥臂II位于所述驱动板的J侧。所述桥臂I 主要包括MOS管Q1、MOS管Q2和MOS管Q3。所述桥臂II主要包括 MOS管Q4、MOS管Q5和MOS管Q6。
所述半桥II具有桥臂III和桥臂IV。所述桥臂III和所述桥臂 IV上下分布。所述桥臂III和所述桥臂IV交替导电。所述桥臂III 位于所述驱动板的H侧。所述桥臂IV位于所述驱动板的J侧。所述桥臂III主要包括MOS管Q7、MOS管Q8和MOS管Q9。所述桥臂IV 主要包括MOS管Q10、MOS管Q11和MOS管Q12。
所述半桥III具有桥臂V和桥臂VI。所述桥臂V和所述桥臂VI 上下分布。所述桥臂V和所述桥臂IV交替导电。所述桥臂V位于所述驱动板的H侧。所述桥臂VI位于所述驱动板的J侧。所述桥臂V 主要包括MOS管Q13、MOS管Q14和MOS管Q15。所述桥臂VI主要包括MOS管Q16、MOS管Q17和MOS管Q18。
所述相线桥接母排等间距地分布在所述驱动板上。所述相线桥接母排共有三块,分别是相线桥接母排I、相线桥接母排II和相线桥接母排III。
所述相线桥接母排I将所述桥臂I和所述桥臂II连接起来。所述相线桥接母排I用于所述桥臂I和所述桥臂II之间的电流传输。
所述相线桥接母排II将所述桥臂III和所述桥臂IV连接起来。所述相线桥接母排III用于所述桥臂I和所述桥臂IV之间的电流传输。
所述相线桥接母排III将所述桥臂V和所述桥臂VI连接起来。所述相线桥接母排III用于所述桥臂V和所述桥臂VI之间的电流传输。
所述电流传感器共有三个,分别是所述电流传感器I、所述电流传感器II和所述电流传感器III。
所述电流传感器I接收逆变电流后,输出U相电流。
所述电流传感器II接收逆变电流后,输出V相电流。
所述电流传感器III接收逆变电流后,输出W相电流。
所述电容模组焊接在所述驱动板背面。所述电容模组共有2组,分别是电容模组I和电容模组II。所述电容模组I有6个电容,分别是电容C1、电容C2、电容C3、电容C4、电容C5和电容C6,6个电容以2×3矩阵排列,相邻电容间距相等。所述电容模组II(502) 有6个电容,分别是电容C7、电容C8、电容C9、电容C10、电容C11 和电容C12,6个电容以2×3矩阵排列,相邻电容间距相等。所述电容模组I位于无感电容C13一侧。所述电容模组II位于无感电容 C13另一侧。
所述电容模组中每个电容和所述散热器的凹槽匹配。电容涂覆硅脂后置于所述凹槽中。
所述散热器具有所述凹槽。
所述凹槽根据所述电容模组中的电容C1、电容C2、电容C3、电容C4、电容C5、电容C6、电容C7、电容C8、电容C9、电容C10、电容C11和电容C12确定尺寸大小。所述凹槽还根据无感电容C13 确定尺寸大小。所述凹槽和所述电容模组中电容的数量相等。
所述散热器用于散去所述电容模组产生的热量。
本实用新型的技术效果是毋庸置疑的。本实用新型驱动器结构中,所述驱动板背部安装的所述电容模组产生的热量通过所述散热器直接传递出去,实现了比传统驱动器结构更好的散热性能。所述驱动板的正面利用3件所述相线桥接母排来传输大电流,在保证安全性的条件下能够有效的节省空间。该驱动器结构实现了小体积高散热的目的,具有更好的稳定性与安全性。
附图说明
图1为驱动板俯视图;
图2为驱动板仰视图;
图3为电机用驱动器结构正视图;
图4为散热器俯视图;
图5为电容模组仰视图;
图6为驱动板电路结构图。
图中:驱动板、逆变电路模块、相线桥接母排I、相线桥接母排 II、相线桥接母排III、电流传感器I、电流传感器II、电流传感器 III、电容模组、散热器、半桥I、半桥II、半桥III、桥臂I、桥臂II、桥臂III、桥臂IV、桥臂V、桥臂VI。
具体实施方式
下面结合实施例对本实用新型作进一步说明,但不应该理解为本实用新型上述主题范围仅限于下述实施例。在不脱离本实用新型上述技术思想的情况下,根据本领域普通技术知识和惯用手段,做出各种替换和变更,均应包括在本实用新型的保护范围内。
实施例1:
参见图1至图5,一种电机用驱动器结构,主要包括:驱动板、逆变电路模块、相线桥接母排、电流传感器、电容模组、散热器6 和电源。
所述驱动板的电路结构如下:
将所述电源正极所在的一端记为所述电源E端。所述电源的负极所在的另一端记为所述电源F端。
所述电源E端串联电容C1后串联所述电源F端。
所述电源E端串联电容C2后串联所述电源F端。
所述电源E端串联电容C3后串联所述电源F端。
所述电源E端串联电容C4后串联所述电源F端。
所述电源E端串联电容C5后串联所述电源F端。
所述电源E端串联电容C6后串联所述电源F端。
所述电源E端串联电容C7后串联所述电源F端。
所述电源E端串联电容C8后串联所述电源F端。
所述电源E端串联电容C9后串联所述电源F端。
所述电源E端串联电容C10后串联所述电源F端。
所述电源E端串联电容C11后串联所述电源F端。
所述电源E端串联电容C12后串联所述电源F端。
所述电源E端串联无感电容C13后串联所述电源F端。
所述电源E端串联电阻R后串联MOS管Q19的D极。MOS管Q19 的D极串联二极管的负极。MOS管Q19的S极串联二极管的正极。MOS 管Q19的S极串联所述电源F端。MOS管Q19的G极接驱动信号。
将同时串联MOS管Q1的S极、MOS管Q2的S极、MOS管Q3的S 极、MOS管Q4的S极、MOS管Q5的S极和MOS管Q6的S极的电路节点记为输出端A端子。
所述电源E端串联MOS管Q1的D极。MOS管Q1的D极串联二极管的负极。MOS管Q1的S极串联二极管的正极。MOS管Q1的S极串联输出端A端子。MOS管Q1的G极接驱动信号。
所述电源E端串联MOS管Q2的D极。MOS管Q2的D极串联二极管的负极。MOS管Q2的S极串联二极管的正极。MOS管Q2的S极串联输出端A端子。MOS管Q2的G极接驱动信号。
所述电源E端串联MOS管Q3的D极。MOS管Q3的D极串联二极管的负极。MOS管Q3的S极串联二极管的正极。MOS管Q3的S极串联输出端A端子。MOS管Q3的G极接驱动信号。
输出端A端子串联MOS管Q4的D极。MOS管Q4的D极串联二极管的负极。MOS管Q4的S极串联二极管的正极。MOS管Q4的S极串联所述电源F端。MOS管Q4的G极接驱动信号。
输出端A端子串联MOS管Q5的D极。MOS管Q5的D极串联二极管的负极。MOS管Q5的S极串联二极管的正极。MOS管Q5的S极串联所述电源F端。MOS管Q5的G极接驱动信号。
输出端A端子串联MOS管Q6的D极。MOS管Q6的D极串联二极管的负极。MOS管Q6的S极串联二极管的正极。MOS管Q6的S极串联所述电源F端。MOS管Q6的G极接驱动信号。
输出端A端子将逆变电流传输给电流传感器I401。
将同时串联MOS管Q7的S极、MOS管Q8的S极、MOS管Q9的S 极、MOS管Q10的S极、MOS管Q11的S极和MOS管Q12的S极的电路节点记为输出端B端子。
所述电源E端串联MOS管Q7的D极。MOS管Q7的D极串联二极管的负极。MOS管Q7的S极串联二极管的正极。MOS管Q1的S极串联输出端B端子。MOS管Q7的G极接驱动信号。
所述电源E端串联MOS管Q8的D极。MOS管Q8的D极串联二极管的负极。MOS管Q8的S极串联二极管的正极。MOS管Q1的S极串联输出端B端子。MOS管Q8的G极接驱动信号。
所述电源E端串联MOS管Q9的D极。MOS管Q9的D极串联二极管的负极。MOS管Q9的S极串联二极管的正极。MOS管Q1的S极串联输出端B端子。MOS管Q9的G极接驱动信号。
输出端B端子串联MOS管Q10的D极。MOS管Q10的D极串联二极管的负极。MOS管Q10的S极串联二极管的正极。MOS管Q10的S 极串联所述电源F端。MOS管Q10的G极接驱动信号。
输出端B端子串联MOS管Q11的D极。MOS管Q11的D极串联二极管的负极。MOS管Q11的S极串联二极管的正极。MOS管Q11的S 极串联所述电源F端。MOS管Q11的G极接驱动信号。
输出端B端子串联MOS管Q12的D极。MOS管Q12的D极串联二极管的负极。MOS管Q12的S极串联二极管的正极。MOS管Q12的S 极串联所述电源F端。MOS管Q12的G极接驱动信号。
输出端B端子将逆变电流传输给电流传感器II402。
将同时串联MOS管Q13的S极、MOS管Q14的S极、MOS管Q15 的S极、MOS管Q16的S极、MOS管Q17的S极和MOS管Q18的S极的电路节点记为输出端C端子。
所述电源E端串联MOS管Q13的D极。MOS管Q13的D极串联二极管的负极。MOS管Q13的S极串联二极管的正极。MOS管Q13的S 极串联输出端C端子。MOS管Q13的G极接驱动信号。
所述电源E端串联MOS管Q14的D极。MOS管Q14的D极串联二极管的负极。MOS管Q14的S极串联二极管的正极。MOS管Q14的S 极串联输出端C端子。MOS管Q14的G极接驱动信号。
所述电源E端串联MOS管Q15的D极。MOS管Q15的D极串联二极管的负极。MOS管Q15的S极串联二极管的正极。MOS管Q15的S 极串联输出端C端子。MOS管Q15的G极接驱动信号。
输出端C端子串联MOS管Q16的D极。MOS管Q16的D极串联二极管的负极。MOS管Q16的S极串联二极管的正极。MOS管Q16的S 极串联所述电源F端。MOS管Q16的G极接驱动信号。
输出端C端子串联MOS管Q17的D极。MOS管Q17的D极串联二极管的负极。MOS管Q17的S极串联二极管的正极。MOS管Q17的S 极串联所述电源F端。MOS管Q17的G极接驱动信号。
输出端C端子串联MOS管Q18的D极。MOS管Q18的D极串联二极管的负极。MOS管Q18的S极串联二极管的正极。MOS管Q18的S 极串联所述电源F端。MOS管Q18的G极接驱动信号。
输出端C端子将逆变电流传输给电流传感器III403。
所述驱动板的电路结构中所有元器件的参数和型号如表1所示:
表1元器件参数及型号
所述驱动板通过所述逆变电路模块输出三相电流。所述驱动板的一侧为H侧,另一侧为J侧。
所述逆变电路模块主要包括半桥I、半桥II202和半桥III。
所述半桥I具有桥臂I和桥臂II。所述桥臂I和所述桥臂II 上下分布。所述桥臂I和所述桥臂II交替导电。所述桥臂I位于所述驱动板的H侧。所述桥臂II位于所述驱动板的J侧。所述桥臂I 主要包括MOS管Q1、MOS管Q2和MOS管Q3。所述桥臂II主要包括 MOS管Q4、MOS管Q5和MOS管Q6。
所述桥臂II202具有桥臂III和桥臂IV。所述桥臂III和所述桥臂IV上下分布。所述桥臂III和所述桥臂IV交替导电。所述桥臂III位于所述驱动板的H侧。所述桥臂IV位于所述驱动板的J侧。所述桥臂III主要包括MOS管Q7、MOS管Q8和MOS管Q9。所述桥臂 IV主要包括MOS管Q10、MOS管Q11和MOS管Q12。
所述半桥III具有桥臂V和桥臂VI。所述桥臂V和所述桥臂VI 上下分布。所述桥臂V和所述桥臂IV2032交替导电。所述桥臂V位于所述驱动板的H侧。所述桥臂VI位于所述驱动板的J侧。所述桥臂V主要包括MOS管Q13、MOS管Q14和MOS管Q15。所述桥臂VI 主要包括MOS管Q16、MOS管Q17和MOS管Q18。
进一步,所述逆变电路模块主要功能是将电流逆变。
所述相线桥接母排等间距地分布在所述驱动板上。所述相线桥接母排共有三块,分别是相线桥接母排I301、相线桥接母排II302 和相线桥接母排III303。
所述相线桥接母排I301将所述桥臂I和所述桥臂II连接起来。所述相线桥接母排I301用于所述桥臂I和所述桥臂II之间的电流传输。
所述相线桥接母排II302将所述桥臂III和所述桥臂IV连接起来。所述相线桥接母排II302用于所述桥臂III和所述桥臂IV之间的电流传输。
所述相线桥接母排III303将所述桥臂V和所述桥臂VI连接起来。所述相线桥接母排III303用于所述桥臂V和所述桥臂VI之间的电流传输。
进一步,母排主要指供电系统中,电柜中总开关和各分路电路中的开关的连接铜排或铝排。母排的表面通常做了绝缘处理,主要做导线用。
所述电流传感器共有三个,分别是所述电流传感器I401、所述电流传感器II402和所述电流传感器III403。
所述电流传感器I401接收逆变电流后,输出U相电流。
所述电流传感器II402接收逆变电流后,输出V相电流。
所述电流传感器III403接收逆变电流后,输出V相电流。。
U相电流、V相电流和W相电流组合为三相交流电。
电流传感器,是一种检测装置,能感受到被测电流的信息,并能将检测感受到的信息,按一定规律变换成为符合一定标准需要的电信号或其他所需形式的信息输出,以满足信息的传输、处理、存储、显示、记录和控制等要求。
所述电容模组焊接在所述驱动板背面。所述电容模组共有2组,分别是电容模组I501和电容模组II502。所述电容模组I501有6 个电容,分别是电容C1、电容C2、电容C3、电容C4、电容C5和电容C6,6个电容以2×3矩阵排列,相邻电容间距相等。所述电容模组II502有6个电容,分别是电容C7、电容C8、电容C9、电容C10、电容C11和电容C12,6个电容以2×3矩阵排列,相邻电容间距相等。所述电容模组I501位于无感电容C13一侧。所述电容模组II502 位于无感电容C13另一侧。
无感电容C13是用在高频电路的一种电容。无感电容C13无管脚或管脚较短,常用于高频头,一般为PF级。无感电容C13工作时不产生“电感”效应。
所述电容模组中每个电容和所述散热器6的凹槽匹配。电容涂覆硅脂后置于所述凹槽中。
所述散热器6具有所述凹槽。
进一步,所述凹槽根据所述电容模组中的电容C1、电容C2、电容C3、电容C4、电容C5、电容C6、电容C7、电容C8、电容C9、电容C10、电容C11和电容C12确定尺寸大小。所述凹槽还根据无感电容C13确定尺寸大小。所述凹槽和所述电容模组中电容的数量相等。
所述散热器6用于散去所述电容模组产生的热量。
实施例2:
使用一种电机用驱动器结构的主要步骤如下:
1)根据实施例1组装电机用驱动器。
2)电机用驱动器连接电机。
3)通电,所述逆变电路模块对电流进行逆变。
4)逆变电流期间,所述电容模组工作,产生热量。
5)所述散热器6散去所述电容模组产生的热量。
6)利用逆变电流满足电机转向等需求。