CN102811017A - 控制单元和使用该控制单元的驱动装置 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种用于控制电负载的控制单元,包括:电力输入端子(791)、电力输出端子(23)、多个开关装置(81~86)、接线部(65)和金属底架(50)。电力模块(60)的接线部(65)在磁性上耦联至电力输出端子(23)和电力输入端子(791)。金属底架(50)具有与电力模块(60)和接线部(65)平行的平行平面(54)。由流经开关装置(81~86)和接线部(65)的电流所产生的磁场被金属底架(50)中流动的涡电流所产生的磁场抵消。本发明还涉及一种包括上述控制单元的驱动装置。
Description
技术领域
本发明涉及一种控制单元和一种使用该控制单元来驱动和控制电动机运行的驱动装置。
背景技术
根据现有技术中已知的三相电动机,这种电动机在三相交流电提供至电动机时被驱动从而旋转。
在用于三相电动机的电源是具有预定电压的直流电源的情况下,有必要提供具有多个开关装置的控制单元,根据控制单元来切换提供至定子线圈的电流,使得不同相位的定子线圈电流被提供到相应的定子线圈(例如,三相线圈)。例如,如日本专利公开No.H03-89837所公开,开关装置布置在散热装置上。
在上述现有技术中,由流经开关装置的电流所生成的磁场可对诸如连接器的其它电子零件和/或部件产生不利影响。
发明内容
鉴于上述缺点,做出了本公开。本公开的一个目的是提供一种控制单元和使用该控制单元的驱动装置,该控制单元和驱动装置能够抑制来自开关装置的噪声的传播。
根据本公开的特征(例如,如权利要求1中所限定的),一种用于控制电负载的控制单元,具有:电力输入端子、电力输出端子、多个开关装置、接线部和金属底架。
所述电力输入端子连接至电源。所述电力输出端子连接至所述电负载。所述多个开关装置设置在所述电力输入端子和所述电力输出端子之间以接通或切断提供至所述电负载的电力。所述接线部将所述开关装置电连接至所述电力输入端子和所述电力输出端子。所述金属底架支承所述开关装置并且具有与所述开关装置和所述接线部平行的平行表面。当流经所述接线部的电流被改变时,所述接线部在磁性上耦联至所述电力输入端子和所述电力输出端子中的至少一个。所述开关装置和所述接线部布置成与所述金属底架的所述平行表面平行以使得由流经所述开关装置和所述接线部的电流所产生的磁场被所述金属底架中流动的涡电流所产生的磁场抵消。
根据上述特征,能够抑制由流经所述开关装置和所述接线部的电流所产生的磁场的传播。也就是说,能够抑制可能会对其它零件和/或部件产生不利影响的磁场(由流经开关装置和接线部的电流产生)。因此,能够抑制开关装置的噪声传播。
附图说明
通过参照附图的以下具体说明,本公开的上述和其它目的、特征和优点将变得更明显。在附图中:
图1是示出根据本公开的第一实施方式的车辆用动力转向设备的结构示意图;
图2是示出根据本公开的第一实施方式的驱动装置的示意性立体图;
图3是示意性地示出第一实施方式的驱动装置的分解立体图;
图4是沿图2中的IV方向观察的示意性俯视平面图;
图5是沿图4中的V-V线所截取的示意性横截面视图;
图6是沿图4中的VI-VI线所截取的示意性横截面视图;
图7是示意性地示出图6中的由VII表示的相关部分的放大视图;以及
图8是示出根据本公开的第二实施方式的驱动装置的示意性横截面视图。
具体实施方式
将参照附图通过多个实施方式来说明本发明。在实施方式中使用相同的参考数字来指代相同或相似的零件和部件。
(第一实施方式)
将参照图1至图7说明本公开的第一实施方式的驱动装置1。驱动装置1应用于车辆用电动转向设备(EPS)。驱动装置1由电动机2和控制单元3组成。
将参照图1说明EPS的电气构造。
如图1所示,驱动装置1经由设置在转向柱轴6内的齿轮箱7的齿轮在转向柱轴6上产生转动扭矩以辅助对方向盘5的转向操作,其中转向柱轴6是用于车辆的方向盘5的旋转轴。更具体地,当车辆驾驶者操作方向盘5时,由扭矩传感器8检测转向柱轴6中产生的转向扭矩,并且从控制器局域网(CAN,未示出)获得车辆速度的信息,以便辅助车辆驾驶者对方向盘5的转向操作。当使用驱动装置1对车辆进行合适的控制时,能够自动地控制方向盘5的操作,这不仅能够用于辅助转向操作,而且能够用于保持车辆在高速公路上的行驶车道,还能够用于将车辆引导至停车场内的停车位等等。
电动机2是用于沿着正向或反向驱动(齿轮箱7的)齿轮旋转的三相无刷型电机。由控制单元3来控制提供至电动机2的电力,以便控制电动机2的操作。控制单元3包括电力部分100和控制部分90,用于电动机2的驱动电流流过电力部分100,控制部分90用于控制电动机2的操作。
电力部分100具有设置在电力供给线路内的扼流线圈76,电力供给线路连接到电源75、电容器77和一对(第一和第二)逆变电路80和89。因为逆变电路89的结构与逆变电路80的结构是相同的,所以仅对第一逆变电路80作出说明。
第一逆变电路80具有多个MOSFET(金属氧化物半导体场效应晶体管,以下称作MOS晶体管)晶体管81至86。在MOS晶体管81至86中,根据栅极电势来接通或关断源极-漏极路径。MOS晶体管81至86也统称为开关装置。
MOS晶体管81的漏极连接至电力供给线路,而MOS晶体管81的源极连接至MOS晶体管84的漏极。MOS晶体管84的源极经由分流电阻器99连接至接地。MOS晶体管81和84的连接点连接至电动机2的U相线圈。
以类似的方式,MOS晶体管82的漏极连接至电力供给线路,而MOS晶体管82的源极连接至MOS晶体管85的漏极。MOS晶体管85的源极经由分流电阻器99连接至接地。MOS晶体管82和85的连接点连接至电动机2的V相线圈。
MOS晶体管83的漏极同样连接至电力供给线路,而MOS晶体管83的源极连接至MOS晶体管86的漏极。MOS晶体管86的源极经由分流电阻器99连接至接地。MOS晶体管83和86的连接点连接至电动机2的W相线圈。
第一逆变电路80具有由类似于MOS晶体管81至86的MOSFET构成的电源继电器87和88。为了在故障发生的情况下切断从第一逆变电路80流向电动机2的驱动电流,电源继电器87和88被设置在电源75和MOS晶体管81至83之间。为了在诸如断路、短路等故障发生的情况下切断流向电动机2的驱动电流,提供了电源继电器87。为了在电子件(诸如电容器78等)偶然被反接时防止电流反向流动,提供了电源继电器88,借此保护这些电子件。
在MOS晶体管84至86中的每一个与接地之间电连接有分流电阻器99。检测每个分流电阻器99两端之间的电势或者流经每个分流电阻器99的电流,能够检测提供至电动机2的各个U相线圈、V相线圈和W相线圈的驱动电流。
在电源75和电源继电器87之间电连接有扼流线圈76和电容器77。扼流线圈76和电容器77形成滤波电路,以便降低从共用同一电源75的其它电气装置和/或设备传播的噪声,和/或降低从驱动装置1向其它装置和/或设备传播的噪声。
每个电容器78的一端连接至用于MOS晶体管81至83的电力供给线路,而每个电容器78的另一端连接至用于MOS晶体管84至86的接地线。电容器78储存电荷以便辅助提供至MOS晶体管81至86的电力供给和/或去除诸如浪涌电压的噪声分量。
控制部分90包括预驱动电路91、定制IC(集成电路)92、用于检测电动机2的轴的旋转角度(以下说明)的旋转角度传感器93和微计算机94。定制IC92(功能块)包括调节器95、用于旋转角度传感器信号的放大部96、用于检测电压的放大部97等等。
调节器95是用于稳定提供至各个部分的电力的稳定电路。例如,微计算机94利用来自调节器95的稳定的预定电压(例如,5V)运行。
来自旋转角度传感器93的传感器信号被输入至放大部96。旋转角度传感器93检测电动机2的旋转位置并且这种检测到的旋转位置信号被提供至放大部96。旋转位置信号(即,旋转角度传感器信号)被放大部96放大并且随后被提供至微计算机94。
放大部97检测分流电阻器99两侧的电压并且将检测到的电压放大,然后将其输出至微计算机94。
电动机2的旋转位置信号和分流电阻器99两侧的电压被输入至微计算机94。设置在转向柱轴6内的扭矩传感器8的转向扭矩信号同样被输入至微计算机94。此外,车辆速度信息经由CAN被输入至微计算机94。当转向扭矩信号和车辆速度信息被输入至微计算机94时,微计算机94根据旋转位置信号经由预驱动电路91控制逆变电路80,以便根据车辆速度辅助方向盘5的转向操作。
更具体地,微计算机94通过预驱动电路91来改变MOS晶体管81至86的接通-关断状态从而控制逆变电路80。因为MOS晶体管81至86的每个栅极连接至预驱动电路91的各个(6个)输出端子,所以当各个MOS晶体管81至86的栅极电势被预驱动电路91控制时,每个MOS晶体管81至86的接通-关断状态被切换。
微计算机94基于来自检测电压的放大部97的分流电阻器99两侧的电压来控制逆变电路80,以便生成作为驱动电流被提供至电动机2的大致正弦波形的三相交流电流。控制部分90以与控制第一逆变电路80相同的方式控制第二逆变电路89。
现在,将参照图2-7说明驱动装置1的结构。
如图2和图3所示,驱动装置1具有层叠结构,其中在电动机2的一个轴向端部(图中的电动机2的上端部)设置控制单元3。
将参照图5说明电动机2的结构。电动机2由电机壳体10、具有定子线圈22的定子20、转子25、轴27等组成。电机壳体10形成为杯形并且由铁等制成,其具有筒形壁11和轴向端壁15(在电动机2的相邻于控制单元3的轴向侧上)。在筒形壁11的轴向端部(在图中的下端侧)上形成有凸缘部12。例如由铝制成的端部框架13通过多个螺栓14(如图2所示)固定至凸缘部12。
在电机壳体10内布置定子20。定子20具有多个凸出杆,每个凸出杆沿着电机壳体10的径向内侧方向凸出。凸出杆由叠片铁芯形成,叠片铁芯由多个磁性薄板构成。定子20在叠片铁芯的轴向两端具有绝缘体(未示出)。在绝缘体上卷绕定子线圈22。能够根据电动机2的所需输出改变形成叠片铁芯的磁性薄板的数量。也就是说,不是通过改变电动机2的径向尺寸而是通过改变电动机2的轴向长度(磁性薄板的数量)来改变电动机2的输出。因此,当驱动装置1安装在径向尺寸有限的空间内时是有利的。
定子线圈22由具有U相线圈、V相线圈和W相线圈的三相绕组结构组成。从定子线圈22(图2)抽出六个定子线圈端子23(电力输出端子)。定子线圈端子23穿过形成在电机壳体10内的各个端子引出开口并且沿着朝向控制单元3的方向(沿着图中的向上方向)延伸。定子线圈端子23还沿着控制板40和电力模块60的外周侧延伸并且随后电连接至配电板70。也就是说,当沿着电动机2的轴向方向观察时(更确切地,当沿着图2的IV方向观察时),如图4所示,定子线圈端子23在径向方向上位于各个电力模块60的外周侧。也就是说,定子线圈端子23在电力模块60的外周侧的区域内在径向方向上跨过各个电力模块60并且延伸至配电板70。
在定子20的径向内侧可移动地布置转子25,使得转子25能够相对于定子20转动。转子25由磁性材料(例如铁)制成并且形成为柱状。转子25具有转子铁芯251和设置于转子铁芯251的外周上的永磁体253,其中以沿圆周方向交替地布置N极和S极的方式磁化永磁体253。
轴27固定至形成于转子铁芯251的中心的轴孔252。由设置于电机壳体10的轴承271和设置于端部框架13的轴承272可旋转地支承轴27。因此,轴27和转子25一起能够相对于定子20旋转。
如图5所示,磁体28被附接至轴27的轴向端部(图中的上端),即,控制单元3一侧。磁体28形成检测部分的一部分并且与轴27一起旋转。磁体28被固定至磁体支架281,磁体支架281被附接至轴27的轴向端部,使得磁体28同轴地附接至轴27。磁体28的一侧暴露于控制单元3,使得磁体28面向控制板40。根据本实施方式,轴27没有延伸穿过控制板40。因此磁体28位于接近控制板40的位置。
如图2、图3和图5所示,轴27在其与控制单元3相反一侧的另一轴向端部上具有输出部分29。在轴27的输出部分29一侧上设置有其内具有齿轮的齿轮箱7。输出部分29与齿轮箱7的齿轮啮合。轴27的旋转力从输出部分29传递至齿轮,使得操作动力被施加至转向柱轴6。
将参照图3至图7说明控制单元3。控制单元3由控制板40、散热器50(即,金属底架)、电力模块60、配电板70等组成。
控制单元3的几乎全部零部件(除控制连接器45和电力连接器79之外)都容纳在对应于电机壳体的空间内,对应于电机壳体的空间是形成在电机壳体10上方并且沿着轴向方向凸出的空间。控制连接器45和电力连接器79连接至外面的装置和/或设备。如图3所示,控制板40、散热器50、电力模块60和配电板70沿着电动机2的轴向(向上)方向从电动机2一侧按照这种顺序布置。也就是说,电机壳体10、控制板40、散热器50、电力模块60和配电板70沿着轴向方向按照这种顺序布置。
控制板40例如由玻璃-环氧树脂板形成的四层板构成。控制板40形成为板状,使得控制板40容纳在对应于电机壳体的空间内。控制板40通过螺钉47从电动机2一侧固定至散热器50。
在控制板40上安装用于控制部分90的各种电气和/或电子零件。预驱动电路91、定制IC92、微计算机94(在图1中示出)被安装至控制板40的与电动机2相反侧的其中一个表面上。旋转角度传感器93安装至控制板40的面向电动机2的另一个表面上。旋转角度传感器93定位在与磁体28相对的位置。磁体28和旋转角度传感器93布置成与轴27同轴。旋转角度传感器93通过检测与磁体28的旋转相对应的磁场变化来检测轴27的旋转角度,其中磁体28与轴27一起旋转。
沿控制板40的外周侧在控制板40内形成多个通孔,电力模块60的控制端子64分别连接至这些通孔。在控制板40上设置控制连接器45使得外界的相应连接器或插头(未示出)能够沿着电动机2的径向内侧方向插到控制连接器45中。来自扭矩传感器8、CAN等的信号经由控制连接器45输入到控制单元3。
散热器50(金属底架)由诸如铝的高导热性材料制成。
散热器50具有一对热接收部55,该对热接收部55中的每一个均具有与从电机壳体10抽出的定子线圈端子23相对的平行表面54和形成在与电动机2相反的一侧(各个热接收部55的上侧)上的接触表面53。各个热接收部55沿如下方向布置:该方向从电机壳体10的轴向端壁15沿着轴向方向延伸,即该方向大致垂直于轴向端壁15。各个平行表面54形成在与电动机2的旋转轴线O平行的方向中。
各个电力模块60竖直地平行于轴27地布置在散热器50的每个平行表面54的沿电动机2的径向方向的外侧。每个电力模块60形成为大致扁平矩形形状。电力模块60的内侧扁平表面布置为面向散热器50的平行表面54(即,与平行表面平行)。也就是说,电力模块60的内侧扁平表面与垂直于电动机2的旋转轴线O的虚拟平面垂直。
在每个电力模块60和散热器50的平行表面54之间设置有散热片56。各个电力模块60通过螺钉69经由散热片56固定至散热器50。通过散热器50经由散热片56保持电力模块60并且因而在电力提供到电力模块60时在电力模块60内产生的热经由散热片56传递(散发)至散热器50。
每个电力模块60具有MOS晶体管81至86,MOS晶体管81至86是用于控制提供至定子线圈22的电力的开关装置。在各个电力模块60中,用于MOS晶体管81至88(相应于开关装置和电源继电器)的半导体芯片以及分流电阻器99安装至铜布线图案,它们电连接至导线等,并且它们被树脂模制以形成模制部61。也就是说,开关装置81至86布置在与垂直于电动机2的旋转轴线O的虚拟平面相交的平面(开关装置平面)上。在本实施方式中,开关装置平面与虚拟平面垂直。
将说明电力模块60和图1中的电路配置之间的关系。其中一个电力模块60对应于第一逆变电路80并且包括MOS晶体管81至86、电源继电器87和88以及分流电阻器99。另一个电力模块60对应于第二逆变电路89并且同样包括MOS晶体管、电源继电器以及分流电阻器。
根据本实施方式,因此,其中一个电力模块60对应于一个电力供给和控制***的逆变电路。在每个电力模块60中,形成逆变电路80(或89)的MOS晶体管81至86布置成与散热器50的平行表面54平行。一个电力供给和控制***的一个电力模块60布置在一个热接收部55上。
各个电力模块60具有向控制板40方向从模制部61向外凸出的控制端子64和同样从模制部61向配电板70向外凸出并且还被称作为接线部的电力端子65。
控制端子64形成在模制部61的下侧,即,模制部61的与平行表面54垂直的一侧。电力端子65(接线部)形成在模制部61的上侧(相反侧)。
根据本实施方式,电力模块60竖直地布置到散热器50(热接收部55)的平行表面54上,使得控制端子64延伸至控制板40而电力端子65延伸至配电板70。如上所述,电力模块60、控制端子64和电力端子65(接线部)设置成平行于平行平面54。电力模块60内的MOS晶体管和电力端子65在磁性上耦联至定子线圈端子23(电力输出端子)。
各个控制端子64***到形成在控制板40内的各个通孔中并且通过焊接等电连接至控制板40。控制信号从控制板40经由控制端子64输出至电力模块60。
各个电力端子65***到形成在配电板70内的各个通孔73中并且通过焊接等电连接至配电板70。用于定子线圈22的驱动电流经由电力端子65提供至电力模块60。
根据本实施方式,小的电流(例如200mA)流入用于控制电动机2运转的控制板40,而大的电流(例如80A)流入用于驱动电动机2的配电板70。因此,电力端子65比控制端子65制造得更大。
配电板70例如由玻璃-环氧树脂板的四层印刷电路板构成,其中形成有铜布线图案。配电板70(还可称作印刷电路板)形成为扁平板状,使得配电板70容纳在对应于电机壳体的空间内。配电板70通过螺钉72从与电动机2相反的一侧固定至散热器50(热接收部55)。
借此使配电板70与热接收部55的接触表面53接触(如图3和图5所示)。配电板70通过螺钉72电连接至热接收部55。
在本实施方式中,螺钉72电连接至接地布线图案200(接地部),配电板70通过接地布线图案200电连接至大地。因此,散热器50电连接至配电板70的接地布线图案200(接地部)。在配电板70中形成有电力布线图案,用于定子线圈22的驱动电流流动通过该电力布线图案。
在配电板70中形成有通孔73,电力模块60的电力端子65分别***到通孔73中。在配电板70中在通孔73的外侧形成有多个通孔74,定子线圈端子23分别***到通孔74中。各个定子线圈端子23插到各个通孔74中并且通过焊接等电连接至配电板70,使得定子线圈端子23经由配电板70电连接至电力模块60。
扼流线圈76和电容器77和78安装至配电板70的面向电动机2的一侧(图中的下侧)。
扼流线圈76和电容器77和78布置在散热器50的内侧中形成的空间内。此外,扼流线圈76、电容器77和78以及电力连接器79在轴向方向上设置在配电板70和控制板40之间。
电力连接器79连接至配电板70。电力连接器79布置在配电板70的布置有与控制板40连接的控制端子45的一侧,与控制端子45并排。电力连接器79连接至配电板70使得连接至电源75的外侧相应连接器沿电动机2的径向内侧方向***电力连接器79中。电力连接器79具有连接至配电板70的电力输入端子791。来自电源75的电力经由电力连接器79提供至配电板70。来自电源75的电力还经由电力连接器79、配电板70、电力模块60和定子线圈端子23(电力输出端子)提供至定子20的定子线圈22。
在本实施方式中,电力输出端子23和电力端子65在径向方向上彼此重叠。电力模块60内的MOS晶体管和电力端子65在磁性上耦联至电力输入端子791。
罩构件110由诸如铁的磁性材料制成用于防止电场和磁场从控制单元3泄露至其外侧并且还防止灰尘进入控制单元3内。罩构件110形成为筒形杯状,并且其直径大致等于电动机2的直径且在电动机2一侧(图中的下侧)具有开口端部。在罩构件110的侧壁111中的控制连接器45和电力连接器79所处的位置处形成有开口侧部112。开口侧部112形成为与控制连接器45和电力连接器79的形状相对应的形状。
在本实施方式中,因为控制连接器45设置在比电力连接器79的位置更靠近电动机2的位置,所以在相应于控制连接器45和电力连接器79的该位置在开口侧部112内形成有台阶部。控制连接器45和电力连接器79沿着径向方向从开口侧部112向外延伸并且连接至位于驱动装置1外侧的电源75和其它电气和/或电子装置和设备。
在电动机2和控制单元3之间设置有保持构件30。保持构件30形成为其直径大致等于电机壳体10直径的大致圆盘状。保持构件30由树脂构成。
将说明驱动装置1的操作。
安装在控制板40上的微计算机94经由预驱动电路91生成脉冲信号,这些脉冲信号基于来自旋转角度传感器93、扭矩传感器8、分流电阻器99等的信号并且通过PWM(脉宽调制)控制产生,使得能够根据车辆速度辅助方向盘5的转向操作。
脉冲信号经由控制端子64输入至设置在各个电力模块60内的两个电力供给和控制***的第一逆变电路80和第二逆变电路89,以便控制MOS晶体管81至86的接通操作和关断操作。结果,不同相位的正弦波驱动电流被提供至定子线圈22的各个相位线圈,从而产生旋转磁场。转子25和轴27被旋转磁场一体地旋转。随后,驱动力从输出部分29输出至转向柱轴6的齿轮箱7,以便辅助车辆驾驶者对方向盘5的转向操作。
也就是说,电动机2通过提供至定子线圈22的驱动电流而被驱动旋转。在这个意义上,驱动电流还是用于驱动电动机2的驱动电流。
第一实施方式的驱动装置1具有以下优点:
(1)根据本实施方式,电力模块60的电力端子65(接线部)和MOS晶体管81至86(开关装置)布置为与散热器50的平行表面54平行。当MOS晶体管81至86的接通-关断状态被改变时,也就是说,当流经MOS晶体管81至86的电流“I”被接通或关断时,由于电磁感应,产生的涡电流在散热器50内流动。在散热器50内流动的涡电流产生磁场“B2”,磁场“B2”可阻塞由流经MOS晶体管81至86的电流产生的磁场“B1”的变化。即,如图7所示,由流经MOS晶体管81至86和电力端子65的电流“I”产生的磁场“B1”和由流经散热器50的涡电流产生的磁场“B2”相互抵消。结果,能够抑制由流经MOS晶体管81至86和电力端子65的电流“I”产生的磁场“B1”的传播。也就是说,能够抑制磁场“B1”(由流经MOS晶体管81至86和电力端子65的电流“I”产生)对控制连接器45、电力连接器79、电子部件等的不利影响。
(2)根据本实施方式,定子线圈端子23(电力输出端子)经由配电板70电连接至电力模块60的电力端子65(接线部)。根据这种结构,可一步实现电力端子65和配电板70之间以及定子线圈端子23和配电板70之间的电连接过程。借此可简化制造过程。
(3)根据本实施方式,配电板70与散热器50的热接收部55的接触表面53接触。这能够抑制磁场(由流经MOS晶体管81至86和电力端子65的电流产生)经由配电板70和散热器50之间的空间向控制连接器45和电力连接器79传播。借此,能够提高散热器50的屏蔽效果。也就是说,可以提高抑制磁场(由流经MOS晶体管81至86和电力端子65的电流产生)对控制连接器45和电力连接器79的不利影响的效果。
(4)根据本实施方式,散热器50电连接至接地布线图案200(接地部),配电板70通过接地布线图案200电连接至接地。根据这种结构,(产生磁场的)电流所流经的通路环能够做得更大。此外,因为散热器50连接至用于配电板70的接地布线图案200(接地部),所以能够降低配电板70的接地阻抗。结果,能够稳定电路的性能并且降低由开关装置(MOS晶体管81至86)产生的噪声。
(5)根据本实施方式,一个电力供给和控制***的逆变电路80的MOS晶体管81至88被模制在一个模制部61内。借此能够改善组装过程的可操作性。
(6)根据本实施方式,电动机2、控制板40、散热器50、电力模块60和配电板70以这种顺序沿着轴向方向布置。电力模块60布置成与电动机2的旋转轴线O平行。此外,电力模块60的电力端子65(接线部)和电力输出端子23(定子线圈端子)在径向方向上彼此重叠。结果,驱动装置1在径向方向上的实际尺寸可变得更小。此外,电力端子65、电力输出端子23(定子线圈端子)和电力输入端子791在配电板70上的连接部分位于接近驱动装置1的轴向端部的部分。这可更容易地将这些端子65、23、791电连接至配电板70。此外,因为这些连接部分位于接近驱动装置1的轴向端部的位置,所以即使驱动装置1发生故障,也可更容易地对驱动装置1进行修理。
(第二实施方式)
将参照图8说明根据本公开的第二实施方式的驱动装置。
如图8所示,在散热器50的每个热接收部55的径向内侧表面形成有倾斜表面57和垂直表面58。倾斜表面57相对于电动机2的旋转轴线O倾斜并且对应于第一实施方式中的平行表面54。垂直表面58布置成与电动机2的旋转轴线O平行。各个电力模块60布置在倾斜表面57上使之与倾斜表面57平行。电力端子65布置成与垂直表面58平行。
第二实施方式具有与第一实施方式相同的优点。
(进一步的改型)
在上述实施方式中,开关装置的电力端子65(接线部)和电力输出端子23(定子线圈端子)设置成在径向方向上重叠。然而,可修改为使得开关装置的电力端子65(接线部)和电力输入端子791设置成在径向方向上重叠。可替代地,可修改为使得开关装置的电力端子65(接线部)、电力输出端子23(定子线圈端子)和电力输入端子791设置成在径向方向上重叠。
在上述实施方式中,配电板70(印刷电路板)和散热器50(金属底架)相互接触。在改型中,配电板70和散热器50可分开小的距离(例如,几微米至几十微米),该小的距离的程度为使得磁场不会传播至外部。
在上述实施方式中,电动机用作电负载。任何其它电气或电子装置或设备可作用电负载。
在上述实施方式中,驱动装置1应用于车辆用电动转向设备。驱动装置可应用于任何其它装置和/或设备。
在上述实施方式中,控制板40由玻璃-环氧树脂板构成,而配电板70由具有厚铜箔图案的玻璃-环氧树脂板构成。在改型中,控制板和配电板可由汇流条等构成。
本公开不应局限于上述实施方式和/或改型,而是可在不脱离本公开的精神的情况下以多种方式进行修改。
Claims (7)
1.一种用于控制电负载的控制单元,包括:
电力输入端子(791),所述电力输入端子(791)连接至电源(75);
电力输出端子(23),所述电力输出端子(23)连接至所述电负载(2);
多个开关装置(81~86),所述多个开关装置(81~86)设置在所述电力输入端子(791)和所述电力输出端子(23)之间以用于接通或切断提供至所述电负载(2)的电力;
接线部(65),所述接线部(65)用于将所述开关装置(81~86)电连接至所述电力输入端子(791)和所述电力输出端子(23);和
金属底架(50),所述金属底架(50)用于支承所述开关装置(81~86)并且具有与所述开关装置(81~86)和所述接线部(65)平行的平行表面(54),
其中,当流经所述接线部(65)的电流被改变时,所述接线部(65)在磁性上耦联至所述电力输入端子(791)和所述电力输出端子(23)中的至少一个,并且
其中,所述开关装置(81~86)和所述接线部(65)布置成与所述金属底架(50)的所述平行表面(54)平行以使得由流经所述开关装置(81~86)和所述接线部(65)的电流所产生的磁场被所述金属底架(50)中流动的涡电流所产生的磁场抵消。
2.根据权利要求1所述的控制单元,其中
所述接线部(65)和所述电力输出端子(23)电连接至共用的印刷电路板(70)。
3.根据权利要求2所述的控制单元,其中
所述金属底架(50)与所述印刷电路板(70)接触。
4.根据权利要求2或3所述的控制单元,其中
所述金属底架(50)电连接至接地部(200),所述印刷电路板(70)通过所述接地部(200)电连接至接地。
5.根据权利要求1-3中任一项所述的控制单元,其中
形成逆变电路(80)的所述开关装置(81~86)被一体地模制在一个模制部(61)内。
6.一种驱动装置,包括:
电动机(2);和
根据权利要求1所述的控制单元(3),所述控制单元(3)设置在所述电动机(2)的轴向端部以控制所述电动机(2)的运转,
其中所述开关装置(81~86)设置在开关装置平面上,所述开关装置平面与垂直于所述电动机(2)的旋转轴线(O)的虚拟平面相交,并且
其中所述接线部(65)在所述电动机(2)的径向方向上与所述电力输入端子(791)和所述电力输出端子(23)中的至少一个重叠。
7.根据权利要求6所述的驱动装置,其中
所述开关装置平面与所述虚拟平面垂直。
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