CN209643134U

CN209643134U - 一种集成pcb及控制器整体布局结构

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Publication number: CN209643134U
Application number: CN201821907489.0U
Authority: CN
Inventors: 刘蕾; 王娟娟; 商瑞; 张祥; 毛建华; 杨洋
Original assignee: Hefei JEE Power System Co Ltd
Current assignee: Hefei JEE Power System Co Ltd
Priority date: 2018-11-20
Filing date: 2018-11-20
Publication date: 2019-11-15
Anticipated expiration: 2028-11-20

Abstract

本实用新型公开了一种集成PCB及控制器整体布局结构，包括控制器壳体、薄膜电容、IGBT模块、集成式PCB板、低压接插件、三相固定座和高压母线；控制器壳体中依次叠放薄膜电容、水冷板、IGBT模块；三相固定座与三相铜排注塑一体；三相铜排连接至IGBT模块上；高压母线穿过母线磁环固定座组件后连接至薄膜电容；集成式PCB板上设有低压插座；低压插座直插对接至控制器壳体上的低压公头；集成式PCB板上包括控制模块、驱动模块和高压滤波模块；高压滤波模块集成了X、Y电容；高压滤波模块紧邻高压母线。该体布局紧凑，散热效果突出，可以大大提高控制器内部的空间利用率和装配效率。

Description

一种集成PCB及控制器整体布局结构

技术领域

本实用新型涉及控制器结构领域，特别是一种集成PCB及控制器整体布局结构。

背景技术

典型的控制器元器件主要由高压母线、外壳体、IGBT、薄膜电容、低压插件、PCB板等组成。在保证控制器功能实现的前提下，各组件的结构设计和整体布局至关重要。在电驱动产品竞争日益激烈的环境下，内部器件高度集成、体积小、重量轻、成本可观的小型化控制器是体现核心竞争力的关键。

传统控制器PCB模块上的驱动板和控制板二者相互独立，仅通过低压线束接插件来传递电信号；传统的高压母线EMC设计通常会采用磁环、磁扣包覆在母线***或设计单独的高压滤波板等方式抑制信号干扰；控制器的结构布局中，三相铜排往往是独立的，一端与IGBT相连，穿过固定在控制器上的固定座，与电机后端盖输出端子连接；壳体端会设计用来调试信号、刷写程序的低压插座结构，通过线束与PCB板直接相连，有时低压插座还要额外安装转接板。

现有的PCB布局集成性较差，控制板、驱动板和滤波板相互独立，控制板与驱动板通过低压线束连接，占用一定的结构空间。独立设计的高压滤波板、磁环、磁扣，极大影响控制器装配效率。低压插件转接板线束组件安装也费时费力，增加一定的人工成本和管理成本。而且控制器布局若按传统方式设计，其整体尺寸会很大，重量也会增加，竞争力会大打折扣。

发明内容

本实用新型目的是：提供一种集成PCB及控制器整体布局结构，解决的问题如下：

1、PCB板因为排列混乱导致控制器内部结构无序，信号线杂乱；

2、控制器内结构排布不合理，导致散热效果差，使用寿命短；

3、端子或外接组件分体连接的局限性导致整体密封性差，装配效率低。

本实用新型的技术方案是：一种集成PCB及控制器整体布局结构，包括控制器壳体、薄膜电容、IGBT模块、集成式PCB板、低压接插件、三相固定座和高压母线；所述控制器壳体中依次叠放所述薄膜电容、水冷板、所述IGBT模块；所述三相固定座与三相铜排注塑一体；三相铜排连接至所述IGBT模块上；所述高压母线穿过母线磁环固定座组件后连接至所述薄膜电容；所述集成式PCB板上设有低压插座；低压插座直插对接至控制器壳体上的低压公头；所述集成式PCB板上包括控制模块、驱动模块和高压滤波模块；所述高压滤波模块集成了X、Y电容；所述高压滤波模块紧邻所述高压母线。

优选的是，所述薄膜电容通过灌胶方式固定于控制器壳体的底部；所述薄膜电容贴合于所述水冷板的下表面。

优选的是，所述三相铜排与所述IGBT模块上的三相输出端连接。

优选的是，所述低压插座焊接于集成式PCB板的侧边。

优选的是，所述高压母线对接至所述薄膜电容上的正负输入端子。

本实用新型的优点是：

1.集成式PCB板同时集成驱动模块、控制模块和高压滤波模块，除此之外，也对外部转接区域进行独特设计，采用低压插件直插式连接，从而取消了转接板和转接线束，大大提高空间利用率和装配效率。

2.控制器结构三相铜排与固定座注塑一体，以及薄膜电容、水冷板和IGBT的布局方式，使整体布局紧凑。

附图说明

下面结合附图及实施例对本实用新型作进一步描述：

图1为控制器整体布局结构图；

图2为集成式PCB板上的模块分布图；

其中：1、控制器壳体；2、薄膜电容；3、水冷板；4、三相固定座；5、控制器上盖；6、集成式PCB板；7、低压插座；8、IGBT模块；9、高压母线；10、母线磁环固定座组件；11、低压公头；12、控制模块；13、驱动模块；14、高压滤波模块。

具体实施方式

本实用新型的较佳实施例：

一种集成PCB及控制器整体布局结构，包括控制器壳体1、薄膜电容2、IGBT模块8、集成式PCB板6、低压接插件、三相固定座4和高压母线9。控制器壳体1中依次叠放薄膜电容2、水冷板3、IGBT模块8，薄膜电容2通过灌胶方式固定于控制器壳体1的底部，薄膜电容2贴合于水冷板3的下表面，IGBT模块8贴合在水冷板3的上表面，集成式PCB板6上侧为控制器上盖5。水冷板3处在IGBT模块8和薄膜电容2的中间位置，水冷板3能够同时对IGBT模块8和薄膜电容2进行散热。

在本实施例中，为了改善结构的安装关系，可以进一步的优化结构：水冷板3与控制器壳体1一体化设计，水冷板3的下模与控制器壳体1一体铸造，水冷板3上模通过摩擦焊与水冷板3的下模焊接。薄膜电容2从控制器壳体1下方的缺口安放到控制器壳体1中，然后用钣金盖板封住底部缺口。薄膜电容2可以通过灌胶与控制器壳体1固定，也可以通过螺栓连接与控制器壳体1固定。该结构的模态性能更好，安装也更加方便，而且可以省去连接水道的密封设计。

三相固定座4与三相铜排注塑一体，三相铜排连接至IGBT模块8上，且三相铜排与IGBT模块上的三相输出端连接。三相铜排和三相固定座4采用注塑一体式工艺，提高了整体的密封性和装配效率。高压母线9对接至薄膜电容2，高压母线9穿过母线磁环固定座组件10后连接至薄膜电容2上的正负输入端子。

集成式PCB板6的侧边上焊接固定有低压插座7，低压公头11从控制器壳体1的外部安装，低压插座7直插对接至低压公头11。这种布局方案提高了控制器的装配效率和空间利用率，有效缩减控制器体积，提高功率密度，同时也降低了控制器的设计成本和制造成本。

集成式PCB板6上包括控制模块12、驱动模块13和高压滤波模块14；高压滤波模块14紧邻高压母线9，高压滤波模块14集成了X、Y电容，从而实现滤波功能。将三种模块集成在一块板上，既能满足控制器的功能性要求，又能极大地简化内部结构及布局，节省一定的空间，减少物料种类和提高装配效率。

上述实施例仅例示性说明本实用新型的原理及其功效，而非用于限制本实用新型。任何熟悉此技术的人士皆可在不违背本实用新型的精神及范畴下，对上述实施例进行修饰或改变。因此，举凡所属技术领域中具有通常知识者在未脱离本实用新型的所揭示的精神与技术思想下所完成的一切等效修饰或改变，仍应由本实用新型的权利要求所涵盖。

Claims

1.一种集成PCB及控制器整体布局结构，包括控制器壳体、薄膜电容、IGBT模块、集成式PCB板、低压接插件、三相固定座和高压母线；其特征在于：所述控制器壳体中依次叠放所述薄膜电容、水冷板、所述IGBT模块；所述三相固定座与三相铜排注塑一体；三相铜排连接至所述IGBT模块上；所述高压母线穿过母线磁环固定座组件后连接至所述薄膜电容；所述集成式PCB板上设有低压插座；低压插座直插对接至控制器壳体上的低压公头；所述集成式PCB板上包括控制模块、驱动模块和高压滤波模块；所述高压滤波模块集成了X、Y电容；所述高压滤波模块紧邻所述高压母线。

2.根据权利要求1所述的一种集成PCB及控制器整体布局结构，其特征在于：所述薄膜电容通过灌胶方式固定于控制器壳体的底部；所述薄膜电容贴合于所述水冷板的下表面。

3.根据权利要求1所述的一种集成PCB及控制器整体布局结构，其特征在于：所述三相铜排与所述IGBT模块上的三相输出端连接。

4.根据权利要求1所述的一种集成PCB及控制器整体布局结构，其特征在于：所述低压插座焊接于集成式PCB板的侧边。

5.根据权利要求1所述的一种集成PCB及控制器整体布局结构，其特征在于：所述高压母线对接至所述薄膜电容上的正负输入端子。