[发明专利]用于控制电动机的控制装置

说明书

本发明涉及一种用于控制电气装置的电动机(18)的控制装置(8)，包括：平面电路板(1)，其在电路板平面(5)中延伸；功率电子器件(4)，其具有在所述平面电路板(1)上布置和互连的多个电子元件(2)，其中，所述功率电子器件(4)具有至少一个功率元件(3)，所述功率元件(3)在所述控制装置(8)的运行期间产生废热。根据本发明，各个功率元件(3)被布置为使得所述功率元件(3)以其主体(28)穿过所述电路板平面(5)。

本发明涉及一种控制装置。此外，本发明涉及一种具有这种类型控制装置的电气装置以及一种具有这种类型控制装置的输送装置。

在控制装置中使用例如线圈或者电容器的电子元件，其通常布置在电路板上。电子元件，特别是例如电容器、电感器和晶体管之类的功率元件由于控制装置的运行而变热。必须将这些热量散发，以防止电子元件的损坏或过早损耗。即使存在耐热元件，例如被设计用于在最高150°摄氏度至最高170°摄氏度的温度下运行的分流器或电容器，或者最高200℃下的电动机的绕组，但这些元件发出的热量还是会额外加热相邻的对热量敏感的元件，例如广泛采用的MOSFET，并由此使之损坏。电子元件通常布置在壳体中。为了使元件冷却，能够设置的是，元件与壳体的一部分热连接，以便散发由该元件发出的热量并由此冷却元件。此外，这种类型的功率元件通常例如比控制元件更大。为了覆盖配备有这种类型的功率元件的电路板，壳体必须提供相应的相对较高的安装空间。

从WO 2014/191893 A2已知一种包括控制装置的电动机，其中，该控制装置具有平面电路板，该电路板在其前侧具有圆柱形功率元件，该圆柱形功率元件配备为电容器并且被布置在电路板的边缘处，使得各个元件的纵向中心轴线平行于电路板的平面延伸。此外，电路板的边缘设有凹槽，元件以这样的方式嵌入到该凹槽中，使得元件在电路板的前侧和后侧从电路板突出并且伸出到电路板的边缘之外。此外，电动机的壳体的一部分被设计为冷却结构，其中，功率元件耦合到所述冷却结构以传递热量。

从US 2014/0 175 914 A1中已知一种包括集成的冷却风扇的电动机。

从US 2016/0 238 031 A1中已知一种包括集成的电动机和控制装置的涡轮鼓风机，其中，由鼓风机产生的气流在壳体内被引导，使得该气流被用于冷却电气元件。

从US 2015/0 326 093 A1中已知一种流体泵，该流体泵具有用于驱动泵轮的电动机。泵轮布置在泵壳体中。电动机布置在电机壳体中。用于操作电动机的控制装置布置在控制壳体中。电机壳体将泵壳体连接至控制壳体。

因此，本发明解决的问题是，为控制装置提供改进的或至少替代的实施方式，其特征尤其在于，能够简化散热和/或减少热负荷和/或使所需安装空间被设计得更加平坦。

根据本发明，该问题通过独立权利要求的主题解决。有利的实施方式是从属权利要求的主题。

本发明基于的总体思想是，提供一种包括具有至少一个功率元件的功率电子器件的控制装置，在该控制装置中，各个功率元件被布置为使得各个功率元件以其主体穿过电路板平面。换言之：电路板平面与功率元件相交。平面电路板在电路板平面中延伸，其中，功率电子器件由布置在电路板上并且彼此互连的多个电子元件形成。在电路板处，例如在电路板的一个边缘处布置有功率连接部，各个功率元件经由该功率连接部与功率电子器件的其他元件互连。由于所提出的各个功率元件的布置，各个功率元件不再垂直于电路板平面以其整个尺寸从电路板向上或向下突出。因此，能够以节省空间的方式将功率元件连接到电路板。这导致电路板的安装空间更加平坦，或者使其中布置有电路板的壳体的整体高度更低。电路板或壳体所需的安装空间因此能够被至少减小或者被设计得更加平坦。各个功率元件例如是在电路板电路中的电容器、电感器或功率晶体管或半导体元件或任何其他电流传导元件。控制装置被设计为用于控制电气装置的电动机。

一个可行的实施方式提出，各个功率元件横向地布置在电路板旁边。附加地或替代地，功率连接部能够布置在电路板的外部边缘处，该外部边缘围绕整个电路板。