[实用新型]三相交流电机控制器中功率模块的安装结构

说明书

本实用新型公开了一种三相交流电机控制器中功率模块的安装结构，本结构包括散热器、塑壳、pin针、正母排端子、负母排端子、嵌件和驱动板,塑壳通过螺钉固定于所述散热器表面，pin针设于塑壳的功率模块安装位置，驱动板设于塑壳表面，正母排端子和负母排端子设于塑壳一侧并且正对功率模块安装位置，正母排端子和负母排端子沿安装平面延伸后经过180度折弯,并且正母排端子和负母排端子在折弯过程中平行叠层布置,嵌件设于正母排端子和负母排端子折弯部的中间。本结构减少由杂散电感引起的浪涌电压，避免功率模块被击穿的危险，提高功率模块的抗振性能，确保功率模块的开关特性，提高电机驱动控制的可靠性。

技术领域

本实用新型涉及电机控制技术领域，尤其涉及一种三相交流电机控制器中功率模块的安装结构。

背景技术

三相交流电机驱动系统中采用高频载波对功率模块进行高速开闭管驱动,而与驱动主回路的杂散电感大小成比例的浪涌电压会加载到功率模块上，浪涌电压V₁计算如式(1)：

其中，

则

式中：L为杂散电感，φ为磁通量，I为电流，B为磁感应强度，a为主回路连接端子母排长度，w为主回路连接端子母排宽度，h为叠层母排的间距，μ₀为真空磁导率。

可见，最大程度减小杂散电感可降低浪涌电压V₁，当浪涌电压V₁过大时有可能导致功率模块被击穿损坏，因此，如何降低驱动主回路的杂散电感是一个重要研究课题。

如图1所示,通常控制器主回路由功率模块和支撑电容构成,其中功率模块与支撑电容之间通过母排采用螺栓连接在一起,功率模块11的正母排4和负母排5与支撑电容12的正母排8和负母排9通过螺栓10及嵌件6连接在一起。但是,该结构中,由于螺栓区域A为螺栓的连接部分,正负母排无法采用叠层方式,因此螺栓区域A的杂散电感较大；同时，位于螺栓区域A两侧的区域B是考虑装配空间及正负母排的绝缘距离,该区域B同样无法采用叠层的方式降低电感,因此区域B的杂散电感也较大。如图1所示,功率模块与支撑电容之间母排采用螺栓连接在一起,电流由电容的母排流向功率模块的母排,其中连接处的电流环路可以看成是与大地形成电流环路,此时电流流经的环路面积S较大,也就是式2中的a×h较大,根据式2可知,杂散电感L增大。

在主回路中由于存在螺栓区域A以及两侧的区域B的杂散电感，严重影响功率模块的开关特性，降低电机驱动控制的可靠性。

如图2所示,在控制器中通常功率模块固定在控制器箱体上,安装功率模块的散热器1通过散热器本体的通孔a1～a8固定在控制器箱体上,驱动板21通过塑壳2上的安装孔b1～b8固定；在振动过程中,功率模块驱动板21的抗振性显得尤为关键,由于驱动板21固定在塑壳2上,塑壳2固定在散热器1上,散热器1再通过螺钉固定在控制器箱体上,中间的振动传递路径较长,抗振性较弱；且固定驱动板的安装孔间距较大,导致抗振性较弱。

塑壳的抗振性以及安装孔的位置,严重影响功率模块的抗振性能,降低功率模块的可靠性。

发明内容

本实用新型所要解决的技术问题是提供一种三相交流电机控制器中功率模块的安装结构，本结构减少由杂散电感引起的浪涌电压，避免功率模块被击穿的危险，提高功率模块的抗振性能，确保功率模块的开关特性，提高电机驱动控制的可靠性。

为解决上述技术问题，本实用新型三相交流电机控制器中功率模块的安装结构包括散热器、塑壳、pin针、正母排端子、负母排端子、嵌件和驱动板,所述塑壳通过螺钉固定于所述散热器表面，所述pin针设于所述塑壳的功率模块安装位置，所述驱动板设于所述塑壳表面，所述正母排端子和负母排端子设于所述塑壳一侧并且正对功率模块安装位置，所述正母排端子和负母排端子沿安装平面延伸后经过180度折弯,并且正母排端子和负母排端子在折弯过程中平行叠层布置,所述嵌件设于所述正母排端子和负母排端子折弯部的中间。