大功率電機驅動控制器的電源供電模塊結構制造技術

本實用新型專利技術公開了一種大功率電機驅動控制器的電源供電模塊結構，該電源供電模塊通過電源輸入連接器與汽車蓄電池相連，并通過電源輸出連接器與電機相接，其包括塑料支架、導電層和電子元器件，塑料支架和導電層注塑在一起且塑料支架與電子控制器的底座固定，電子元器件安裝在導電層上，其引腳和對應的導電層引腳通過惰性氣體保護焊焊接在一起，導電層與電源輸入連接器、電源輸出連接器、控制電路電路板及驅動電路模塊進行電連接。本實用新型專利技術可以有效地減少電源供電電路對其余電路的熱影響和電磁干擾，降低電源供電模塊的熱損耗，提高其散熱性能，防止結露引起的短路，保證控制器和大功率電機的穩定可靠運行。（*該技術在2022年保護過期，可自由使用*）

【技術實現步驟摘要】

大功率電機驅動控制器的電源供電模塊結構
本技術與電源供電裝置有關，尤其涉及一種大功率(IKW 1.5KW)電機驅動控制器的電源供電模塊結構及制造方法。
技術介紹
隨著微電子技術的發展及對汽車節能性和環保性要求的日益提高，汽車的行駛動力性、燃油經濟性、整車安全性以及操縱穩定性越來越受到消費者的重視。目前在國產汽車中電子和半導體產品的成本比例已經達到約40%左右。許多由液壓驅動或機械驅動的執行機構逐步向電機驅動發展，例如離合器換檔控制、方向盤轉向助力控制等，執行機構的改變使汽車控制更加趨于智能化和人性化。由于執行機構逐漸轉化為由電機驅動，故相應車身的電子控制器越來越多、越來越復雜并且功率越來越大，汽車電子控制器在運算速度、可靠性及節能增效等方面的要求越來越高，尤其是在電磁兼容性、密封防護性及溫度環境等方面有著特殊的要求。這種大功率電子控制器通常包括控制電路、驅動電路和電源供電電路等，對它們必須有一個合理、可靠、功能強大的電源供電模塊結構才能使控制器正常穩定可靠地運行。目前，大功率汽車電子控制器的電源供電模塊主要有以下兩種結構形式:1、將控制電路、驅動電路和電源供電電路集成在一起，整體布局在同一 PCB電路板上，此種結構在某些汽車電子零部件中已經有所運用，但是由于電源供電電路熱損耗比較大，并且電源供電電路與控制電路和驅動電路集成在一起，導致控制電路和驅動電路受電源供電電路的熱影響比較大，控制電路和驅動電路的發熱情況嚴重，而且EMC相互干擾嚴重，降低了整個產品運行的可靠性及穩定性；2、將控制電路與驅動電路及部分電源供電電路集成在一塊鋁基板上，電源供電電路的其余部分為獨立結構，這種結構雖然通過鋁基板良好的導熱性能解決了散熱問題，但是由于部分電源供電電路與驅動電路集成導致電路設計非常復雜，結構實現比較困難，制造成本比較高，EMC相互干擾嚴重。
技術實現思路
本技術所要解決的技術問題是提供一種大功率電機驅動控制器的電源供電模塊結構，可以改善電源供電電路的發熱情況及散熱不良的問題，并減小對電子控制器中其它電路的熱影響和電磁輻射干擾。為解決上述技術問題，本技術提供的大功率電機驅動控制器的電源供電模塊結構，所述電源供電模塊通過電源輸入連接器與汽車蓄電池相連，并通過電源輸出連接器與電機相接，該電源供電模塊結構包括塑料支架、導電層和若干電子元器件，所述塑料支架和導電層注塑在一起，且塑料支架與電子控制器的底座固定，所述電子元器件安裝在導電層上，其引腳和其對應的導電層引腳通過惰性氣體保護焊焊接在一起，所述導電層與電源輸入連接器、電源輸出連接器、控制電路電路板及驅動電路模塊進行電連接。其中，所述塑料支架具有連接電子控制器鋁合金底座的五個通孔，其中兩個用于電氣接地。所述塑料支架具有用于惰性氣體保護焊焊接電氣接地的第一盲孔。所述塑料支架具有兩個定位柱，所述定位柱對電子控制器中控制電路的電路板進行定位。所述塑料支架具有固定控制電路電路板的第二盲孔。所述導電層具有四十一個與電子元器件連接的第一引腳、七個與控制電路電路板連接的第二引腳、四個與電源輸入連接器連接的第三引腳、六個與電源輸出連接器連接的第四引腳和五個與驅動電路模塊連接的第五引腳。所述電子元器件包括用于濾波和電磁屏蔽的電容和電感，以及控制電源供電模塊中電流的繼電器。優選的，所述導電層由T2純銅制成。本技術通過鑲件注塑工藝和惰性氣體保護焊工藝將塑料支架、導電層和電子元器件組裝在一起形成獨立的電源供電模塊，該結構與控制器的其它電路(如控制電路和驅動電路)雖然進行電氣連接，但是結構上相互獨立，可以有效地減少電源供電電路對其余電路的熱影響和電磁干擾，降低電源供電模塊的熱損耗，提高其散熱性能，防止結露引起的短路，保證控制器和大功率電機的穩定可靠運行，可以應用于電動助力轉向、冷卻風扇控制器以及輪轂電機驅動器等大功率電機驅動控制器上。附圖說明圖1是本技術的電源供電模塊結構的分解示意圖；圖2是本技術的塑料支架的結構示意圖；圖3是本技術的導電層的結構示意圖；圖4是本技術的電子元器件的組成示意圖；圖5是本技術中塑料支架和導電層注塑在一起的示意圖；圖6是本技術中電子元器件的引腳與導電層的引腳焊接后的示意圖。其中附圖標記說明如下:I塑料支架2導電層3電子元器 件4第一通孔5第二通孔6第一盲孔7定位柱8第二盲孔9第一引腳10第二引腳11第三引腳12第四引腳13第五引腳14電容15電感16繼電器具體實施方式以下結合附圖與具體實施方式對本技術作進一步詳細的說明。本技術提供一種大功率電機驅動控制器的電源供電模塊結構，該電源供電模塊通過電源輸入連接器與汽車蓄電池相連，并通過電源輸出連接器與電機相接，如圖1所示，該電源供電模塊結構包括塑料支架1、導電層2和多個電子元器件3，其中塑料支架I和導電層2注塑在一起，且塑料支架I與電子控制器的鋁合金底座固定，電子元器件3安裝在導電層2上，其引腳和其對應的導電層2引腳通過惰性氣體保護焊(TIG)焊接在一起，導電層2與電源輸入連接器、電源輸出連接器、控制電路電路板及驅動電路模塊進行電連接，其中控制電路電路板位于塑料支架的上方，驅動電路模塊位于塑料支架的下方。塑料支架I的材料為PBT_GF30%(聚對苯二甲酸丁二醇酯+30%玻璃纖維)，呈L型，如圖2、圖5所示，其上具有5個圓形通孔，其中3個第二通孔5用于其與鋁合金底座安裝固定，另外2個第一通孔4除了與鋁合金底座安裝固定外還實現電氣接地功能。塑料支架I上還具有10個用于實現惰性氣體保護焊焊接電氣接地的第一盲孔6、2個對電子控制器中控制電路的電路板進行定位的定位柱7以及2個固定控制電路電路板的第二盲孔8。導電層2的材料為導電率和導熱系數極高的T2純銅，其也呈L形，導電層2的厚度為0.8mm,其表面有鍍錫層。如圖3所示，導電層2具有41個與電子元器件3進行電氣連接的第一引腳9、7個與控制電路的電路板進行信號連接及電氣連接的第二引腳10、4個與電源輸入連接器連接的第三引腳11、6個與電源輸出連接器連接的第四引腳12和5個與驅動電路模塊連接的第五引腳13。如圖4所示，電子元器件3包括電容14、電感15和繼電器16，其中電容14和電感15起濾波及EMC作用，使電源供電電路的供電電流更可靠穩定，繼電器16起控制電流的作用，使電源供電模塊的電流可控。前述大功率電機驅動控制器的電源供電模塊結構的制造方法，包括以下步驟:I)制成一體結構的導電層；2)將一體結構的導電層嵌入注塑模具進行第一次鑲件注塑，得到初始的塑料支架；3)對初始的塑料支架進行沖裁加工，切斷一體結構的導電層的連接片，使一體結構的導電層加工成分塊式的導電層，如圖3所示:4)將沖裁后的塑料支架嵌入注塑模具進行第二次鑲件注塑，對沖裁使用的工藝孔進行填補并對塑料支架進行加厚，使分塊式的導電層完全被塑料支架包裹并結合在一起，以防止因結露而導致的短路現象；5)將電子元器件的引腳插入帶導電層的塑料支架相應的引腳孔中；6)采用惰性氣體保護焊工藝將電子元器件的引腳與對應的導電層引腳焊接在一起，其中，焊機負極接導電層和電子元器件的引腳，鎢材料的焊接頭正極通過與引腳之間的間隙形成達1000攝氏度以上的電弧溫度，電子元器件的引腳和導電層的引本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種大功率電機驅動控制器的電源供電模塊結構，所述電源供電模塊通過電源輸入連接器與汽車蓄電池相連，并通過電源輸出連接器與電機相接，其特征在于，該電源供電模塊結構包括塑料支架（1）、導電層（2）和若干電子元器件（3），所述塑料支架（1）和導電層（2）注塑在一起，且塑料支架（1）與電子控制器的底座固定，所述電子元器件（3）安裝在導電層（2）上，其引腳和其對應的導電層（2）引腳通過惰性氣體保護焊焊接在一起，所述導電層（2）與電源輸入連接器、電源輸出連接器、控制電路電路板及驅動電路模塊進行電連接。

【技術特征摘要】

【專利技術屬性】
技術研發人員：姜方釗，戚春林，
申請(專利權)人：聯創汽車電子有限公司，
類型：實用新型
國別省市：