[实用新型]一种用于电动车辆驱动控制的变换器装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种功率半导体元件组成的装置，具体涉及一种用于电动车辆驱动控制的变换器装置。

背景技术

电动车辆在长期运行中必须安全可靠。但对公路运输及非公路运输的移动车辆中功率较大的车辆驱动控制的变换器装置及电机在散热与性能稳定方面，比小功率的驱动控制的变换器及电机要求更高，而目前市场上的大功率的控制器技术还不完善，特别是在高可靠性和小型化等方面。当前市场上的变换器装置中，一般PCB板的材料为FR4基板，其热导系数为0.8W/mK，故其热导率很小、热阻很大。若在功率晶体管附近放置较不耐热的电子元件（如电容），这些电子元件会吸收功率MOS管的热量而导致温度上升，降低其使用寿命。加上发热元件都焊接在印刷电路板PCB板上，而印刷电路板PCB板为热的不良导体，故其发热元件的热量也不容易被带走，造成电子元件因热散逸现象而失效。

日本专利JP2001-16870公开了一种功率模块，由于该专利对于在设计布局方面是有严格限制的功率模块，除了减小装置自身的尺寸外，即使对于输出功率的输出端子构造，从布局的立场出发，也必须提高自由度。但是上述文献没有提到这个问题，没有公开或建议解决该问题的措施。

日本专利JP2001-16870需要通过风扇来帮助散热，这就必然增加驱动器的体积和成本，同时也会降低变换器的效率。

发明内容

本实用新型的目的在于克服现有技术的缺陷，提供一种用于电动车辆驱动控制的变换器装置，它具有冷却效果好、体积小、通电容量高、可靠性高的优点。

本实用新型的目的是这样实现的：一种用于电动车辆驱动控制的变换器装置，包括一冷却底板、三个平行地布置在冷却底板上的桥臂、一正极端子及一负极端子；每个桥臂包括一上桥臂、一下桥臂、一驱动电路板、一负极铜条板及电解电容；所述上桥臂包括多个并联连接且并排地布置在上桥臂金属条上的上桥臂MOS管；所述下桥臂包括多个并联连接且并排地布置在下桥臂金属条上的下桥臂MOS管；其中，每个桥臂的所述上桥臂金属条和下桥臂金属条分别通过螺钉间隔并平行地固定在所述冷却底板上，并且上桥臂金属条的下表面和下桥臂金属条的下表面分别通过一导热绝缘垫与所述冷却底板的上表面贴合；所有的上桥臂MOS管的金属外壳的下表面与所述上桥臂金属条的上表面通过螺钉连接后贴合，每个上桥臂MOS管的三个引脚都朝着所述下桥臂金属条并且向上弯折90°；所有的下桥臂MOS管以与相对的上桥臂MOS管错位一有效距离L的方式布置在所述下桥臂金属条上，并且所有的下桥臂MOS管的金属外壳的下表面与所述下桥臂金属条的上表面通过螺钉连接后贴合，每个下桥臂MOS管的三个引脚都朝着所述上桥臂金属条并且向上弯折90°；每个桥臂的驱动电路板平行地设置在所有的所述上桥臂MOS管和所有的下桥臂MOS管的上方，使每个桥臂的所有的所述上桥臂MOS管的引脚和所有的下桥臂MOS管的引脚以最短的距离连接到相应的所述驱动电路板上；所述负极铜条板连接在所述驱动电路板的上表面并且与所有的垂直穿过所述驱动电路板的所述下桥臂MOS管的源极引脚连接；所述电解电容布置在所述上桥臂金属条和下桥臂金属条之间的所述冷却底板上，以使电解电容的引脚以最短的布线距离与所述驱动电路板连接；所述正极端子与三个所述上桥臂金属条连接；所述负极端子与三个所述负极铜条板连接。

上述的用于电动车辆驱动控制的变换器装置，其中，每个桥臂的所述上桥臂金属条和下桥臂金属条之间的所述冷却底板的上表面横向开设一凹槽，使所述电解电容位于所述凹槽内，并且所述电解电容与所述凹槽的底面和侧面之间分别设有导热膏。

上述的用于电动车辆驱动控制的变换器装置，其中，所述L为所述上桥臂MOS管或下桥臂MOS管上的每两个相邻的引脚的间隙。

上述的用于电动车辆驱动控制的变换器装置，其中，每个所述上桥臂MOS管的源极引脚与相对的所述下桥臂MOS管的漏极引脚在所述驱动电路板上的同一个焊孔内连接。

上述的用于电动车辆驱动控制的变换器装置，其中，所述导热绝缘垫的厚度为0.05～0.15mm，热传导率为2～4W/mK。

上述的用于电动车辆驱动控制的变换器装置，其中，所述正极端子通过一正极连接铜条与三个上桥臂金属条连接；该正极连接铜条垂直跨接在三个上桥臂金属条的一头；所述负极端子通过一负极连接铜条与三个负极铜条板连接；该负极连接铜条垂直跨接在三个负极铜条板的一头并位于所述正极连接铜条的正上方。

上述的用于电动车辆驱动控制的变换器装置，其中，所述变换器装置还包括布置在三个桥臂上方的控制器电路板。