[实用新型]分布式电容布局的开关磁阻电机控制器功率拓扑单元结构

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种分布式电容布局的开关磁阻电机控制器功率拓扑单元结构，属于开关磁阻电机控制器结构布局技术领域。

背景技术

开关磁阻电动机是继变频调速系统、无刷直流电动机调速系统之后发展起来的最新一代无级调速系统，是集现代微电子技术、数字技术、电力电子技术、红外光电技术及现代电磁理论、设计和制作技术为一体的光、机、电一体化高新技术。它具有调速系统兼具直流、交流两类调速系统的优点，可广泛应用于家用电器、航空、航天、电子、机械及电动车辆等领域。

开关磁阻电动机传动系统综合了感应电动机传动系统和直流电动汽车电机传动系统的优点，是这些传动系统的有力竞争者，但是开关磁阻电动机驱动系统由于对控制系统设计要求高，故其集成化、微型化变得较为困难，由于相对普通电机需要更多的接线端子，使得提高开关磁阻电动机系统中的控制器的能量密度变得比较困难，一定程度上限制了这种先进电机的实际应用。

例如通常的三相电机系统，接线端子由两根母线和三根相线组成，而对于采用非对称半桥式功率拓扑结构、典型的三相开关磁阻电机，接线端子由两根母线和六根相线组成，端子数量大大增加，给控制器的小型化造成很大障碍，而目前行业中的低压(工作电压小于100V)开关磁阻电机基本都是采用TO220或类似封装的插件功率管，控制系统的散热、大电流的走线、批量加工一致性等方面具有较大的问题，如插件器件太多，需要大量的手工操作，既给生产测试带来很大麻烦，也对后期的维护带来诸多问题。

经研究发现，使用铝基板可以大大提高贴片器件的使用率，极大地提高了生产效率，对保证产品一致性起到非常重要的作用，同时铝基板的优良散热能力使得基于铝基板做功率拓扑的控制器具备非常优异的热稳定性和可靠性，所以使用铝基板设计开关磁阻电机控制器是一个非常重要的方式。

但是对于采用铝基板的开关磁阻电机控制器来说，由于功率拓扑的复杂性，使得滤波电容的处理变得比较困难，处理不好就容易造成较大的电压振荡，极大地影响铝基板上功率管的可靠性，亟待改善。

发明内容

针对上述现有技术中的不足之处，本实用新型旨在提供一种分布式电容布局的开关磁阻电机控制器功率拓扑单元结构，其在铝基板上采用分布式电容布局以获得既经济又实用的母线滤波电容处理方案，使得基于铝基板的开关磁阻电机系统中控制器同时具备可靠、一致性好、易于生产加工等特点，将更加有利于推动该型控制器的实用化设计。

为了实现上述目的，本实用新型的技术方案：一种分布式电容布局的开关磁阻电机控制器功率拓扑单元结构，其包括铝基板，该铝基板上分别布设有母线电源正极线、母线电源负极线，在该母线电源正极线与母线电源负极线之间布设有数个控制器功率拓扑单元组，该控制器功率拓扑单元组包括有依次电连接的功率器件、接线端子、续流器件所形成的电流通路，及与该电流通路相邻且并联设置的分布式电容组，其中，该电流通路及分布式电容组的两端对应连接至所述母线电源正极线、母线电源负极线上。

进一步的，所述母线电源正极线、母线电源负极线均采用极铜皮结构，该极铜皮结构定位于所述铝基板上。

进一步的，所述功率器件、接线端子、续流器件及分布式电容组均以贴片方式定位于所述铝基板上。

进一步的，所述功率器件、接线端子、续流器件之间的电连接，及所述电流通路、分布式电容组与母线电源正极线、母线电源负极线之间的连接均采用铺铜走线方式连接。

进一步的，所述接线端子为正接线端子或负接线端子，其中，

该接线端子为正接线端子时，其一端连接的功率器件与所述母线电源正极线相连接，另一端连接的续流器件与所述母线电源负极线相连接；

该接线端子为负接线端子时，其一端连接的功率器件与所述母线电源负极线相连接，另一端连接的续流器件与所述母线电源正极线相连接。

进一步的，一个所述分布式电容组与一个所述电流通路对应组合成控制器功率拓扑单元组，或者，一个所述分布式电容组与多个所述电流通路一一对应组合成多个控制器功率拓扑单元组。

进一步的，所述分布式电容组主要由大容量电容、小容量电容或该两者之间的混合组成。

进一步的，所述母线电源正极线在铝基板上呈门框型结构设置，母线电源负极线在铝基板上呈T型结构设置且处于所述母线电源正极线的门框型结构内，在该母线电源负极线的T型结构顶端、两侧与母线电源正极线的门框型结构之间均布设有所述控制器功率拓扑单元组。