逆变器栅板的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明总的来说涉及逆变器栅板，其被分成高电压区域和低电压区域，并且具有在高电压区域和低电压区域之间表面安装(surface-mounted)的多个驱动电路，以单独驱动多个电源模块。
【背景技术】
[0002]一般而言，逆变器由多个绝缘栅双极型晶体管(IGBT:1nsulated_gate bipolartransistor)组成并且向电动机供应三相电力。逆变器的IGBT由栅极驱动电路操作以供应栅极信号。在现有技术中，如果设有两个电动机，则通常安装并操作两个逆变器栅板(inverter gate board),使得单个主电源(SMPS:single main power source)向多个 IGBT供应栅极电力。
[0003]逆变器栅板具有低电压电池区域和高电压电池区域。根据现有技术，变压器通常安装在逆变器栅板的低电压区域，并且用来对从单个主电源供应的电压进行变压，且将变压后的电压供应至多个驱动电路，从而驱动与各相位对应的IGBT。
[0004]在此，由于变压器安装在低电压区域，所以高电压痕迹(trace)存在于低电压区域，从而导致低电压区域的使用面积减少的问题，尽管必须确保在高电压区域和低电压区域之间的绝缘，同时必须确保在高电压区域和低电压区域之间的绝缘。而且，由于一个变压器能够供应与六个相位对应的驱动电压，所以例如存在电源端被加热的问题。
[0005]上文仅旨在帮助理解本发明的【背景技术】，并非意在本发明落入本领域技术人员已知的现有技术的范围。
【发明内容】
[0006]因此，本发明已经充分考虑了在现有技术中出现的上述问题，并且本发明旨在提供这样一种逆变器栅板，即在该逆变器栅板中变压器分别安装到安装在高电压区域和低电压区域之间的驱动电路，从而提高绝缘稳定性。
[0007]为了实现以上目的，根据一方面，本发明提供一种被分成低电压区域和高电压区域的逆变器栅板，上述逆变器栅板包括:多个驱动电路，其被表面安装在上述低电压区域和上述高电压区域之间，并且各自具有一个主电源(SMPS)控制器；以及多个变压器，其被表面安装在上述低电压区域和上述高电压区域之间，以便将变压后的电压分别供应至上述多个驱动电路中的每一个。
[0008]上述多个驱动电路可向各自的电源模块供应栅极电源。上述逆变器栅板还可以包括:表面安装到上述高电压区域并与上述多个驱动电路和控制板进行通信的控制器，其中上述多个驱动电路从各自的电源模块接收信息，并且将该信息传输至上述控制器。上述逆变器栅板还可以包括使上述控制器与上述低电压区域绝缘的光耦合器。
【附图说明】
[0009]结合附图，从下述的【具体实施方式】中可更清楚理解本发明的上述目的和其他目的、特征和优点，附图中:
[0010]图1为根据本发明实施例示出逆变器栅板的示意图；以及
[0011]图2为根据本发明实施例示出逆变器栅板与外部板和模块的连接的方框图。
【具体实施方式】
[0012]本文公开的本发明的实施例的特定结构和功能描述仅为说明本发明实施例的目的。本发明可在不背离本发明精神和显著特征的情况下，以许多不同形式呈现。因此，本发明实施例仅为说明的目的，并且不应被理解为限制本发明。
[0013]既然本发明的实施例可以以许多不同形式修改，现在将详细参考本发明的各种实施例，其特定实例在附图中例示并且在以下进行描述。尽管本发明将与示例性实施例相结合进行描述，但是应当理解，本说明书并非旨在将本发明限制为那些示例性实施例。相反，本发明旨在不但覆盖这些示例性实施例，而且覆盖可以被包括在由所附权利要求所限定的本发明精神和范围之内的各种选择形式、修改形式、等同形式及其它实施方案。
[0014]应该理解，尽管术语“第一”、“第二”等可在本文中用来描述各种元件，但是这些元件不应被这些术语限制。这些术语仅用于将一个元件与另一个元件区分。例如，在部背离本发明教导内容的情况下，以下讨论的第一元件也可叫做第二元件。类似地，第二元件也可叫做第一兀件。
[0015]应该理解，当元件被称为“稱合(couple) ”或“连接(connect) ”到另一个元件时，它可直接耦合到或连接到其他元件，或者也可在其中间存在介于中间的元件。相反，应该理解，当元件被成为“直接耦合”或“直接连接”到另一个元件时，就没有介于中间的元件存在。说明元件之间的关系的其他表达，诸如“在……之间”、“直接地在……之间”、“相邻的”，或“直接相邻的”，应以同样的方式解释。
[0016]本文使用的术语仅仅是为了说明具体实施例的目的而不是意在限制本发明。如本文所使用的，单数形式“一个、一种(a、an和the) ”也意在包括复数形式，除非上下文中清楚指明。还可以理解的是，在说明书中使用的术语“包括”、“包含”、“具有”等是指存在所述特征、整数(Integer，整体)、步骤、操作、元件、部件和/或其组合，但是不排除存在或添加一个或多个其它特征、整数、步骤、操作、元件、部件和/或其群组。
[0017]应理解，本文使用的术语“车辆”(vehicle)或“车辆的”(vehicular)或其它类似术语包括通常的机动车，例如，包括多功能运动车(SUV:sports utility vehicle)在内的乘用车、公交车、卡车、各种商务车、包括各种船只和船舶的水运工具、飞行器等等，并且包括混合动力车、电动车、插入式混合电动车、氢动力车、燃料电池车和其它代用燃料车(例如，来源于石油以外的资源的燃料)。如本文所指出的，混合动力车辆是指具有两种或更多动力源的车辆，例如含有汽油动力和电动力两种动力的车辆。
[0018]此外，应该理解，以下方法可由至少一个控制器执行。术语“控制器”指的是包括存储器和处理器的硬件设备。存储器配置成储存程序指令，并且处理器配置成执行程序指令，以执行在以下进一步描述的一个或多个过程。
[0019]除非另有定义，否则本文使用的包括技术术语和科学术语在内的全部术语与本发明所属领域的技术人员通常所理解的具有相同的含义。还应该理解，术语，诸如那些在常用词典中定义的，应解释为其具有的含义与它们在相关技术背景下和本发明的上下文中的含义一致，并且不应理想化地或过于形式化地去理解，除非在本文中清楚地如此定义。
[0020]在下文中，参考附图，详细描述本发明的示例性实施例。贯穿附图，相同的附图标记指代相同或相似的部分。
[0021]图1为根据本发明实施例示出逆变器栅板的示意图，图2为根据本发明实施例示出逆变器栅板与外部板和模块的连接的方框图。
[0022]逆变器栅板I被分成低电压区域20和高电压区域10，并且该逆变器栅板I包括:多个驱动电路40a，40b，40c，40d，40e和40f，其被表面安装在低电压区域20和高电压区域10之间，每个驱动电路具有SMPS控制器(未示出);变压器30&，3015，30(3，30(1，3(^和30乜其被表面安装在低电压区域20和高电压区域10之间，以便将变压后的电压分别供应至驱动电路40a至40f中的每一个；控制器70，其被表面安装到高电压区域10并且与驱动电路40a至40f和控制板3进行通信；以及光耦合器60a，60b,60c,60d, 60e和60f，其使控制器70与低电压区域20绝缘。
[0023]逆变器栅板I包括:表面安装在低电压区域20和高电压区域10之间的驱动电路40a，40b,40c,40d, 40e和40f、和向驱动电路供应升压后的电压的变压器30a，30b, 30c，30d，30e和30f。因此，低电压区域20的面积可广泛利用。这进一步促进基板的图案化(patterning)和逆变器栅板I的尺寸减小。另外，高电压区域10和低电压区域20被清楚地分开，从而提高了绝缘稳定性。
[0024]在现有的逆变器栅板的情况下，由于单个变压器对主电源进行升压并且将升压后的电源供应至各驱动电路，所以变压器存在于低电压区域，并且高电压痕迹(high-voltagetrace)存在于低电压区域，以便将电源供应至在高电压区域的一侧的驱动电路。因此，表面安装面积减小并且需要确保高电压区域和低电压区域之间的绝缘距离。但是，根据本发明的逆变器栅板，变压器30a至30f被表面安装在对应的驱动电路40a至40f的附近，以便将升压后的驱动电压供应至对应的驱动电路40a至40f。即，每个驱动电路40a至40f配置有单独(各自)的电源供应电路。
[0025]通过分散配置有变压器30a至30f的结构，能够减少变压器30a至30f和电源(例如，SMPS)的发热，能够提高电磁特性，并且能够减小变压器30a至30f的尺寸，从而减少振动。
[0026]驱动电路40a至40f可将栅极电源分别供应至各自的电源模块50a，50b, 50c, 50d，50e和50f中的每一个。驱动电路40a至40f可从对应的电源模块50a至50f接收信息，并且将该信息传输至控制器70。
[0027]低电压区域是指用于车辆的辅助电池电压区域(sub battery voltage reg1n),并且高电压区域是指混合动力车辆或电动车辆的高电压电池区域。逆变器栅板I还可以包括用于控制器70的电源(未示出)、和绝缘电路(未示出)。控制器70能够与控制板3和驱动电路40a至40f进行通信。驱动电路40a至40f能够向控制器70传输由电压传感器感测到的高电压、电源模块50a至50f的温度、过热、过电压等信息。通信可借助于SCI通信方法执行。
[0028]与通常要求用两个单独的逆变器栅板来驱动两个电动机的现有结构不同，在本发明的逆变器栅板I的情况下，两个三相电动机可由单个板驱动。
[0029]尽管为了举例说明的目的已经描述了本发明的实施例，但是本领域的技术人员应该清楚，在没有背离如所附权利要求中公开的本发明的保护范围和精神的情况下，能够进行各种修改、添加和替换。
【主权项】
1.一种被分成低电压区域和高电压区域的逆变器栅板，所述逆变器栅板包括: 多个驱动电路，其被表面安装在所述低电压区域和所述高电压区域之间，并且各自具有一个主电源(SMPS)控制器；以及 多个变压器，其被表面安装在所述低电压区域和所述高电压区域之间，以便将变压后的电压分别供应至所述多个驱动电路中的每一个。2.根据权利要求1所述的逆变器栅板，其中所述多个驱动电路向各自的电源模块供应栅极电源。3.根据权利要求2所述的逆变器栅板，还包括:表面安装到所述高电压区域并与所述多个驱动电路和控制板进行通信的控制器，其中所述多个驱动电路从各自的电源模块接收信息，并且将该信息传输至所述控制器。4.根据权利要求3所述的逆变器栅板，还包括使所述控制器与所述低电压区域绝缘的光稱合器。
【专利摘要】本发明提供一种被分成低电压区域和高电压区域的逆变器栅板，上述逆变器栅板包括：多个驱动电路，其被表面安装在上述低电压区域和上述高电压区域之间的每个上述驱动电路具有一个主电源(SMPS)控制器；以及多个变压器，其被表面安装在上述低电压区域和上述高电压区域之间，以便将变压后的电压分别供应至上述多个驱动电路中的每一个。
【IPC分类】H02M7/00
【公开号】CN105141145
【申请号】CN201410677955
【发明人】李基宗, 郑泰焕, 郑冈鎬
【申请人】现代自动车株式会社
【公开日】2015年12月9日
【申请日】2014年11月21日
【公告号】DE102014223357A1, US20150349623