JP3734122B2 - Three-phase inverter circuit module - Google Patents
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Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、たとえば電気自動車の走行モ−タを制御する三相インバータ回路モジュールに関し、特にハイブリッド電気自動車の走行モ−タを駆動制御する三相インバータ回路モジュールに関する。
【0002】
【従来の技術】
三相インバータ装置は、制動時に回生動作により負荷の回転エネルギを電力として直流電源側に回収することができるので、電気自動車の走行モータ駆動用などのモータ駆動制御に広く採用されている。
ハイブリッド電気自動車の走行モ−タ制御用に用いられる従来の三相インバータ装置を図8を参照して説明する。
【0003】
1は主バッテリ、3は電流検出回路モジュ−ル、4は三相インバータ回路モジュール、5は走行モ−タである。
三相インバータ回路モジュール4において、19〜24はIGBTであって、19、21、23はハイサイドスイッチ、20、22、24はローサイドスイッチである。互いに直列に接続されたハイサイドスイッチ19及びローサイドスイッチ20は第1の相スイッチ回路4aを構成し、互いに直列に接続されたハイサイドスイッチ21及びローサイドスイッチ22は第2の相スイッチ回路4bを構成し、互いに直列に接続されたハイサイドスイッチ23及びローサイドスイッチ24は第3の相スイッチ回路4cを構成し、各相スイッチ回路4a〜4cは主バッテリ1から給電されている。25〜30はIGBT19〜24と個別に並列接続されたフライホィルダイオードであり、誘導性負荷である三相交流モータである走行モ−タ5に還流電流を供給するためのものである。
【0004】
ハイサイドスイッチ19及びローサイドスイッチ20の接続点である第1の相スイッチ回路4aの出力端、ハイサイドスイッチ21及びローサイドスイッチ22の接続点である第2の相スイッチ回路の出力端4b、及び、ハイサイドスイッチ23及びローサイドスイッチ24の接続点である第3の相スイッチ回路4cの出力端は、ブスバ−41〜43及び絶縁被覆ケ−ブル44〜46を通じて走行モ−タ5の各相端子に個別に接続されている。
【0005】
40は、三相インバータ回路モジュール4に内蔵されるマイコン構成の制御回路であり、後述する電流検出回路モジュ−ル3からの検出モータ電流や外部のコントロ−ラなどからの指令信号などに基づいて各IGBT19〜24を断続制御して三相交流電圧を発生させる。コントロ−ラ40の動作自体は周知であるので、説明は省略する。
【0006】
電流検出回路モジュ−ル3は、U相電流を検出する電流検出部31と、W相電流を検出する電流検出部32と、電流検出部31、32で検出された電流を増幅したり、電流検出部31、32に給電したりする周辺回路部33とからなる。
リアクトル34と平滑コンデンサ35は周知の平滑回路を構成して主バッテリ1から三相インバータ回路モジュール4への給電電流を平均化して、主バッテリの寿命短縮を抑止する。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上述したハイブリッド電気自動車の走行モ−タを駆動する従来の三相インバータ装置では、改善を要する次のような問題が存在することがわかった。
すなわち、ハイブリッド電気自動車では、この三相インバータ装置に近接してエンジンやスターモータなどの大きな電磁波ノイズ源が存在するために、この電磁波ノイズなどの外部ノイズに起因して走行モ−タ制御の信頼性が低下する可能性があった。走行モ−タの動作以上は車両操縦の基礎であるので、走行モ−タを駆動制御する三相インバータ装置の耐電磁波ノイズ性能は十分に確保しておく必要がある。特に、ハイブリッド電気自動車では、高電磁波ノイズ環境でも、優れた走行モ−タ制御性能を発揮できる必要があった。
【0008】
本発明者らは、上記認識に基づきハイブリッド電気自動車などの高電磁波ノイズ環境下における走行モ−タ駆動制御用の三相インバータ装置の誤動とその原因を解析したところ、以下の問題が存在することがわかった。
すなわち、従来の三相インバータ装置では、その出力電流を高精度検出可能なホール素子で検出するが、ホール素子の電圧変化は極めて小さい。そのため、ブリッジ回路構成などによりホール素子から出力される微弱な出力電圧を大きく増幅してコントロ−ラ40に伝送している。
【0009】
このため、信号電圧をホール素子から増幅用の周辺回路部33へ送る出力信号線47や、信号電圧を周辺回路部33からコントロ−ラ40へ送る出力信号線48に電磁波ノイズが重畳して、検出出力電流値のSN比が低下して、走行モ−タ5の制御精度が低下するという問題が生じることがわかった。
本発明は上記問題点に鑑みなされたものであり、高電磁波ノイズ環境下でも、高精度のモータ制御が可能な三相インバータ回路モジュールを実現することをその目的としている。
【0010】
【課題を解決するための手段】
請求項1記載の三相インバータ回路モジュールは、ハイサイドスイッチ及びローサイドスイッチが直列接続されてそれぞれ構成された三組の相インバータ回路が互いに並列されてモータに給電する三相インバータ回路と、前記三相インバータ回路の出力電流に基づいて前記三相インバータ回路を断続制御する制御回路と、前記ハイサイドスイッチ及びローサイドスイッチの接続点から延設される出力導体と、前記出力導体に嵌着されて前記出力導体の電流による磁界を誘起する磁性コアと、前記磁性コアの磁界により前記出力導体の電流を検出する半導体電流検出素子と、前記半導体電流検出素子の出力信号電圧の増幅を行うセンサ信号増幅回路と、前記三相インバータ回路が実装されるインバ−タ用回路基板と、前記制御回路、磁性コア、半導体電流検出素子およびセンサ信号増幅回路が実装される制御用回路基板とを備える。
【0011】
本発明では特に、前記出力導体は、前記インバ−タ用回路基板から前記制御用回路基板の前記半導体電流検出素子近傍を通って前記制御用回路基板と平行に延設されている。
このようにすれば、直上の出力導体の電流によるギャップ付き磁性コアの磁界はコア制御用回路基板に実装した半導体電流検出素子で検出され、半導体電流検出素子から出力された信号電圧は同じ制御用回路基板に実装されたセンサ信号増幅回路でアナログ電圧増幅され、この増幅信号電圧は制御回路でA/D変換されて制御回路に送られる。
【0012】
このようにすれば、半導体電流検出素子から制御回路、たとえばそのA/D変換器までのアナログ信号ラインなどの信号ラインの格段の短縮が実現するので、それに重畳する電磁波ノイズを低減でき、それにより高精度な高電磁波ノイズ環境下でも安定してモータを駆動制御することができる。
【0013】
請求項2記載の構成によれば請求項1記載の三相インバータ回路モジュールにおいて更に、制御用回路基板とインバ−タ用回路基板とは主面平行に所定間隙を隔てて平行配置され、出力導体は、この間隙を通じて制御用回路基板と平行に外部に引き出され、磁性コアはどちらかの基板に固定され、半導体電流検出素子は磁性コアのギャップ中へ制御用回路基板から立設される。
【0014】
このようにすれば、上述した高電磁波ノイズ性能を阻害することなくモジュールをコンパクト化することができる。
請求項3記載の構成によれば、請求項1または2記載の三相インバータ回路モジュールは、ハイブリッド電気自動車の走行モ−タを駆動制御するのに使用される。すなわち、ハイブリッド電気自動車にエンジン(点火式内燃機関)とともに搭載される。
【0015】
このようにすれば、点火式内燃機関から生じる電磁波ノイズにより走行モ−タが誤動作することを抑止でき、複雑で車体重量などを増大する電磁波シールドの増設なしにノイズ源車両の走行制御を一層安定化することができる。
特に、ハイブリッド電気自動車の走行モ−タは高速走行時には従来の商用周波数モータに比べて格段に高周波で運転され、このため三相インバータ回路は格段に高速で断続制御される必要があり、半導体電流検出素子から出力される信号電圧の比較的高周波成分も信号成分として使用する必要がある。このため、半導体電流検出素子から出力される信号電圧の帯域が広く、その分、雑音電力が大きくなる。更に、電磁波ノイズは高周波になるほど強くなるので、一層、その影響が大きくなる。
【0016】
請求項4記載の構成によれば請求項2または3のいずれか記載の三相インバータ回路モジュールにおいて更に、三相インバータ回路が実装されるインバ−タ用回路基板の外面側は金属製の冷却ブロックに電気絶縁可能に接合される。すなわち、三相インバータ回路は放熱、ヒートシンクのために金属製の冷却ブロックに接合して冷却される。
【0017】
このようにすれば、結果的に、制御用回路基板上の半導体電流検出素子から制御用回路までの配線は、インバ−タ用回路基板を介して冷却ブロックで電磁波シールドされるので、一層、耐電磁波ノイズ性能を向上することができる。
請求項5記載の構成によれば請求項4記載の三相インバータ回路モジュールにおいて更に、互いに対面する一対のインバ−タ用回路基板及び制御用回路基板は、上述した冷却ブロック及び金属タンクに内装される平滑コンデンサによりサンドイッチされる。
【0018】
このようにすれば、結果的に、制御用回路基板上の半導体電流検出素子から制御用回路までの配線は、冷却ブロック及び平滑コンデンサ回路の両方で電磁波シールドされるので、一層、耐電磁波ノイズ性能を向上することができる。
【0019】
【発明の実施の形態】
三相インバータ回路のハイサイドスイッチ及びローサイドスイッチとしては、MOS、バイポーラ、SIT、IGBTなどを採用できる。
三相インバータ回路は、星型接続モ−タの中性点電流を制御するための第4番目の相インバ−タ回路をもつことも可能である。
【0020】
【実施例】
以下、本発明の三相インバータ回路モジュールを用いたハイブリッド電気自動車の回路を図1に示す。ただし、図8に示す従来の三相インバータ装置と主要機能が共通する構成要素には理解の容易化のために同一符号を付すものとする。
この三相インバータ回路モジュールは、図8に示す従来の三相インバータ装置を少しだけ変更したものであるので、変更点のみ以下説明する。
【0021】
この実施例では、図8に示す電流検出回路モジュ−ル3は省略され、その代わりに三相インバータ回路モジュール4内に、電流検出回路300が実装される。41〜43は本発明で言う出力導体を構成するブスバ−である。
この電流検出回路300は、ブスバ−41を流れるU相電流を検出する電流検出部301と、ブスバ−43を流れるW相電流を検出する電流検出部302と、電流検出部301、302で検出された電流を増幅したり、電流検出部301、302に給電したりする周辺回路部(本発明で言うセンサ信号増幅回路を含む)303とからなり、周辺回路部303は制御回路40と一緒に後述する制御用回路基板に実装されている。
【0022】
電流検出回路300の原理構成を図6を参照して説明する。
ブスバ−41には、ギャップを有する磁性コア3011が嵌着されており、磁性コア3011のギャップにはホール素子(本発明で言う半導体電流検出素子)3012が介設されており、ホール素子3012の出力端は周辺回路部303の一部をなすアンプ3030で増幅される。すなわち、磁性コア3011及びホール素子3012は電流検出部301を構成している。電流検出部302の構成は電流検出部301のそれと同じであるので、説明を省略する。
【0023】
この三相インバータ回路モジュールの模式斜視図を図2に示す。 アルミ製の冷却ブロック6は略上端開口浅底角箱形状を有しており、その内部にはその底板部に電気絶縁可能に後述するインバ−タ用回路基板が配設されている。冷却ブロック6の手前の側壁61には3つの窓62〜64が開口され、これら窓62〜64から出力導体をなすブスバ−41〜43が個別かつ上記底板部に平行に突出している。窓62〜64にはフェライトからなる三つの磁性コア3011が個別に嵌合、接着され、ブスバ−41〜43は各磁性コア3011を個別に貫通して水平に突出し、それらの先端は、この三相インバータ回路モジュールの交流出力端を構成している。
【0024】
冷却ブロック6の上端開口は、冷却ブロック6の底板部と平行な制御用回路基板7により密閉され、両者はねじで固定され、制御用回路基板7の両面には必要な各種素子やICが実装、配線されている。
8は、各相インバ−タ回路ごとに給電する合計3個の正の直流入力端であり、図示しないブスバ−を通じて主バッテリ1の+タ−ミナルに接続されている。9は、各相インバ−タ回路ごとに給電する合計3個の負の直流入力端であり、図示しないブスバ−を通じて主バッテリ1の−タ−ミナルに接続されている。10は、図示しない外部のECUとの接続用のコネクタである。3016はホール素子3012を覆う保護用樹脂部材剤である。
【0025】
この三相インバータ回路モジュールの縦断面図を図3に示す。 アルミ製の冷却ブロック6の底面にはインバ−タ用回路基板1が電気絶縁可能に接合され、このインバ−タ用回路基板11には三相インバータ回路4すなわちIGBT19〜24及びダイオ−ド25〜30が実装され、配線され、各相インバ−タ回路4a〜4cの出力端からはブスバ−41〜43が、インバ−タ用回路基板11と制御用回路基板7との間の隙間に沿って両者と平行に延設されている。
【0026】
この三相インバータ回路モジュールの全体斜視図を図4に示す。 冷却ブロック6の側壁上面には隙間確保用のスリ−ブ12を挟んで平滑コンデンサ35が固定されている。
平滑コンデンサ35は、一列に配列された三個以上の小型円筒コンデンサ(図示せず)を内部に収容するアルミケ−スからなり、制御用回路基板7を遮蔽して、制御用回路基板の保護とその電磁波シ−ルドとを行っている。
【0027】
したがって、この実施例では、三相インバータ回路4冷却用の冷却ブロック6と扁平な主バッテリ保護用の平滑コンデンサ35とにより、ホール素子3012及びホール素子3012から制御回路40にいたる走行モ−タ5の検出電流信号電圧伝送用配線の周囲が電磁シ−ルドされるので、点火式エンジンに近接するような高電磁波ノイズ環境でも正確な走行モ−タ制御を実現することができる。
【0028】
なお、図4に示す三相インバータ回路モジュールは最終的には樹脂ケ−スに収容されて、車両に締結、固定されるが、本発明の要旨に関係がないので図示説明は省略する。
なお、図1では一対の電流検出部301、302を用いたが、図4に示すように各相電流を3個の電流検出部で検出すれば、リ−ク電流を検出できる利点が生じる。
(変形態様)
この実施例の変形態様を図5及び図7を参照して説明する。
【0029】
この変形態様は、電流検出部301〜303の構成を変更したものであって、磁束相殺式(磁気平衡式)電流センサを用いたものである。
この磁束相殺式電流センサ300aの原理を図7に示す。
ブスバ−41には、ギャップを有する磁性コア3011が嵌着されており、磁性コア3011のギャップにはホール素子(本発明で言う半導体電流検出素子)3012が介設されており、磁性コア3011には補償コイル3016がその全周にわたって巻装されている。
【0030】
磁性コア3011に生じた磁束をホール素子3012で検出して、それを周辺回路部303に含まれる磁気平衡回路3031で相殺電流を発生させて、この相殺電流を補償コイル3016に流してホール素子3012の磁束を0とし、この時の相殺電流値で検出電流磁界が検出される。
この変形態様によれば、ホール素子3012及び補償コイル3016と周辺回路部303との間の配線が増加するので、一層、電磁波ノイズの重畳による問題が重要となるので、本実施例の三相インバータ回路モジュールの構造による耐ノイズ環境の向上効果が一層効果的となる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の三相インバータ回路モジュールを採用するハイブリッド電気自動車の走行モ−タ制御装置の一実施例を示す回路図である。
【図2】図1に示す三相インバータ回路モジュールの模式斜視図である。
【図3】図2に示す三相インバータモジュール1の縦断面図である。
【図4】図1に示す三相インバータ回路モジュールの平滑コンデンサ付き模式斜視図である。
【図5】図1に示す三相インバータ回路モジュールの変形態様を示す模式斜視図である。
【図6】電流検出部301の模式回路図である。
【図7】電流検出部301の変形態様を示す模式回路図である。
【図8】従来の三相インバータ回路モジュールを採用するハイブリッド電気自動車の走行モ−タ制御装置を示す回路図である。
【符号の説明】
19、21、23はハイサイドスイッチ、
20、22、24はローサイドスイッチ、
4a、4b、4cは相インバータ回路、
4は三相インバータ回路、
5は走行モ−タ(モ−タ)、
40は制御回路、
40〜43はブスバ−(出力導体)、
3011は磁性コア、
3012はホール素子(半導体電流検出素子)、
303はセンサ信号増幅回路、
7は制御用回路基板、
11はインバ−タ用回路基板、
6は金属製の冷却ブロック、
35は平滑コンデンサ。[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a three-phase inverter circuit module for controlling a traveling motor of an electric vehicle, for example, and more particularly to a three-phase inverter circuit module for driving and controlling a traveling motor of a hybrid electric vehicle.
[0002]
[Prior art]
Since the three-phase inverter device can recover the rotational energy of the load as electric power to the DC power source side by regenerative operation during braking, it is widely used for motor drive control for driving a traveling motor of an electric vehicle.
A conventional three-phase inverter device used for driving motor control of a hybrid electric vehicle will be described with reference to FIG.
[0003]
Reference numeral 1 is a main battery, 3 is a current detection circuit module, 4 is a three-phase inverter circuit module, and 5 is a running motor.
In the three-phase
[0004]
An output end of the first
[0005]
[0006]
The current
[0007]
[Problems to be solved by the invention]
However, it has been found that the conventional three-phase inverter device for driving the above-described traveling motor of the hybrid electric vehicle has the following problems requiring improvement.
That is, in a hybrid electric vehicle, a large electromagnetic noise source such as an engine or a star motor exists in the vicinity of the three-phase inverter device. Therefore, the reliability of driving motor control is attributed to external noise such as electromagnetic noise. There was a possibility that the performance would decrease. Since the operation of the traveling motor is more than the basis of vehicle operation, it is necessary to sufficiently secure the anti-electromagnetic noise performance of the three-phase inverter device that drives and controls the traveling motor. In particular, the hybrid electric vehicle needs to be able to exhibit excellent driving motor control performance even in a high electromagnetic noise environment.
[0008]
Based on the above recognition, the present inventors have analyzed the malfunction and cause of a three-phase inverter device for driving motor drive control in a high electromagnetic noise environment such as a hybrid electric vehicle. The following problems exist. I understood it.
That is, in the conventional three-phase inverter device, the output current is detected by a Hall element capable of detecting with high accuracy, but the voltage change of the Hall element is extremely small. Therefore, the weak output voltage output from the Hall element is greatly amplified by the bridge circuit configuration or the like and transmitted to the
[0009]
For this reason, electromagnetic wave noise is superimposed on the
The present invention has been made in view of the above problems, and an object thereof is to realize a three-phase inverter circuit module capable of high-precision motor control even in a high electromagnetic noise environment.
[0010]
[Means for Solving the Problems]
The three-phase inverter circuit module according to claim 1 is a three-phase inverter circuit in which three sets of phase inverter circuits each configured by connecting a high-side switch and a low-side switch in series are parallel to each other to supply power to the motor; A control circuit for intermittently controlling the three-phase inverter circuit based on an output current of the phase inverter circuit, an output conductor extending from a connection point of the high-side switch and the low-side switch, and fitted to the output conductor to Magnetic core for inducing magnetic field due to current of output conductor, semiconductor current detection element for detecting current of output conductor by magnetic field of said magnetic core, and sensor signal amplification circuit for amplifying output signal voltage of said semiconductor current detection element And an inverter circuit board on which the three-phase inverter circuit is mounted, the control circuit, a magnetic core, And a control circuit board on which the current detecting element and a sensor signal amplifier circuit is mounted.
[0011]
Particularly in the present invention, the output conductor extends in parallel with the control circuit board from the inverter circuit board through the vicinity of the semiconductor current detection element of the control circuit board.
In this way, the magnetic field of the magnetic core with a gap due to the current of the output conductor immediately above is detected by the semiconductor current detection element mounted on the core control circuit board, and the signal voltage output from the semiconductor current detection element is the same for control. An analog voltage is amplified by a sensor signal amplifier circuit mounted on a circuit board, and this amplified signal voltage is A / D converted by a control circuit and sent to the control circuit.
[0012]
In this way, the signal line such as an analog signal line from the semiconductor current detecting element to the control circuit, for example, the A / D converter can be significantly shortened, so that the electromagnetic wave noise superimposed thereon can be reduced. The motor can be driven and controlled stably even in a highly accurate high electromagnetic noise environment .
[0013]
According to the second aspect of the present invention, in the three-phase inverter circuit module according to the first aspect, the control circuit board and the inverter circuit board are arranged in parallel with a predetermined gap in parallel to the main surface, and the output conductor Is drawn to the outside in parallel with the control circuit board through this gap, the magnetic core is fixed to one of the boards, and the semiconductor current detection element is erected from the control circuit board into the gap of the magnetic core.
[0014]
In this way, the module can be made compact without hindering the high electromagnetic noise performance described above.
According to the third aspect of the present invention, the three-phase inverter circuit module according to the first or second aspect is used to drive and control a traveling motor of a hybrid electric vehicle. That is, it is mounted on a hybrid electric vehicle together with an engine (ignition internal combustion engine).
[0015]
In this way, it is possible to prevent the traveling motor from malfunctioning due to electromagnetic noise generated from the ignition type internal combustion engine, and to further stabilize the traveling control of the noise source vehicle without adding an electromagnetic shielding that is complicated and increases the weight of the vehicle body. Can be
In particular, a traveling motor of a hybrid electric vehicle is operated at a much higher frequency than a conventional commercial frequency motor when traveling at a high speed. For this reason, the three-phase inverter circuit needs to be controlled intermittently at a very high speed. The relatively high frequency component of the signal voltage output from the detection element must also be used as the signal component. For this reason, the band of the signal voltage output from the semiconductor current detection element is wide, and the noise power is correspondingly increased. Furthermore, since electromagnetic noise becomes stronger as the frequency becomes higher, the influence is further increased.
[0016]
According to the configuration of
[0017]
In this case, as a result, the wiring from the semiconductor current detection element on the control circuit board to the control circuit is shielded by the cooling block via the inverter circuit board. Electromagnetic noise performance can be improved.
According to the fifth aspect of the present invention, in the three-phase inverter circuit module according to the fourth aspect, the pair of inverter circuit boards and control circuit boards facing each other are provided in the cooling block and the metal tank. Sandwiched by a smoothing capacitor.
[0018]
As a result, the wiring from the semiconductor current detection element on the control circuit board to the control circuit is shielded by electromagnetic waves by both the cooling block and the smoothing capacitor circuit. Can be improved.
[0019]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
As the high-side switch and low-side switch of the three-phase inverter circuit, MOS, bipolar, SIT, IGBT or the like can be adopted.
The three-phase inverter circuit may have a fourth phase inverter circuit for controlling the neutral current of the star connection motor.
[0020]
【Example】
A circuit of a hybrid electric vehicle using the three-phase inverter circuit module of the present invention is shown in FIG. However, for the sake of easy understanding, the same reference numerals are assigned to components having the same main functions as those of the conventional three-phase inverter device shown in FIG.
Since this three-phase inverter circuit module is a slight modification of the conventional three-phase inverter device shown in FIG. 8, only the changes will be described below.
[0021]
In this embodiment, the current
The
[0022]
The principle configuration of the
A
[0023]
A schematic perspective view of the three-phase inverter circuit module is shown in FIG. The
[0024]
The upper end opening of the
[0025]
A longitudinal sectional view of this three-phase inverter circuit module is shown in FIG. The inverter circuit board 1 is joined to the bottom surface of the
[0026]
An overall perspective view of the three-phase inverter circuit module is shown in FIG. A smoothing
The smoothing
[0027]
Therefore, in this embodiment, the traveling motor 5 from the
[0028]
Although the three-phase inverter circuit module shown in FIG. 4 is finally housed in a resin case and fastened and fixed to a vehicle, it is not related to the gist of the present invention, and therefore the illustration and description thereof will be omitted.
In FIG. 1, the pair of
(Modification)
A modification of this embodiment will be described with reference to FIGS.
[0029]
In this modification, the configuration of the
The principle of the magnetic flux canceling type current sensor 300a is shown in FIG.
A
[0030]
A magnetic flux generated in the
According to this modification, since the wiring between the
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a circuit diagram showing an embodiment of a travel motor control device for a hybrid electric vehicle employing a three-phase inverter circuit module of the present invention.
FIG. 2 is a schematic perspective view of the three-phase inverter circuit module shown in FIG.
FIG. 3 is a longitudinal sectional view of the three-phase inverter module 1 shown in FIG. 2;
4 is a schematic perspective view with a smoothing capacitor of the three-phase inverter circuit module shown in FIG. 1; FIG.
FIG. 5 is a schematic perspective view showing a modification of the three-phase inverter circuit module shown in FIG.
6 is a schematic circuit diagram of a
7 is a schematic circuit diagram showing a modification of the
FIG. 8 is a circuit diagram showing a traveling motor control device of a hybrid electric vehicle employing a conventional three-phase inverter circuit module.
[Explanation of symbols]
19, 21 and 23 are high side switches,
20, 22 and 24 are low side switches,
4a, 4b, 4c are phase inverter circuits,
4 is a three-phase inverter circuit,
5 is a running motor (motor),
40 is a control circuit,
40 to 43 are bus bars (output conductors),
3011 is a magnetic core,
303 is a sensor signal amplifier circuit;
7 is a control circuit board,
11 is an inverter circuit board;
6 is a metal cooling block,
35 is a smoothing capacitor.
Claims (5)
前記三相インバータ回路の出力電流に基づいて前記三相インバータ回路を断続制御する制御回路と、
前記ハイサイドスイッチ及びローサイドスイッチの接続点から延設される出力導体と、
前記出力導体に嵌着されて前記出力導体の電流による磁界を誘起する磁性コアと、
前記磁性コアの磁界により前記出力導体の電流を検出する半導体電流検出素子と、
前記半導体電流検出素子の出力信号電圧の増幅を行うセンサ信号増幅回路と、
前記三相インバータ回路が実装されるインバ−タ用回路基板と、
前記制御回路、磁性コア、半導体電流検出素子およびセンサ信号増幅回路が実装される制御用回路基板と、
を備える三相インバータ回路モジュールにおいて、
前記出力導体は、前記インバ−タ用回路基板から前記制御用回路基板の前記半導体電流検出素子近傍を通って前記制御用回路基板と平行に延設されていることを特徴とする三相インバータ回路モジュール。A three-phase inverter circuit in which a high-side switch and a low-side switch are connected in series and each of three sets of phase inverter circuits configured in parallel with each other supplies power to the motor;
A control circuit for intermittently controlling the three-phase inverter circuit based on an output current of the three-phase inverter circuit;
An output conductor extending from a connection point of the high-side switch and the low-side switch;
A magnetic core that is fitted to the output conductor to induce a magnetic field due to the current of the output conductor;
A semiconductor current detecting element for detecting a current of the output conductor by a magnetic field of the magnetic core;
A sensor signal amplification circuit for amplifying an output signal voltage of the semiconductor current detection element;
An inverter circuit board on which the three-phase inverter circuit is mounted;
A control circuit board on which the control circuit, magnetic core, semiconductor current detection element and sensor signal amplification circuit are mounted;
In a three-phase inverter circuit module comprising:
The three-phase inverter circuit, wherein the output conductor extends from the inverter circuit board through the vicinity of the semiconductor current detection element of the control circuit board in parallel with the control circuit board. module.
前記出力導体は、前記インバ−タ用回路基板から前記間隙を通じて前記基板と平行に外部に引き出され、
前記磁性コアは、ギャップをもつコ字形状を有して前記出力導体に嵌着された状態で前記制御用回路基板または前記インバ−タ用回路基板に直接又は間接的に保持され、
前記半導体電流検出素子は、前記磁性コアのギャップ中に位置して前記制御用回路基板から立設されることを特徴とする請求項1記載の三相インバータ回路モジュール。The control circuit board and the inverter circuit board are coupled to each other in a state where the main surfaces are parallel to each other with a predetermined gap therebetween,
The output conductor is drawn out from the inverter circuit board to the outside in parallel with the board through the gap.
The magnetic core has a U-shape with a gap and is directly or indirectly held on the control circuit board or the inverter circuit board in a state of being fitted to the output conductor,
It said semiconductor current detecting element, the three-phase inverter circuit module according to claim 1 Symbol mounting, characterized in that it is erected from said control circuit board is located in the gap of the magnetic core.
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