改進的電動機控制電路及電路外殼的制作方法

專利名稱：改進的電動機控制電路及電路外殼的制作方法
該申請是美國專利申請系列號NO.08/186,971(1994年1月27日為申請日，現在為美國專利US5,414,792,1995年5月9日公告)的繼續。
本發明總地涉及電動機控制電路，電路構架及電路外殼。本發明尤其涉及DC電動機的控制，該電動機的速度由節流器的工作確定，其中需要小于直流電源通過電動機全部放電并對其預計有大電流及高溫度的環境。更經常地，本發明將適用于與電池供電的動車有關的DC電動機控制。
為了擺脫依賴礦物燃料的努力導致了電驅動引擎及電動機使用的增加，尤其是它們可用于有人或無人駕駛的動車。與廣泛使用這種電動車相關的最重要問題之一是必須維持足夠的直流電功率源以便長時間地使用電動車。新的電池技術已經使直流功率儲存裝置的尺寸和重量減少，但并未一起解決電池頻繁充電的問題。因此在這類動車中儲存功率的有效使用是至關重要的。
電驅動電動機的有效使用主要是直流電源輸出功率的調節問題，其方式是僅使用對選擇速度被引擎或電動機所需用的功率。過去，電動機控制電路被設計成基于最大可能需要的預期電動機速度對最大電流調節直流電源，并當電動機不需要這樣大幅值的電流時使任何超出的電流輸出到某些另外的負載上。大多數情況下，這種超出的不需要的電流或電壓電位的輸出導致了這種功率的浪費及電源使用效率下降的后果。
早期類型的電動機控制器典型地使用一組電阻負載提供改變從電源輸出的電流。這種電阻負載可以與電動機串聯或并聯并根據電動機所需電流切掉或投入。但是，眾知，這種電阻負載從電池吸取大電流并以熱的形式消耗電能。因而這就使電動機效率變低或使它驅動的動車的效率變低。
過去已對從直流電源流到電動機的電流的調節作出努力，其方式不是簡單地使電流分到其它的負載中，這種努力集中在使用固態開關器件使電流脈動地通過電動機，方式為在電源及主要負載(電動機)之間有效地以特定頻率打開及關閉電路。脈沖的持續時間或脈沖寬度直接地與所需電動機速度有關。速度愈大，其中流過電動機的電流是全導通狀態的電流脈沖寬度愈長。所需速度愈低，其中流過電流是關斷狀態的電流脈沖愈長。通過電動機的電流總是或全導通或全關斷狀態，由其通寬度與關斷寬度的比確定電動機速度。使用諸如可控硅整流器(SCRs)及金屬氧化物半導體場效應晶體管(MOSFETs)這類固態開關器件在這些應用方面表現有很大前途。
但是，使用SCR及MOSFET器件的電路其效率僅取決它們將所需電動機速度的某些節流指標轉換成適當的電位的能力及處理控制電動機使用的脈沖頻率的能力。該效率包括注入電路可靠性及整體電動機及動車的安全并獲得較長的充電周期的能力。該效率也包括這種電路及開關器件持續地在高溫環境中工作的能力。過去對使用如SCRs及MOSFETs這些固態電路器件的嘗試不僅遇到可靠性及耐久性的問題，而且也遭遇到希望受電路控制的電動機及裝置未及的復雜性及價昂的問題。換句話說，過去為實現對流過DC電動機的電流調節控制的嘗試是成功的，但這是以非常的復雜性，差的熱性能及相關導致的缺乏可靠性及通用性為代價的。
這里涉及的應用中的固態電流開關器件典型地地被具有可變脈寬的方波信號控制。該控制方波信號是典型地由脈寬調制器產生的，它將給定電壓(或電阻或電流)電平轉換成相關的方波信號中的脈沖寬度。電壓電平本身及由此方波脈沖寬度被設計來代表節流或電動機或電動機驅動的動車的控制位置。
雖然如上簡述的基本脈寬調制技術是DC電動機控制領域中所公知的，但很少有人將該技術與電路設計，電路構架及電路外殼一起應用，以提供被使用DC電動機的工業應用所需的效率，特性，功能，恢復時間及熱性能。這些電路及電路外殼的許多這樣的所需特性及功能已被工業界所識別，并在某些程度上被討論，但僅是與另外類型的引擎及推進系統相關的。因為內燃引擎及電動機的基本區別，很少與前者有關的控制系統能被在后者上實施。
因此電動控制電路、電路構架及電路外殼應有的優點不僅是提供DC電動機的有效工作，而且要提供可靠及耐光的裝置。
本發明將提供具有改進效率及可靠性的特性的固態功率控制器。一方面，多個功率晶體管并聯布置，以使至少一種引線(源極、柵極及漏極)被電連接到載流條上。優選實施例為二種或所有三種引線均電連接到各載流條上。尤其是最佳實施例為一種或多種源極、柵極及漏極引線直接地連接到各個載流條上。另一方面，晶體管包括MOSFET，它被至少在19,600Hz頻率下產生脈沖的導通比調制器驅動。尤其考慮該功率控制器可在電動車上實施，用于功率控制器的主要電源為電池。又一方面，電路構架結構可包括電池電壓母線條，用于將電池電壓直接與DC電動機電路相連接，及續流整流器組件，它通過DC電動機連接在電池電壓母線條及裝置的源極母線條之間。一組儲能/濾波電容器可通過電池連接在電池電壓母線條及裝置的漏極母線條之間。
因此，本發明的一個目的是提供具有可靠的、有效的及熱穩定的調節DC電源通過負載放電的裝置的實施例，電源如為電池，而負載如為電動機。本發明另一有關目的是提供可靠的，有效的，及熱穩定的DC電動機速度/轉矩及/或該電動機驅動的動車的速度/加速度的調節裝置。
本發明的又一目的是提供具有使直流電源與電路中或動車中的所有重要的供電點在電動機和/或動車處于“關斷”狀態下相隔離的電路的實施例。
本發明的另一目的是提供具有能與不同類型的節流位置電路一起工作的電動機控制電路的實施例，它對多種車輛要求及DC電動機結構是通用的。
本發明的又一目的是提供具有能與節流位置電路一起工作的電動機控制電路的實施例，它很不受電壓、溫度及另外故障的影響，并極不受電路及電路外殼內部及外部狀態的影響。
本發明的另一目的是提供具有電動機控制電路構架及外殼結構的實施例，它使對溫度敏感的電流路徑減至最小，減少了電路內的阻熱源及還通過使用有效的熱質量消除剩余的熱。
為了完成這些及另外的目的，一個特別優選的實施例提供了一種固態電動機控制電路，它可與各種節流裝置一起工作，該控制電路包括車輛操作禁止電路，脈寬調制電路，反相MOSFET驅動電路，多個功率MOSFET器件，電壓調節電路及外部DC電動機相聯的電流輸出電路。這些電路元件相組合，以將機械節流位置轉換成電壓、電流或電阻值信號，它們可被脈寬調制電路轉換成脈沖波形的信號，它適于驅動一組MOSFET固態開關，用于控制流過DC電動機的電流。該電路使用多個并聯MOSFET器件，它們的控制極受脈寬調制信號的調節，及共享外部DC電動機的負載。該電路將DC電源與電路中功率吸取元件相隔離。該電路包括提高整體電路可靠性的內部元件并同時仍提供應用的通用性。雖然本發明的電路涉及電壓調節元件，它也涉及欠壓與過壓保護和重要的信號濾波電平。該電路構架提供了有效的散熱器/熱質量結構，以處理器高速開關器件及電流通路結構產生的熱，并使電路的大電流部分減至最少。該電路結構減少了電流節點的數目及消除了該控制電路中的常規可熔斷連接。在電路中使用開關驅動器以防止大電流開關的無意觸發。在特定的高電流高溫環境中，本發明的構架及外殼提供了有效的強迫風冷結構以進一步增加器件的可靠性及效率。
在閱讀以下參照附圖的詳細說明后，對于本領域的熟練技術人員將會弄清本發明相對現有技術的優點及另外的目的。


圖1是本發明第一實施例的電動機控制電路，電路構架，及電路外殼的結構構型透視圖；圖2A是圖1所示的本發明實施例的電動機控制電路的部分組裝透視圖，表示載流母線條的布置及結構；圖2B是圖1中所示本發明的電動機控制電路的側視圖；圖2C是圖1中所示本發明的電動機控制電路的側視圖；圖3A是圖1中所示電路的源極母線條的透視圖；圖3B是圖1中所示電路的接地母線條的透視圖；圖3C是圖1中所示電路的B+母線條的透視圖；圖4是本發明第一優選實施例外殼及頂板組件的分解透視圖；圖5是圖1的組裝后的電動機控制器的透視圖；圖6是表示本發明第一優選實施例的電動機控制器的電路概圖；圖7是本發明通用電機控制器主要結構及功能元件的電路框圖；圖8是本發明電機控制器第二優選實施例的解體透視圖；圖9是本發明第二優選實施例的散熱器-MOSFET安裝結構的詳細透視圖；圖10是本發明優選第二實施例的散熱器-MOSFET安裝結構的詳細頂視圖；圖11是本發明第二優選實施例的強迫風冷導管結構的解體透視圖；圖12A及12B是本發明第二優選實施例的電機控制器電路的電子線路概圖。
首先參照圖1，2A，2B及2C對本發明的電動機控制電路的第一優選實施例的電子部件的結構布置作總的描述。圖1是表示外殼及頂板移去后的、組裝好的電動機控制器電路的透視圖。圖1至6所示的裝置適用于低電壓(364)的應用，雖然該裝置的基本結構及功能特征均適于更高電壓的應用。
本發明的電動機控制電路組件(10)被構成在基板(12)上。本發明的大多數分立電子部件被安裝在電路控制板(14)上，總地如圖1中所示。電路板(14)連接到三個母線條(16)，(18)及(20)上，以下將更詳細描述。母線條(16)以下被稱為“源”或“S1”母線條(16)，它提供適于對DC串激電動機供電的一側DC電壓。母線條(18)，以下被稱為“地”母線條(18)，它經過本發明的控制電路提供電動機及電池電路之間的主要接地連接。母線條(20)以下被稱為“B+”母線條(20)，它提供涉及本發明的串激電動機的DC電池電壓。
在與本發明有關的大型電子器件中，在本發明的該優選實施例中電容器(22a)及(22b)為10,000微法的電容器(Cornell Dubilier部件號139R732M055AC213)。電容器(22a)連接在B+母線臂(36)上的B+母線條(20)及地母線條(18)之間。類似地，電容器(22b)連接在B+母線臂(34)上的B+母線條(20)及地母線條(18)之間。B+母線條(20)通過二極管(24)(國際整流器部件號1R403NQ100)被保持在S1母線條(16)分開的位置上，如參照圖2B及2C更詳細地被看到的。此外，B+母線條(20)通過母線條絕緣體(28)與基板(12)隔開及電絕緣。
二極管(24)，B+母線條(20)及母線條絕緣件(28)在二極管(24)的腿(26)處通過孔(30)被安裝在基板(12)上。在二極管(24)的另一對立端上設置了類似的安裝結構，但它在圖1所示的透視圖上被擋著。
S1母線條(16)通過圖1中未示出的孔及借助螺桿(32)安裝在上述組件上。接地母線條(18)借助一組接地連接接觸螺絲(44)(圖1中部分地被電容器(22b)擋著)固定在該組件上，以下將更詳細描述，并且接地母線條也連接到電容器(22a)及(22b)。在上述電容器(22a)及(22b)的連接點上跨接了浪涌抑制器(38a)及(38b)(General Instruments部件號SKP40A)。對這些浪涌抑制器(38a)及(38b)的功能將在下面結合圖更詳細地描述。浪涌抑制器(38a)及(38b)與電容器(22a)及(22b)的連接是借助于端柱(40)及連接片(41)來實現的。
S1母線條(16)通過S1母線條腿(42)延伸到電路板(14)下面的區域上，并借助一組源接觸端子(44)通過MOSFET器件(在圖1中被擋著)連接在電路板上，以下將詳細描述)。吸收組件(47)與接地母線條(18)及S1母線條(18)及S1母線條(16)相連接，該吸收組件由電阻48(10Ω，5％)及電容器(50)(0.1微法)組成。該吸收組件對電路的連接是借助S1母線條(16)上的端子點(46)及未示出的接地母線條(18)上的附加端子點來實現的。
現在參照圖2A來詳細說明本發明的母線條組件及改善涉及本發明電動機控制器的功率電流傳導的基礎。本發明的一個目的是對涉及本發明驅動電動機的主電動機電流提供經過開關器件的顯著降低了電阻值的電流通路。換句話說，該目的是縮短提供電流源的電池及提供電流負載的電動機之間的電流通路。本發明的該目的在于以最大效率及盡可能功率守衡的形式控制流過一排MOSFET器件的電流。為了達到該目的，本發明利用了一組最佳構型的母線條，它通過在熱效率結構及殼體中最佳定位的MOSFET器件使電池電源與電動機電流負載相連接。
因而，如圖2A所示的母線條的布置用于以高效率方式安排本發明的每個大規模的電路電子元件，并同時以最少數目的連接點在電池電源及負載連接點之間、尤其是在系統的大電流元件之間提供最短的電流通路。
再次指出，本發明的母線條如圖所示，被定位在基板(12)上。在圖2A中將所有與電路有關的另外元件移走，以便看得清楚及更好地描述這些母線條的布置及功能。
尤其是，如圖所示，S1母線條(16)包括大致彼此直角地定位的腿(13)及腿(15)。腿(13)用于固定安裝母線條上方二極管(24)，這在圖2A中未示出。腿(15)用于對MOSFET器件(33)的必要連接，這在圖2 A中也未示出。腿(15)的連接是借助于被缺口(54)分隔開的連接片(52)來實現的。在該優選實施例中，具有三個這樣的適于安裝MOSFET器件(33)的連接片(52)，下面再詳述。
接地母線條(18)通過直角區段(23)保持一個單腿(17)。與母線條(16)的腿(15)相似，母線條(18)的腿(17)持有多個被缺口(58)隔開的連接片(56)。對于MOSFET器件(33)的漏極端子與接地母線條(18)借助于連接片(56)的連接將在下面更詳細的描述。此外，如上所述，電容器及浪涌抑制器連接在接地母線條(18)的豎立部分的端子點上。
B+母線條(20)由一個主腿(19)組成，如上所述，它通過絕緣件(28)直接地被安裝在基板(12)上。主腿(19)上持有兩個輔助豎條，參照圖1在該優選實施例中稱為豎條(34)及(36)。豎條(34)及(36)具有端子點(40)，如上所述，它們為電容器及浪涌抑制器提供安裝點。
現在參照圖2B及2C來進一步觀察本發明該優選實施例的整個內部組件。
圖2B是圖1中所示組件的一個端部視圖，它更清楚地示出母線條(16)，(18)及(20)的布置及它們的端于與電容器(22a)及(22b)的連接。電路板(14)在圖2B中被擋著大部分。
并且，如上所述，圖中B+母線(20)被表為放置在基板(12)上方并借助二極管(24)的腿(26)安裝在基板上。在圖2B中母線條(20)的豎條部分(34)及(36)被表示的側面。二極管(24)以隔開距離放置在母線條(20)上方的母線條(16)上。螺桿(32)通過二極管(24)及通過母線條(20)將母線條(16)固定到基板(12)上。使用合適的套管來絕緣螺桿(32)。圖中浪涌抑制器(38a)及(38b)被表示為它們借助連接片(41)連接在端子點(40)上，由此使電容器(22a)及(22b)跨接在B+母線條(20)及接地母線條(18)之間。圖中接地母線條(18)被表示為在S1母線條(16)的上方有一直角部分(18a)，它未與S1母線條或螺桿(32)形成接觸，后者將S1母線條(16)連接到二極管(24)及將B+母線條(20)連接到基板(12)。
現在參照圖2C，它是圖1中所示組件的側視圖，可以更好表示電路板(14)、MOSFET器件(33)及有關的母線條與其連接的位置。S1母線條(16)被表示為其主腿(15)從它向外伸出，二極管(24)的腿(26)被表示出其一個端部。并且，浪涌抑制器(38b)被表示為通過連接片(41)安裝在端子點(40)上。電容器(22b)被表示出連接在同一端子(40)上的位置。在圖2C中僅能部分地看到接地母線條(18)，在這里它繞S1母線條(16)轉過一角度到達與S1母線條(16)平行的位置，如圖2A中所示。
由圖2C中側向所示的電路板(14)具有連接端子(44)，它們中的三個與接地母線條(18)相連接及另三個與MOSFET的柵極相連接。
現在參照圖3A，3B及3C來更詳細的說明與本發明的電路相連接的母線條的具體結構構型。圖3A表示S1母線條(16)，它表示該母線條的三個主腿。如上所述，支承腿(13)主要用于通過孔(51)使母條線(16)機械地附著在基板(12)上。借助主腿(15)，如上所述它包括被缺口(54)隔開的三個連接片(52)，形成從MOSFET源極端子到S1母條(16)的電連接。在該優選實施例中，在母線條(16)中在主腿(15)與結構支承腿(13)和豎立連接條(16a)的組合之間形成稍微的升高。該結構面的稍微變化提供了該母線條連同二極管(24)及B+母線條(20)的定位。
圖3B更詳細地表示接地母線條(18)的結構及功能。母線條(18)由兩個主要部分、即豎立部分(18a)和主腿部分(17)組成。豎立部分(18a)及主腿(17)通過雙彎角部分(23)相連接，它設計用于適當地定位豎立部分(18a)以接收電容器(22a)及(22b)并提供端子點(27)用于外部接地連接，及端子點(29)和(31)用于浪涌抑制器(38a)和(38b)，如上所述。類似S1母線條(16)，接地母線條(18)在其主腿(17)上包括三個被缺口(58)隔開的連接片(56)，它設置用來安裝未示出的MOSFET器件上的漏極端子。圖3A中的連接點(55)及圖3B中的連接點(59)提供吸收組件(47)的連接。
現在參照圖3C來詳細描述本發明的B+母線條(20)。B+母線條具有三個電連接部分，一個位于B+母線條(20)端上的外部連接孔(25)及位于臂(34)和(36)端上的兩個附加連接點(60a)和(60b)。臂(34)及(36)從B+母線條(20)的腿(19)豎立地向上延伸。在腿(19)的每端具有安裝孔(30a)及(30b)。
現在參照圖4來簡要描述本發明該第一優選實施例的外殼結構。圖4表示一個模壓外殼(80)，它以封閉本發明除上面外全部電路的方式包圍及安裝在基板(12) (未示出)上。外殼(80)構成散熱片結構(84)，以利于從基板(12)及含電路帶走熱量。外殼(80)也包含四個連接螺絲孔(86)，每個位于外殼(80)的四角的每角上，其方式為允許外殼(80)連接在基板12(上)。
連接在外殼(80)頂部的是頂板(82)，它具有類似構型的孔(90)，用于接收安裝到外殼(80)及穿過外殼連接到基板(12)上的螺絲。在該優選實施例中頂板(82)還具有四個附加孔(92，94，96及98)，三個孔(92，94及96)適用于對外部端子連接器的接收，及第四孔(98)用于接收快速連接插座，以便連接到與本發明一起使用的節流電路/機構。
現在參照圖5，它是本發明組裝好的裝置的透視圖。這里，外殼(80)被表示為通過四個螺絲(102)與頂板(82)及基板(12)相連接，每個螺絲在一個角上。穿過頂板(82)伸出來自B+母線條(20)、接地母線條(18)及S1母線條(16)的外部連接端。在這些連接端的每個上圍繞著一個適當構型的密封圈(100)。并且從頂板(82)伸出一個快速連接插座(104)，用于接收與本發明一起使用的節流機械的電纜。
在安裝到基板(12)上以后，如圖5所示，保留了孔(106)，這些孔可以使基板(12)并由此可使整個組裝件安裝到本發明該裝置要安裝到的一個表面上。該表面的重要安裝特征是進一步有助于本發明的散熱目的。
現在參照圖6，它表示與本發明裝置相關的基本電子電路的電路圖。圖6中所示的電路基本上重復了以上引證的本申請人與此共同申請等審查的其名稱為“電節流器及電動機控制電路的專利申請中的附圖。上述部分中所述的連接件涉及用于電路的結構裝配，該電路包括J1(與圖5中的連接件(104)相連接)，E1-E6(與圖1，2B及2C中的連接件(44)相連接)，以及在圖6中多個位置中所示的接地端子。
現在參照圖6來詳細說明本發明的控制電路。為了與適當的節流器連接器(例如圖5中連接器(104)相配合，圖6中的輸入連接器(J1)提供插銷的的布置及分配，以適應電壓及節流器位置信號對電路的連接。輸出連接器(J1)包括電路電壓輸出(110)，它將約+12VDC(通過電阻(121)有很小壓降)提供給輔助電路元件例如節流器電路。接地連接點(111)類似地連接各個車輛電路之間的公共接地點。控制電壓輸入連接點(112)接收來自節流器裝置的可變電壓、電流或電阻輸出并將它們傳送到圖6中的適當電路。DC電源電壓輸入端(113)用于接收電池電壓(此實施例為+36VDC)并將它傳送給電壓調節電路(116)。最后，禁止信號輸入端(114)將用于禁止電路(170)的接地狀態(如果存在時)傳送到圖6中所示電路的適當部分。應當指出在連接器(J1)打開或取走的情況下，輸入端(114)將變為高電位并禁止該電路。
現在參照圖6的電壓調節電路(116)并詳細描述它包括的元件。該電壓調節電路(116)的核心是調節器集成電路(117)，它在該優選實施例中是LT317AT集成電路。輸入到調節器IC的輸入電壓是通過抑制噪音電感器(118)(0.5微亨)及電阻(119)(10Ω，3瓦)提供的。電壓調節器(117)的輸出電壓是+12DC，它供給本發明的多個電路。通過輸出電阻(121)(47Ω)將電壓通過連接器(J1)回饋給車輛的輔助電路元件。由電容(127)(0.22微法)提供輸出電壓的濾波。通過電阻(122)(232Ω)提供電壓及由電阻(126)(2.0K)保持并提供適當電位調節器IC(117)的調節輸入端，并通過短路保護二極管(128)(在該實施例中為IN914)使輸出電路電壓具有適當形狀。這些輸出電壓被電容(124)(10微法)，(125)(15毫微法)，及(127)(0.22微法)適當地濾波。電壓調節電路(116)的輸出不僅如上所述回饋到一定的輔助元件，而且也供給圖6中必要的電路元件，如如下將詳細描述的。
圖6中所示電路的主要元件是脈寬調制電路(132)。在該優選實施例中，該PWM電路類型為SG2524BDW的集成電路片。該集成電路的說明及它的各種應用是該領域中公知的并有關于該集成電路的出版物，這里結合作為參考。
涉及本發明申請的PWM電路(132)的內部電路元件信號放大器OPamp，比較器，振蕩器，PWM鎖存器，PWM輸出電路，+5VDC電壓參考，低壓傳感器，限流OPamp及禁止及關斷開關電路。PWM電路(132)的信號放大器OP amp通過連接器(J1)上的連接點(112)從節流器/車輛傳感電路接收可變電壓信號。通過電阻(134及135)(在該實施例中總值為69.9K及它們可由單個電阻取代)，該信號電壓被電阻(136)(100KΩ)偏置到地。PWM(132)中反相放大器的適當偏置也是通過電阻(137)(200KΩ)接地來提供的。對輸入電壓信號的濾波是通過電容器(140)(330微微法)提供的。內部放大器的輸出被傳送到內部比較器并通過被電阻(143(49.9K)偏置的電阻(141)(69.1K)回饋給放大器。反饋環由電容器(142)(0.1微法)濾波。由電阻(143)提供的偏置是由正偏電阻(144)(49.9K)輔助的，后者與參考電壓+5VCD相連接。該參考電壓被電容(145)對地(330微微法)濾波。內部比較器的另外輸入從振蕩器接收，后者提供專門頻率的鋸齒波以便實現由放大器輸出的可變電壓信號的脈寬調制。內部振蕩器通過以下外部元件形成電阻(146)(19K)，電容(147)至地(3.3微微法)，及電容(148)(0.22微法)。電阻(146)及電容(147)的組合確定了振蕩頻率(在該實施例中的20KHz±2％)。電容器(148)提供對5VDC參考電壓的噪音濾波。電阻(146)用于振蕩頻率的細調。
為了完善用于校正及控制P WMI C(132)所使用的外部元件，限流OP amp由限流電阻(150)(270K)，濾波電容(151)(10微法)至地，偏置電阻(152)(49.9K)，并將其輸出可放大器并聯成比較器。以下將詳細描述本發明的限流器的工作特點。
IC(132)的工作電壓通過+V電源電阻(160)(10Ω)由電壓調節電路(116)提供。該電源電壓通過濾波電容(161)到地(0.68微法)濾波。正偏電阻(162)(1K)接在P WMI C(132)輸出的適當位置上。如圖所示的P WMI C(132)檢測涉及大電流及低電池充電狀態的低電池/DC電源狀態。在任一狀態下，當電池電壓降到低于28VDC時由P WMI C(132)逐漸地使γ輸出限制到零。當電源供給該單元時電阻(150)及電容(151)的組合提供0.5秒的開通時間。
內部比較器將由振蕩器器產生的鋸齒濾與由放大器產生的可變電壓相比較，并產生脈寬調制方法信號輸到PWM鎖存器，并由那里經過PWM輸出電路輸出。圖6中輸出電路表現為該優選實施例中所示IC標準內部元件的可證實的冗余使用。結合了并聯輸出來產生單脈寬調制信號以便使電路均衡。PWM鎖存器簡單地控制比較器的工作及輸出，并防止輸出信號未受控制的周期。該PWM鎖存器的功能可用關斷開關的禁止來修正，當需要時也可使用該優選實施例IC中的內部電路的該特點來中止P WMI C(132)的輸出信號。
如上所述，由PWM電路(132)的并聯輸出是將外部結合到IC上并提供給反相電路(164)。PWM電路(132)的輸出實際上對于使所需電流流到DC電動機中所需的MOSFET柵極電壓是反相的。因此，在被控制電動機電流從MOSFET電路使用前，該方法輸出必須被反相。該方波變換是借助反相放大器(165)(在該優選實施例中為Teledyne的部件TS4429EOAIC)的反相電路(164)來提供的。IC(165)包括一個反相結構的OP amP(運算放大器)以提供輸出給MOSFET電路。放大器IC(165)從電壓調節電路(116)接收工作電壓并通過電容器(166)及(167)(在該優選實施例中分別為0.68微法及2.2微法)。來自反相電路(164)的反相輸出通過連接器(168)(見圖1中連接器(44))并列地提供給多個MOSFET器件。這些功率MOSFET的柵極典型地通過柵極電阻(10Ω，未示出)由反相電路驅動。MOSFET器件的阻尼是由MOSFET電阻(10Ω，5瓦)及MOSFET電容(0.1微法)(見圖中1吸收組件(47)控制的。該經DC電動機的反向感應電流被反饋二極管(或多個二極管)分流。反向感應能量通過上述電容(在該實施例中的10,000微法對地+36V)及電池儲存，如上所述，供給電動機的正向電流通過MOSFET網絡直接從DC電源(+36V電池)連接到DC電動機1260。
對上述圖6中電路附設的元件是多個附加電路元件，它們將上述禁止信號傳送到脈寬調制IC(132)中的相應地關斷電路。禁止電路(170)包括禁止信號電阻(171)(3.9K)及偏置齊納二極管(172)(5.0V)。禁止信號濾波電容(173)(1.0毫微法)及禁止信號正偏電阻(174)(6.8K)完善了該禁止電路(170)。當連接器(114)上的電壓變成大于或等于+6VDC時P WMI C(132)變成被禁止。在連接器(114)上的開路狀態致使產生該關斷狀態。
最后，電路元件(180)及(183)通過選擇閉合搭接點(181)或(183)提供了修正電路的方便措施，以便接收任何的電壓、電流或電阻信號如節流器位置輸入變量。
現在參照圖7來描述本發明的通用裝置的主要結構及功能部件。雖然對本發明在這里要描述多個專門實施例，它們用于結合低電流/電壓及高電流/電壓的兩種應用，但將描述能使它們有效及可靠工作的共同結構及功能特征。圖7表示這些專門的共同結構及功能元件。
本發明裝置的中心是MOSFET陣列(200)的布置及它們結構的方式及與DC電動機電路和DC電源連接的方式。MOSFET陣列(220)在結構上安裝到散熱片(202)并與其熱接觸。散熱片(202)與強迫空氣通道(204)熱接觸，以下面將詳細說明的，該散熱片是與標準強迫冷卻風扇等一起工作的高壓應用工作元件。
本發明的電路結構涉及用于傳導電流及操作MOSFET陣列(200)的四個主要母線條。MOSFET陣列(200)經過柵極母線條(208)控制，它本身根據以下要詳述的控制電路(218)來操作，控制電路又受到可變位置的節流裝置(220)的操作。柵極母線條(208)根據由控制電路(218)產生的脈沖波形有效地使MOSFET陣列(200)進行開和關。
流過MOSFET陣列(200)的電流通過源極母線條(210)及漏極母線條(206)。漏極母線條(206)與電池(216)電連接，而源極母線條(210)電連接到DC電動機(214)。該電路通過圖示的B+母線條(212)連接于電池(216)及直流電動機(214)之間而被完整地構成。
一組濾波/儲能電容器(222)通過連接到漏極母線條(206)及B+母線條(212)被跨接到電池(216)上。類似地，續流整流器組件(224)通過連接到源極母線(210)及B+母線條(212)被跨接在DC電動機上。
圖7尤其突出了MOSFET陣列(200)及母線條(210)和(206)之間直接連接的重要特征。在許多另外的將MOSFET或類似器件與DC電動機控制電路一起安裝的場合，在固態器件及外部電池和電動機之間的中間電流導體是頻繁產生涉及熱擊穿故障的原因。將MOSFET陣列(200)直接與源極及漏極母線條(210)和(206)接觸以及MOSFET陣列(200)直接在散熱片(202)上的結構安裝的獨特布置對開關器件的有效工作創造了必要的電和熱的環境。
現在參照圖8來詳細說明本發明的適于與大電流、大電壓應用一起使用的第二優選實施例。當上述第一實施例最為適用于中等電流應用(典型為36VDC)，例如高爾夫球車及另外這類電動車，而在圖8中公開的實施例適用于和高壓應用如144V電動汽車系統一起使用。圖8中公開的本發明的電動機控制裝置包括六個主要元件，它們以組裝的情況被分層。該裝置的基座由散熱元件(250)及(252)組成。散熱元件(250)及(252)的每個由單塊鋁坯機加工成帶有散熱升高塊(256)，(258)，(260)及(262)的大致平面的基板。MOSFET器件被安裝在這些散熱升高塊(256)，(258)，(260)及(262)上。
散熱元件(250)及(252)被模塊化，以致可增加附加元件用于大電流的需要。換種方式，對于低電流需要，可僅需要一個散熱元件(250)或(252)。
如上所述，散熱升高塊(256)，(258)，(260)及(262)被設計來保持并列陣列(264)，(266)，(268)及(270)中的多個MOSFET器件。在圖8所示的本發明的該優選實施例中，共有八個這樣的MOSFET陣列，每個陣列包括多至8個單MOSFET器件并以適于接到母線條上的并列布置定位，以方式描述如下。將MOSFET器件安裝到散熱升高塊上的方式也詳述如下。
散熱元件(250)和(252)的結構是這樣的，即當它們彼此相鄰地安裝時在升高塊(256，260)之間及(258，262)之間產生一個敞開區域。該敞開區域適于保持續流整流器組件(274)。在散熱器(250)的一個平板表面上該敞開區域(254)的附近設有熱開關(272)，當散熱器系統的溫度超出范圍時它起到本發明電路的保護關斷作用。
續流整流器組件(274)用于保護DC電動機，它被定位在該組件上，適于源極母線條及B+母線條之間的交叉連接(見圖7)。續流整流器組件(274)由銅板散熱器(276)構成，它被墊有THERMOSIL絕緣墊(278)，在上面安裝一組續流整流元件(280)(在該實施例中為18個元件，每個50安培)。在整流元件上面放置整流母線條(282)及(284)，每個具有所述的散熱連接。
當在散熱元件(250)及(252)上的敞開空間(254)中放置續流整流器組件(274)時，該續流整流器組件具有低于升高塊(256)，(258)，(260)及(262)的低截面。這允許隨后能放置長向的母線條，如以下的詳述。
沿升高塊(256)，(258)，(260)及(262)的上表面安裝有三個母線條部件。第一部件是漏極母條線(294)，它包括二個剛性銅條(296)及(298)，它們在升高塊(256)及(260)以及升高塊(258)及(262)的頂部并列地布置。銅條(298)伸過升高塊(258)的界限，如圖所示，以便提供端接點(302)。銅條(296)及(298)通過柔性的編織銅交叉件(300)。重要的的是該交叉件(300)是柔性的，因為散熱元件(250)及(252)具有熱脹冷縮性能。以下將描述的其余母線條有效地將放在漏極母線條(294)上，因此，不需要柔性的中間連接。
一種聚酯薄膜或高壓薄膜(Kevlar)片的絕緣層(圖8中未示出)被放置在漏極母線條(294)及源極母線條(304)之間。以下參照圖9及圖10來詳細描述該布置的細節。源極母線條(304)是具有在兩個平行銅條(306)及(308)之間的剛性銅交連件件的H型結構件。放置在四個源極母線條(304)的腿的每個上的是柵極母線條(310)，(312)，(314)及(316)。如同源極與漏極母線條(294)和(304)之間的絕緣隔離一樣，柵極母線條(310)，(312)，(314)及(316)通過聚酯薄膜或高壓薄膜片的薄層與源極母線條(304)形成電絕緣。
最后，將整流器連接片(318)集成或銀焊在漏極母線條(294)上。連接片(318)與整流器母線條(282)相匹配，如圖所示。
一組濾波/儲能電容器(330)被放置在升高塊(256)及(258)之間及升高決(260)及(262)之間，中間通過設在母線條組件中的間隙。該電容器組(330)安裝在一對銅母線條(326)及(322)上，它們平行地放置在3/16英寸的鍍銅PC板(328)上。B-母線條(326)是一個窄銅條及B+母線條(322)是一個類似結構的銅條。B+母線條在一端上被加寬以形成端子(324)。在該優選實施例中，絕緣片層可放置在電容器組(330)及安裝在升高塊(256)，(258)，(260)及(262)上的MOSFET之間。續流整流器導條(288)用于使B+母線條(322)上的連接端子點(322)與整流器母線條(284)上的端子點(286)相連接。將合適的螺桿穿過連接片(286)及端子(290)并使端子點(332)銀焊到整流器導條(288)上的端子點(292)使形成了整流器組件(274)的電連接。
最后，將電路(334)安裝及定位在整個組裝件的頂上，其方式為用于作為形成對本發明的MOSFET柵極及另外的低電流元件的連接的適當裝置。如圖8所示的本發明組件的每一層或是通過合適的絕緣件或導電連接彼此相安裝，和/或在需要絕緣的地方通過使用聚四氟乙烯螺絲及螺母，或在需要導電的地方通過使用金屬桿螺絲和螺母。
現在參照圖9來詳細說明將本發明的MOSFET器件安裝散熱器結構上的方法。在圖9中，散熱元件(250)(作為例子)被表示為具有一個升高塊(256)的端部的透視圖。通過升高塊(256)上的鉆孔將MOSFET器件(340)，(342)，(344)等安裝在升高塊(256)上。安裝螺絲(346)將MOSFET器件(340)，(342)及(344)定位并固定在升高塊(256)上并保證良好的導熱性。在升高塊的頂部放置了漏極母線條(296)，絕緣聚酯薄膜或高壓薄膜片(360)，源極母線條(306)，絕緣聚酯薄膜或高壓薄膜片(362)及柵極母線條(316)。MOSFET源極引線(348)如圖所示被適當的定位及銀焊在源極母線條(306)上，它與漏極母線條(296)相絕緣。類似地，漏極引線(350)被定位及銀焊在漏極母線條(296)上。柵極引線(352)被定位及銀焊在與柵極母線條(316)的相連接的柵極電阻(354)上。阻塞二極管(356)如圖示地被定位及連接在源極引線(348)及柵極引線(352)上。
現在參照圖10來詳細說明將MOSFET器件的端子引線連接到本發明的母線條的專門方法。如圖10所示，升高塊(256)的邊緣是從頂部看到的。MOSFET器件(340)被放置及安裝在升高塊(256)的側面。器件(340)這樣定位，即它的三個端子引線(348)，(350)及(352)向上伸出并靠近與它們連接的備用線條。具體地，源極引線(348)向上定位并與源極母線條(306)相鄰，漏極引線(350)靠著漏極母線條(296)定位，及柵極引線(352)適當地定位并連接到柵極電阻(354)上，并通過該電阻在焊點(378)處連接到柵極母線條(316)上。
牢固地及直接地將MOSFET引線(348)及(350)(大電流導體)安裝到各個母線條上的機構如下。在每個母線條上適于接收MOSFET端子引線的邊緣處被切入三個窄槽(372)，(374)及(376)。將MOSFET引線(348)或(350)放置在中心槽(374)內(以源極母線條(306)為例)，并使槽(372)及(376)的切口形成的薄片彎曲將引線卷夾在槽(374)中。一旦被卷夾到槽(374)中，端子引線(348)就被銀焊以提供牢固的結構、電和熱的可靠接觸。直漏極引線(350)及漏極母線條(296)之間形成類似的連接。
現在參照圖11來詳細說明本發明選擇的強迫風冷組件。在預定大電流及與大電流相關的溫度的某些應用中，強迫風冷是卻當的。以上依據圖8公開的裝置結構導致它本身使用與散熱元件(250)及(252)直接相連接的強迫風冷導管。在元件(250)及(252)下面放置了多個強迫風冷導管(390)。在該優選實施例中，這些導管是由鋁坯切削成用于多個散熱元件的適當長度的標準矩形管。在圖11所示的該實施例中，使用了兩個這樣的散熱元件(250)及(252)，及導風管(390)延伸在兩者的長度上。在圖11所示實施例中需用一組八個這種方鋁管結構。
每個強迫風冷導管(390)確定了一個空氣流的橫截面(394)，它根據器件的要求可大可小。導管(390)被放置及安裝在散熱元件(250)和(252)與基板(392)之間。在該優選實施例中，基板(392)為1/4英寸板材鋁，適于使整個裝置安裝到車體或電機被被控制的裝置上。基板(392)的尺寸足夠完全支承強迫風冷導管(390)及多個強迫風扇裝置(396)及(398)。在該優選實施例中，使用鼠籠型風扇裝置(396)及(398)并定位在強迫風冷導管(390)的一敞開端上。罩(402)在與強迫風冷導管(390)相鄰的地方有開口，以便使風扇(396)及(398)或吸出風或強迫空氣流入導管(390)的端口。風扇396及398的電源是由標準方式的DC電源提供的。
如上面指出的，本發明的結構設計用來縮短器件端子間及經過MOSFET元件的大電流導電通路。由于取消了中間印刷電路板或大電流通路中的松散導線連接，就消除了易熔斷的連線故障的多種可能性。類似地，本發明的結構設計成便于MOSFET組件在一、二、三或多個散熱元件上的通用布置。所述母線條可以構型(取長度)成適合任何數目的散熱元件以及相關數目的MOSFET器件。
現在參照圖12A及12B來描述根據圖6所述電路的某些變型，它們適于與本發明第二優選實施例的高電壓/大電流裝置一起使用。P WMI C(432)是類似于與上述第一實施例相關描述的1524型芯片。P WMI C(432)的輸入偏置如以上所指出地被修正。電阻(446)(18K)，電容(447)(3.3微微法)，電容(442)(0.1微法)及電容(440)(0.1微法)適用于連接到P WMI C(432)。電容器(448)(0.1微法)適于對+5V參考電壓提供，及電容器(461)(0.68微法)及電容器(463)(100微法)，以及電阻(460)(10Ω)的功能與圖6中相同。
圖12A中獨特的部分包括輸入電路，它包括感應線圈(460)(330微亨)，電阻(437)(21.6K)，電容(434)(0.1微法)。電容(435)(O.1微法)，與輸入連接器相連接的可變電阻(484)(2-5K)，二極管(487)及搭接點(486)，其功能是提供適于和P WMI C(432)一起使用的可變節流器輸入信號。電位器(490)用于對該輸入信號細調。
電路部分(491)提供一個節流器打開傳感器及關斷電路并包括晶體管(492)(IN4403)，電阻(493)(6.8K)，電容(495)(0.1微法)及電阻(494)(4.7K)。節流器打開傳感器及關斷電路通過電阻(496)(390Ω)驅動被二極管(498)保護的舌簧接點開關(499)。舌簧開關在其常閉位置通過2.2K的電阻連接到P WMI C(432)的關斷端子上。當舌簧開關(499)在其常開位置時由+5V參考電壓驅動LED(501)。類似地，當舌簧開關(499)處于常開位置時，使+5V參考電壓提供給連接點B，以下再詳細描述圖12B中的參考連接點B及其功能。
P WMI C(432)輸出其功能與圖6中所述方式十分相同，其輸出連接到多個FET驅動組件(465)(Teledyne TCP4421)。在該優選實施例中，IC(456)是用于MOSFET器件的8個驅動組件中的一個。FET驅動電路(465)通過1Ω電阻在連接點A上提供輸出，該連接點A連接到MOSFET器件，以下參照圖12B描述。圖12A中所示電路的功率是由144VDC至15VDC的變流器(417)提供的。該變流器如所述地關斷電池電壓。
現在參照圖12B，它是涉及圖12A所示控制電路的電路部分。MOSFET電路部分(600)主要包括MOSFET器件(601)，在該優選實施例中它為64個這種器件中的一個。MOSFET器件(601)與柵極電阻(602)(47Ω)及二極管(603)相連接。MOSFET器件(601)的柵極通過一個四極二雙擲繼電器開關及連接點A被圖12A的電路控制，該繼電器開關在斷電狀態下由常閉接點接地。這就防止了在斷電狀態時MOSFET器件的損壞。如所述的，舌簧開關(611)是四極二雙擲繼電器開關(610)中的四分之一。該繼電器開關(610)的控制是通過由圖12A電路的連接點B及通過達林頓晶體管(604)來實現的，在該優選實施例中后者為MPSU45型達林頓晶體管。電路(605)中的達林頓晶體管(604)的連接及偏置是本領域中公知的。
同時如圖12B所示，電池(625)與B+母線(624)及B-母線(622)相連接地布置。圖中電動機(620)與M-母線(626)相連接。在B-母線(626)及源極母線(629)之間接有快速恢復二極管(628)，在該優選實施例中它是十個中的一個。在B+母線(624)及M-母線(626)之間是快速恢復二極管(631)，在該優選實施例中它是8個中的一個。在源極母線(629)及B-母線(622)之間一個分路電阻(630)，用于電路的電流檢測。低通濾波器(635)通過與圖12A中的P WMI C(432)相連接的連接點C和D提供上側及下側電流檢測。通用方式的保護二極管(640)為電流檢測電路設置。當然，在這些及另外的實施例中，載流條可包括普通固體銅條，但也可變換使用另外的材料，包括銅或銀的合金，并也可包括具有如考慮的載流條那樣足夠載流能力的編織線或另外的導線。
這樣，我們已公開了用于電動車輛或另外裝置的功率控制器，它包括多個晶體管，其中至少一種類型的引線(源、漏及柵極)被電連接到載流條上。在優選的情況下，所有三種類型的引線均被電連接到載流條上，在特別優選的情況下，一種或多種類型的引線被直接地連接到載流條上。
我們也公開了，在本發明主題的另一方面，這些晶體管可包括MOSFETs，但并非嚴格要求這樣。例如，早期的控制器依賴一個振蕩器，它將來自電池的恒定D.C.電流切割成脈沖，并有效地改變脈沖寬度(U.S.專利3,911,341)，而近期的裝置包括晶體管以調制脈寬(U.S.專利4,217,526)。更近期的裝置包括場效應晶體管(FETs)以滿足類似功能(U.S.專利4,873,453)此外除這里所述控制DC功率輸出的例子外，具有多種另外的MOSFET電路(US專利4,841,165)并考慮另外類型的晶體管及電路可利用本發明的構思被開發出來。
在本發明主題的另一獨立的可能性方面，晶體管不需要由脈寬調制電路P WM驅動，但可更廣義地由導通比調節器來驅動。實現該任務有多種方式。在簡單的情況下，來調制的脈沖列可由可被組成，其中脈寬約等于脈沖位移寬度。另一未調制列列可由具有三角度、鋸齒波及另外波形的脈沖組成，脈沖列可能為其中脈沖寬大于或小于脈沖位移寬度。也可以具有由等間隔脈沖及位移組成的脈沖列，其中脈沖的幅度隨時間變化。另一種可能性，即這里詳細討論的，是提供由具有可變寬度的脈沖組成的脈沖列。每個脈沖均參與，盡管脈寬下降到比針尖寬一些。另外的又一可能性是這樣的脈沖列，其中脈沖間的位移(或稱間隔)寬度改變。又一另外的可能性是提供的脈沖列具有恒定的基波頻率，在其中可忽略個別的脈沖。例如脈沖列行中的一部分可忽略一個，四個或甚至十個或更多脈沖。也可使用另外脈沖數調制脈沖列，它可具有另外順序脈沖及省略脈沖的組合，例如對每第三脈沖省略一個脈沖，對每第四脈沖省略一個脈沖，對每第三脈沖省略二個脈沖，以此類推。另外提供脈沖列的可能性是其中脈沖具有恒定的基準頻率，但脈沖波形變化。例如，通過設有方波及三角波的某種組合來修改具有基本方波的脈沖列中的導通比。當然，另外的脈沖波形列可具有另外波形的組合。所有上述類型的脈沖調制達到基本相同的結果，即改變了提供給負載的整個功率(電流X電壓)。
在本發明主題的另一方面，可考慮使用電池以外的電源。例如，供給功率控制器的功率可從氫電池，礦物燃料動力發電機或超級電容器。
本發明主題的另一方面涉及功率晶體管工作的頻率。長久以來考慮到DC功率通過脈沖波形調制電路提供給負載的效率將作為頻率的函數升高，但僅能高到某一點。尤其是最佳效率的轉折點被考慮低于19,000Hz，在該點上轉換效率為約85-90％。但是這里，本發明以實施例公開了通過在約19600Hz上操作功率調節器可得到附加的效率，在該點上轉換效率被測出為95％以上。因此，與本發明公開的另外方面極無關地，本發明人發現了該功率控制器可工作在至少19600Hz的頻率上并仍能提供大于90％的轉換效率。
因而，雖然是對專門的實施例作出圖解及說明，但顯然，對本領域中的熟練技術人員來說，在不偏離這里本發明構思的情況下可作出許多改型。因此本發明除了附設權利要求書的精神外不受到其他限制。
權利要求
1.一種功率控制器，包括多個具有源極、漏極及柵極引線的晶體管，其中晶體管集體地選通流過電源及負載之間的電流，及至少源極、柵極及漏極引線中的一種引線與載流條電連接。
2.根據權利要求1所述的功率控制器，其特征在于源極引線被電連接到源極母線條，漏極引線被電連接到漏極母線條，及柵極引線被電連接到柵極母線條。
3.根據權利要求1所述的功率控制器，其特征在于至少源極、柵極及漏極引線中的一種引線直接地連接到載流條。
4.根據權利要求1所述的功率控制器，其特征在于晶體管包括MOSFET。
5.根據權利要求1所述的功率控制器，其特征在于還包括驅動晶體管的導通比調節器。
6.根據權利要求5所述的功率控制器，其特征在于導通比調節器以至少19,600Hz的頻率產生脈沖，及總轉換效率為至少90％。
7.根據權利要求5所述的功率控制器，其特征在于導通比調節器產生可變脈寬的脈沖。
8.根據權利要求1所述所功率控制器，其特征在于還包括與熱質量直接熱接觸的強迫風冷導管及直接強迫空氣通過強迫風冷導管的裝置。
9.根據權利要求2的功率控制器，其特征在于還包括并聯在電池電壓母線條及漏極母線條之間的一組濾波/儲能電容器。
10.根據權利要求1所述的功率控制器，其特征在于電源包括電池及負載包括DC電動機。
11.根據權利要求10所述的功率控制器，其特征在于還包括一組續流整流二極管，它們通過DC電動機電連接在電池電壓母線條及源極母線條之間。
12.一種電動車，包括電源；DC電動機，它用于驅動電動車；控制系統，具有多個設有源極、漏極及柵極引線的晶體管，它們集體地選通流過電源及負載之間的電流；以及至少源極、柵極及漏極引線中的一種引線與載流條電連接。
13.根據權利要求12所述的電動車，其特征在于還包括霍耳效應節流器位置傳感器。
14.根據權利要求12所述的電動車，其特征在于源極引線被電連接到源極母線條，漏極引線被電連接到漏極母線條，及柵極母線被電連接到柵極母線條。
15.根據權利要求12所述的電動車，其特征在于晶體管包括MOSFET，及還包括在至少19,600Hz頻率下驅動MOSFET的導通比調節器，并獲得總轉換效率至少為90％。
16.一種功率控制器，包括多個晶體管，它們被工作在至少為19,600Hz頻率及總轉換效率至少為90％的導通比調節器驅動。
17.根據權利要求16所述的功率控制器，其特征在于晶體管是有源極、漏極及柵極引線，并集體地選通流過電源及負載之間的電流，并且至少源極、漏極及柵極引線中的二種引線被電連接到載流條上。
18.根據權利要求17所述的功率控制器，其特征在于源極引線被電連接到源極母線條，漏極引線被連接到漏極母線條，及柵極引線被電連接到柵極母線條。
19.根據權利要求18所述的功率控制器，其特征在于晶體管包括MOSFET。
全文摘要
多個功率晶體管并聯布置使至少一種引線(源極、柵極及漏極)電連接到各載流條。晶體管包括MOSFET,它被在至少19600Hz頻率下產生脈沖的導通比調節器驅動。功率控制器的主要電源為電池。電路構架結構包括電池母線條,將電池電壓直接與DC電動機電路相連接,及續流整流管組件,通過DC電動機連接在電池電壓母線條及裝置的漏極母線條之間。一組儲能/濾波電容器通過電池連接在電池電壓母線條及裝置的漏極母線條之間。
文檔編號H05K7/20GK1192081SQ9711000
公開日1998年9月2日 申請日期1997年2月27日 優先權日1997年2月27日
發明者S·巴利奧, J·L·肖里, W·L·洛克特, J·謝勒, D·海恩, D·格雷羅 申請人:戴克斯工業有限公司