專利名稱：一種具有過熱保護功能的控制電路的制作方法
技術領域：
本發(fā)明屬于直流電機控制領域，描述的是一種用于避免直流電機工作過程中熱事件發(fā)生的電路。
背景技術：
在現(xiàn)實生活中，由于直流電機具有調試性能好、起動扭矩大的優(yōu)點，因此在電力機車、電動車、自動化生產(chǎn)線等方面得到廣泛的應用，相應地，直流電機的控制性能尤其是控制器的安全性受到人們越來越多的關注。尤其重要是，由于在許多場合電機的控制電流往往較大，因此產(chǎn)生的熱量也非常多，從而進一步影響部件及系統(tǒng)的安全性，這一點在汽車電子類產(chǎn)品方面尤為突出。直流電機的控制電路出于安全考慮一般都采用高端驅動的功率型MOSFET (場效應管)來控制電機的運轉，由于MOSFET (場效應管)不是理想的開關，它仍然存在一定的阻抗，在大電流情況下，電機的長時間運轉將產(chǎn)生大量的熱量，在散熱處理不當?shù)那闆r下就可能會存在將控制回路燒壞等現(xiàn)象，更嚴重的情況是引起控制器自燃，燒壞周邊設備或電動車輛，嚴重影響使用安全。在現(xiàn)有的電機控制方法中，有時候可以加入一個獨立的溫度傳感器用于檢測控制器的具體溫度，超過某個特定值，系統(tǒng)將報警并切斷供電回路，這些應用在一般的對于造價不是很敏感的工業(yè)中可以使用，但是對于汽車零部件行業(yè)而言，一個單獨的傳感器意味著額外的費用和獨立的安裝，系統(tǒng)多出一個部件，一方面增加了 一個采集監(jiān)控端口，另一方面也降低了系統(tǒng)的可靠性。

發(fā)明內容
本發(fā)明旨在提出一種防止直流電機熱事件的電路具體實施方案，該方案能有效地解決了電機控制中的安全性問題，同時又方便實施、降低應用成本。本發(fā)明采用的技術方案是:一種具有過熱保護功能的控制電路，包括供電電池1、過流保險絲2、場效應管4、被控電機5和電機控制電路6,其中供電電池I與過流保險絲2相連,場效應管4與被控電機5,同時場效應管4與電機控制電路6相連且受控于電機控制電路6，其特征在于還包括熱保護器件3，熱保護器件3分別與過流保險絲2和場效應管4相連。所述熱保護器件3包括激活節(jié)點7、熱源導入引腳8、功率輸入引腳9、熱彈簧片10、熱保護器件封裝11、激活保險絲12、導電固定柱針13 ；
所述熱保護器件3熱源導入引腳8與場效應管的熱引腳或熱沉共享一個安裝焊盤； 所述熱源導入引腳8正下方無附加銅層；
用銅線路連接熱源導入引腳8和場效應管熱沉或熱引腳；
所述熱保護器件3與場效應管4的之間的距離小于I mm。本發(fā)明的有益技術效果是:有利于防止故障部件冒煙，或在熱事件中出現(xiàn)脫焊，方案實現(xiàn)方法簡單，而且有別于常用的熱保護方法，控制回路可以直接進行回流焊，熱保護器器要正常工作，只需要電子激活即可使用，電子激活可以在回流焊之后，這樣有便于實現(xiàn)批量生產(chǎn)，便于質量管控，能夠有效的避免熱事件的發(fā)生可使用標準的表面安裝方法，不發(fā)生特殊組裝費用，低功耗和電壓降，支持直流電子電路，適合用于苛刻的環(huán)境條件(汽車和工業(yè)應用)，綠色環(huán)保的設計。


圖1是本發(fā)明的結構示意圖。其中1、電池；2、過流保險絲；3、熱保護器件；4、場效應管；5、直流電機；
6、H-side控制單元；7、激活節(jié)點；8、熱源導入引腳；9、功率輸入引腳；10、熱彈簧片；11、熱保護器件封裝；12、激活保險絲；13、導電固定柱。
具體實施例方式實施例1
圖1所示為直流電機控制回路的電路結構示意圖，圖中I為車載電池，2為過流保險絲，3為熱保護器件，4為Mosefet，5為直流電機，6為H-side Mosfet的柵極驅動電路，7為熱保險器件激活節(jié)點，8為熱源導入引腳，9為功率輸入引腳，10為熱彈簧片，11為熱器件封裝，12為激活保險絲，13為導電固定柱。它可在不超過260攝氏度的溫度下進行回流焊(不會打開)，但在工作中，卻可在遠遠低于260攝氏度的條件下打開。為實現(xiàn)這一功能，器件使用一種電子激活機制。電子激活必須在完成回流焊之后進行，可在最后測試過程中實施。我們通過器件的激活節(jié)點發(fā)送規(guī)定的激活電流，以此對器件進行電子激活。電子激活取決于時間和電流。通過激活節(jié)點的電流可沿任何一個方向流動。完成激活后，激活節(jié)點相對于功率輸入引腳或熱源導入引腳而言將處于電氣打開狀態(tài)。激活后，當器件接點達到規(guī)定的打開溫度時，熱保護器件將永久性打開。在正常情況下圖中10與13之間通過具有保險絲功能的導線連接，在進行回流焊過程中，由于導線連接的應力作用保證熱彈簧片不會因為溫度過高8熱源導入引腳開焊。在回流焊之后，器件需要激活。激活方法是在激活節(jié)點與熱源導入引腳之間通一定數(shù)值的電流使得激活保險絲熔斷，這樣熱彈簧片除了熱源導入引腳的應力外，不再受到其他應力。電路在正常工作情況下，電機不會長時間通電，電流在MOSFET上的功率耗散導致的溫度上升處于正常的溫度范圍，熱保護器件不起作用。如果在過流情況下，過流保險絲將會首先熔斷，所以這種時候熱保護器件也不會起作用。然而如果電流值小于過流電流值，但是又持續(xù)通電，這種情況下MOSFET的溫度將會持續(xù)上升，當溫度上升到200度左右，熱保護器件的熱源導入引腳將受到熱彈簧片的應力作用而彈開，保證電路回路不再得電，控制回路的溫度將慢慢下降。由此可以避免燃燒事件的發(fā)生。
權利要求
1.一種具有過熱保護功能的控制電路，包括供電電池(I)、過流保險絲(2)、熱保護器件(3)、場效應管(4)、被控電機(5)和電機控制電路(6)，其中供電電池(I)與過流保險絲(2)相連，熱保護器件(3)分別與過流保險絲(2)和場效應管(4)相連、場效應管(4)與被控電機(5)相連，同時場效應管(4)與電機控制電路(6)相連且受控于電機控制電路(6)。
2.根據(jù)權利要求1所述的具有過熱保護功能的控制電路，其特征在于熱保護器件(3)包括激活節(jié)點(7)、熱源導入引腳(8)、功率輸入引腳(9)、熱彈簧片(10)、熱保護器件封裝(11)、激活保險絲(12)、導電固定柱針(13)。
3.根據(jù)權利要求2所述的具有過熱保護功能的控制電路，其特征在于熱保護器件(3)熱源導入引腳(8)與場效應管的熱引腳或熱沉共享一個安裝焊盤。
4.根據(jù)權利要求2所述的具有過熱保護功能的控制電路，其特征在于熱源導入引腳(8)正下方無附加銅層。
5.根據(jù)權利要求3所述的具有過熱保護功能的控制電路，其特征在于用銅線路連接熱源導入引腳(8)和場效應管熱沉或熱引腳。
6.根據(jù)權利要求1-5中任一權利要求所述的具有過熱保護功能的控制電路，其特征在于熱保護器件(3)與場效應管(4)的之間的距離不超過I _。
全文摘要
本發(fā)明屬于汽車直流電壓電路領域，公開了一種具有過熱保護功能的控制電路,包括供電電池(1)、過流保險絲(2)、熱保護器件(3)、場效應管(4)、被控電機(5)和電機控制電路(6)，其中供電電池(1)與過流保險絲(2)相連，熱保護器件(3)分別與過流保險絲(2)和場效應管(4)相連，場效應管(4)與被控電機(5)相連，同時場效應管(4)與電機控制電路(6)相連且受控于電機控制電路6。本發(fā)明有利于防止故障部件冒煙，或在熱事件中出現(xiàn)脫焊現(xiàn)象，且該方案易于實現(xiàn)。
文檔編號H02H7/08GK103208781SQ201310127209
公開日2013年7月17日 申請日期2013年4月12日 優(yōu)先權日2013年4月12日
發(fā)明者毛靖, 姚成華 申請人:蘇州歐泰克電子科技有限公司