[發明專利]一種大功率伺服控制器布局布線設計方法

有效

• 申請號: 201710436148.3
• 申請日: 2017-06-12
• 公開（公告）號: CN107396595B
• 公開（公告）日: 2019-08-02
• 發明（設計）人: 吳騰慶;劉衛鋒;徐晨光;房華;白曉峰
• 申請（專利權）人: 中國航空工業集團公司西安飛行自動控制研究所
• 主分類號: H05K7/20
• 分類號: H05K7/20;H05K7/14;H01R13/627
• 代理公司: 中國航空專利中心 11008
• 代理人: 杜永保

本發明一種大功率伺服控制器布局布線設計方法屬于功率伺服控制設計技術領域。本發明采用了分腔框架結構對功率驅動模塊和伺服控制模塊進行隔離，實現強電、弱電信號的隔離，伺服控制模塊采用插入式印制板組件和雙母板結構進行互聯，功率驅動模塊通過薄膜電纜與內聯母板互聯，功率驅動模塊采用基于銅排導線的布局布線，大大簡化了大功率伺服控制器的裝配工藝，解決大功率伺服控制器設計中狹小空間內的布局布線難題；同時利用銅排導線表面積大、載流能力強的優點，降低了大電流傳輸附加電感，可以有效提高伺服控制模型的準確性。該大功率伺服控制器布局布線方法可推廣至所有大功率伺服控制器的設計。

技術領域

本發明一種大功率伺服控制器布局布線設計方法屬于功率伺服控制設計技術領域。

背景技術

隨著功率伺服大功率、小型化的發展趨勢，對伺服控制器的散熱設計、布局布線設計等提出了更高的要求，傳統大功率伺服控制器設計中大都存在強弱電互相干擾、大量散線連接、裝配工藝復雜等缺點。為滿足伺服控制器大功率、小型化的設計要求，急需解決在狹小空間內的散熱和布局布線等問題。

針對以上難點問題，在大功率伺服控制器設計中采用雙母板結構進行對內和對外的信號互聯，采用分腔框架結構對功率驅動模塊和伺服控制模塊進行隔離，將功率驅動模塊中的功率模塊和器件獨立安裝于風道側壁，采用中層風道強迫風冷對大功率器件和模塊散熱，驅動模塊、功率器件和大功率電源連接器之間采用銅排導線和接線柱互聯，伺服控制模塊采用插入式印制板組件和內聯母板互聯，功率驅動模塊通過薄膜電纜與內聯母板互聯的布局布線方法，解決大功率伺服控制器設計中的散熱問題，以及狹小空間內的布局布線難題，裝配工藝性良好；同時利用銅排導線表面積大、載流能力強的優點，降低大電流傳輸附加電感，有效提高伺服控制模型的準確性。

發明內容

本發明的目的是解決大功率伺服控制器設計時的布局布線難題，實現大功率伺服控制設計時的功率驅動模塊和伺服控制模塊的隔離，簡化大功率伺服控制器內部模塊間的互聯，實現狹小空間內大功率器件和模塊的互聯，優化大功率伺服控制器的裝配工藝，同時降低大電流傳輸附加電感，提高大功率伺服控制模型的準確性。

本發明的技術方案：一種大功率伺服控制器布局布線設計方法，所述方法采取以下步驟：

1)根據設計需求，確定大功率伺服控制器的功率分布和對外電氣接口；

2)確定大功率伺服控制器的整體結構，采用分腔框架結構將功率驅動模塊和伺服控制模塊隔開，在隔離強電、弱電的同時，采用中層風道強迫風冷完成功率器件的散熱；

3)步驟2)中的功率驅動模塊，包含三相功率模塊、制動電阻、緩沖電容和驅動印制板組件，均獨立固定安裝于風道側壁，功率驅動模塊采用大功率電源連接器完成對外互聯；

4)步驟2)中的伺服控制模塊采用插入式印制板組件和雙母板結構，外聯母板實現對外信號互聯，內聯母板實現對內信號互聯，雙母板通過立柱固定安裝于前面板上，插入式印制板組件完成伺服放大和二次電源轉換功能；

5)根據步驟3)中的大功率電源連接器、三相功率模塊、制動電阻、緩沖電容之間的布局，設計銅排導線和接線柱，將設計好的接線柱安裝于器件或模塊上，然后將銅排導線直接搭接固定于接線柱上，完成大功率電源連接器、三相功率模塊、制動電阻、緩沖電容之間的信號互聯；

6)將雙母板固定安裝于前面板，然后整個前面板部件固定安裝于機箱框架上；

7)將功率驅動模塊中驅動印制板組件甩出的薄膜電纜端連接器與內聯母板上的對應連接器相對接并進行鎖緊，完成功率驅動模塊和伺服控制模塊的信號互聯，將大功率電源連接器固定安裝于前面板；

8)將步驟5)中互聯后的銅排導線的一端和大功率電源連接器焊接，完成功率驅動模塊的對外信號互聯；