專利名稱：用于抑制可以在多個級和/或方向上運(yùn)行的直流電機(jī)的高頻干擾發(fā)射的抗干擾裝置的制作方法
背景技術(shù)：
本發(fā)明涉及一種按照獨(dú)立權(quán)利要求前序部分的用于抑制一種可以在多個級和/或方向上運(yùn)行的直流電機(jī)的高頻干擾發(fā)射的抗干擾裝置。
眾所周知既有電的措施，例如應(yīng)用一個用晶體管構(gòu)成的功率終端級，也有機(jī)械的措施用于使直流電動機(jī)換向(電流換向)。機(jī)械措施有應(yīng)用換向器接合導(dǎo)電電刷元件，其中換向器具有各個單個的換向器片。通常規(guī)定電刷元件位置固定地相對于圍繞一個旋轉(zhuǎn)軸線旋轉(zhuǎn)的換向器布置，從而電刷元件在換向器旋轉(zhuǎn)時按順序次序掃過各個單個的換向器片。由于電刷元件與一個換向器片的接觸就形成一種導(dǎo)電連接，直流電動機(jī)的工作電流就流過此連接。當(dāng)電刷元件從一個轉(zhuǎn)移到下一個換向器片上時就產(chǎn)生氣體放電，它引起很陡的電流尖峰。這種電流尖峰又導(dǎo)致高頻的干擾發(fā)射，這種干擾發(fā)射既表現(xiàn)為沿著直流電機(jī)的導(dǎo)電元件的電脈沖，又表現(xiàn)為電磁輻射(干擾輻射)。
由DE 10129884 A1已知，應(yīng)用了一種電路板，它作為屏蔽，減小了由直流電機(jī)所發(fā)射的干擾發(fā)射。除此之外由現(xiàn)有技術(shù)已知應(yīng)用了設(shè)于電路板上的陶瓷電容器用于進(jìn)一步抑制高頻的干擾發(fā)射。

發(fā)明內(nèi)容
按照本發(fā)明的用來抑制一種可以在多個級和/或方向上運(yùn)行的直流電機(jī)的高頻干擾發(fā)射的抗干擾裝置具有多個布置在電路板的第一側(cè)面上的電容器并具有布置在電路板第一面上的第一印制導(dǎo)線用來分別將電容器連接到地線，和第一或者至少另一個用于直流電機(jī)的單個級的接頭，其中第一和至少另一個接頭與用于第一級的第一連接導(dǎo)線或者與至少另一個用于直流電機(jī)的至少另一個級的連接導(dǎo)線接通，如果在電路板的另一個位于第一面對面的那個面上設(shè)有一個接地面并且第一和至少另一個連接導(dǎo)線相對于接地面絕緣地穿過接地面，那么本發(fā)明的抗干擾裝置通過一種阻抗最優(yōu)化的接地和直接的電動機(jī)接線的連接，使抗干擾工藝技術(shù)的作用效果大大改善。按此方式可以實(shí)現(xiàn)一種很緊湊和成本經(jīng)濟(jì)有利的結(jié)構(gòu)形式的抗干擾裝置。而且不再必需斷開直流電機(jī)的連接導(dǎo)線，這種斷開又會在斷開處造成高的干擾發(fā)射。
在一種備選的設(shè)計方案中規(guī)定了在電路板的第一面上布置了至少一個可變電阻和/或至少一個Cx電容器并通過另外的印制導(dǎo)線與第一或者至少另一個接頭連接。這可以使換向器抗干擾和斷路電壓脈沖的限制有效而經(jīng)濟(jì)有利地組合在一個抗干擾元件里。
特別有利的是印制導(dǎo)線在電路板的第一面上圍繞電路板的一個軸線對稱布置，因此可以實(shí)現(xiàn)對干擾發(fā)射的盡可能高的阻抑。
此外還規(guī)定了這布置在電路板另一個面上的接地面分別通過通透連接(Durchkontaktierung)與在電路板的第一面上的電容器的接地接頭電連接。通透連接以有利的方式作成通路(Via)，它們可以實(shí)現(xiàn)與接地面的極低電阻連接，其中接地面導(dǎo)電地與一個圍住抗干擾裝置的屏蔽的外殼連接。通過將電容作成SMD-陶瓷電容器(SurfaceMaunted Device表面安裝器件)還可以實(shí)現(xiàn)抗干擾裝置的一個很緊湊和經(jīng)濟(jì)有利的結(jié)構(gòu)型式。與之有關(guān)同樣也有利的是第一和至少另一個連接導(dǎo)線穿過了屏蔽的外殼的話。
在另一個設(shè)計方案中規(guī)定屏蔽外殼導(dǎo)電地與直流電機(jī)外殼例如與極頭連接。在電機(jī)外殼和抗干擾裝置的屏蔽外殼之間的連接應(yīng)該有利地通過多個接觸位置來實(shí)施，以保證極低電阻的接地并因此保證對干擾發(fā)射盡可能大的抑制。
印制導(dǎo)線優(yōu)選在規(guī)定的位置上有變細(xì)部分，它們保護(hù)了抗干擾裝置和直流電機(jī)不受可能的短路危害，如它可能例如由于陶瓷開裂而引起的那樣。
為了節(jié)省成本，備選地可以通過徑向或軸向引出的連接線來接通電容器和/或至少一個可變電阻和/或至少一個Cx電容。
發(fā)明的其它優(yōu)點(diǎn)可見從屬權(quán)利要求中所述的特征以及附圖和以下的說明。


以下按附圖1至4舉例說明此發(fā)明，其中附圖中具有相同功能的相同構(gòu)件采用相同標(biāo)號。所示為
圖1按照本發(fā)明的抗干擾裝置的一個電路板的第一面的實(shí)施例，圖2按照本發(fā)明的抗干擾裝置的電路板的另一個面的一個實(shí)施例，圖3在按本發(fā)明的抗干擾裝置和一個直流電機(jī)之間的電連接的一個實(shí)施例，圖4按照本發(fā)明的抗干擾裝置的方框電路圖。
具體實(shí)施例方式
圖1表示了按照本發(fā)明的抗干擾裝置10的一個電路板14的第一面12的一個實(shí)施例，其中第一面12是電路板14的前側(cè)或者上側(cè)。在電路板14上設(shè)有多個電容器16(在所示實(shí)施例中為8個)，它們分別通過第一印制導(dǎo)線18與一個接地接頭20和用于一個在圖3和4中所示的直流電機(jī)26的單個級的第一接頭22或者至少另外一個接頭24接通。用作為電容器16的例如為SMD陶瓷電容器(表面安裝器件)28，它們由于尺寸小可以使抗干擾裝置10實(shí)現(xiàn)一種很緊湊的結(jié)構(gòu)型式。相反如果強(qiáng)調(diào)要節(jié)省成本，那么至少一部分電容器16可以通過引出來的徑向或軸向的連接線來接通。根據(jù)濾波要求電容器16的電容值為10nF至900nF。
電容器16的接地接頭20借助于通透連接30與一個圖2所示的，布置在電路板14另外一個面32上的接地面34連接，其中另外一個面32就是電路板14的背面或者底側(cè)。接地面34可以作成全表面的，也就是說它可以覆蓋住電路板14的整個另外一面32。但也可以考慮，如果例如結(jié)構(gòu)上的措施需要的話，使接地面34只覆蓋住另一個面32的一個部分。任何情況下都應(yīng)設(shè)計接地面34，使它包括了所有的通透連接30。
通透連接30優(yōu)選作成所謂通路36。這里是指能導(dǎo)電的套筒，它們用有高導(dǎo)電能力的金屬，例如銅、金或類似金屬填充，以保證在電容器16的接地接頭20和接地面34之間一種很低電阻的并因此是抗干擾的連接。
按照本發(fā)明按圖1規(guī)定了在電路板14的第一面12上的可變電阻38分別通過另外的印制導(dǎo)線42與第一接頭22或者與至少另一個接頭24連接。此外兩個可變電阻38與共同的接地接頭20連接。但也可以備選地，使每個可變電阻38具有一個自身的接地接頭20。另外表示出一個Cx電容器40，它通過印制導(dǎo)線42與第一接頭22和至少另一個接頭24相連接。也可以應(yīng)用多個串聯(lián)或者并聯(lián)的Cx-電容器40以替代只是一個Cx電容器40。這尤其取決于所提出的抗干擾裝置10或者電動機(jī)26的功率要求。同樣也可以使用多個可變電阻38用于第一接頭22或者至少另一個接頭24。可變電阻38或者Cx-電容器40的附加應(yīng)用可以實(shí)現(xiàn)抗干擾裝置10的強(qiáng)烈的電抗最優(yōu)化的連接，其中可變電阻38用于滿足所謂卸載要求或者用作斷路電壓脈沖的限制及Cx-電容器40用來滿足長-，中-或短波抗干擾要求。印制導(dǎo)線18和42以及接地面34和接地接頭20更有利地作成銅層。但也可以備選地應(yīng)用其它的導(dǎo)電材料。此外應(yīng)該指出Cx-電容器就是一個接在第一接頭22和至少另一個接頭24之間并因此與接地接頭20不具有直接連接的電容器。正如電容器16那樣，至少一個可變電阻38和/或至少一個Cx-電容器40也可以SMD-技術(shù)實(shí)施。作為備選的方案此外還考慮通過引出的徑向或軸向連接線進(jìn)行接通。至少一個Cx電容器40的電容值可以如同電容器16的值那樣，在一個從10nF至900nF的范圍里。
為了防止抗干擾裝置10可能有的短路，印制導(dǎo)線18或者42在規(guī)定的位置上44具有變細(xì)部分46，它在短路時就燒斷并因此阻止了由于過熱引起的著火危險。變細(xì)部分46例如可以通過由SpectrumControl Inc.公司開發(fā)的失效-安全工藝技術(shù)來實(shí)現(xiàn)。
為了更好地抑制住干擾發(fā)射，印刷導(dǎo)線18或者42圍繞電路板14的一個軸線47對稱布置。并不強(qiáng)制需要使軸線47(如在實(shí)施例中所示)經(jīng)過印制導(dǎo)線14的中點(diǎn)。而這軸線也可以是一個割線(Sekante)或者當(dāng)電路板14為非圓結(jié)構(gòu)形式時可以是一條任意的分割電路板14的直線。
圖3表示了在按照本發(fā)明的抗干擾裝置10和直流電機(jī)26之間的電連接的一個實(shí)施例。按圖1可見到這設(shè)有電容器16、可變電阻38以及Cx電容器40的電路板14的第一面12。在電路板14的第一面12上的第一接頭22與用于直流電機(jī)24的第一級的第一連接導(dǎo)線48接通，其中連接導(dǎo)線48按照圖2相對于在電路板14的另一面32上的接地面34絕緣地穿過去。相應(yīng)的連接存在于用于直流電機(jī)24第二級的另一個連接導(dǎo)線50和另一個接頭24之間。按此方式可以實(shí)現(xiàn)從第一電源電位V+1和第二電源電位V+2向流電機(jī)26的連續(xù)連接。
在電路板14的另一個面32上的接地面34導(dǎo)電地通過一個接觸點(diǎn)52(例如通過釬焊連接)與一個屏蔽住抗干擾裝置10的外殼54連接。屏蔽外殼54可以或者全部由金屬或者由一種金屬蒸鍍的塑料制成并通過多個觸點(diǎn)56與直流電機(jī)26的外殼58連接。與之相關(guān)地更為有利地業(yè)已證實(shí)在八和十個彈簧接點(diǎn)60之間產(chǎn)生適合的接地，其中根據(jù)可供使用的結(jié)構(gòu)空間完全也可以考慮或多或少的接點(diǎn)56。最后通過接地導(dǎo)線62還在一個參照電位V-1屏蔽外殼54和直流電機(jī)26之間有一種直接連接。也可以備選地取消接地導(dǎo)線62至屏蔽外殼54的連接。
圖4表示按照本發(fā)明的抗干擾裝置10的方框電路圖。可以見到在第一接頭22或者另一個接頭24和接地接頭20之間用于直流電機(jī)26的第一和第二級的電容器16分別為并聯(lián)(在按圖1和3的所示實(shí)施例中直流電機(jī)26的每個級分別有四個電容器16)。每個并聯(lián)連接通過第一印制導(dǎo)線18、連頭22或者24和連接導(dǎo)線48或者50一方面對于直流電機(jī)26的第一級與第一參照電位V+1連接或者說對于直流電機(jī)26的第二級與第二參照電位V+2連接，而且另一方面與直流電機(jī)26的相應(yīng)接頭連接。還分別通過另一個印制導(dǎo)線42在第一接頭22或者另一個接頭24和接地接頭20之間接入一個可變電阻38，而Cx-電容40則用于在第一接頭22和另一個接頭24之間的抗干擾。最后通過接地導(dǎo)線62在直流電機(jī)26、接地接頭20和參照電位V-之間存在有電連接。屏蔽外殼54還通過接點(diǎn)52與接地導(dǎo)線62連接。最后用附圖標(biāo)記64表示了按照上述實(shí)施例的失效-安全-短路保護(hù)，其中各個印制導(dǎo)線18或者42也可以排除于短路保護(hù)。
最后還應(yīng)該指出所示實(shí)施例既不局限于圖1至4也不限于印制導(dǎo)線18或者得42和接地接頭20的所示構(gòu)造以及電容器16和至少一個Cx-電容器40的所述電容值。所示的電路板14的圓形結(jié)構(gòu)型式也并不認(rèn)為是限制。而是同樣也可以使用其它的電路板形狀(橢圓的、多邊形的等等)并因此也使用對應(yīng)于結(jié)構(gòu)設(shè)計或者位置情況的外殼形狀。此外本發(fā)明也可以應(yīng)用于具有多個方向的直流電機(jī)，其中接地導(dǎo)線62或者并不連接，但或者借助于一個未示出的開關(guān)裝置與直流電機(jī)26的位于參照電位V-的那個連接導(dǎo)線48或者50相連接。
權(quán)利要求
1.用于抑制可以在多個級和/或方向上運(yùn)行的直流電動機(jī)(26)的高頻干擾發(fā)射的抗干擾裝置(10)，它具有多個布置在電路板(14)的第一面(12)上的電容器(16)，并具有布置在電路板(14)第一面(12)上的第一印制導(dǎo)線(18)分別用于將電容器(16)連接到接地接頭(20)和用于直流電機(jī)(26)的單個級的第一接頭(22)或者至少另一個接頭(24)，其中第一接頭(22)和至少另一個接頭(24)與用于直流電機(jī)(26)的第一級的第一連接導(dǎo)線(48)或者與至少另一個用于至少另一個級的連接導(dǎo)線(50)連接，其特征在于，在電路板(14)的另一個位于第一面(12)對面的那個面(32)上設(shè)有接地面(34)，而第一連接導(dǎo)線(48)和至少另一個連接導(dǎo)線(50)相對于接地面(34)絕緣地穿過接地面。
2.按權(quán)利要求1所述的抗干擾裝置(10)，其特征在于，在電路板(14)的第一面(12)上至少設(shè)有一個可變電阻(38)和/或至少一個Cx-電容器(40)并通過其它的印制導(dǎo)線(42)與第一接頭(22)或者至少另一個接頭(24)連接。
3.按上述權(quán)利要求之一所述的抗干擾裝置(10)，其特征在于，印制導(dǎo)線(18，42)在電路板(14)的第一面(12)上關(guān)于電路板(14)的軸線(47)對稱布置。
4.按權(quán)利要求1所述的抗干擾裝置(10)，其特征在于，接地面(34)通過通透連接(30)與電路板(14)的第一面(12)上的電容器(16)的接地接頭(20)連接。
5.按上述權(quán)利要求1，2或4中之一所述的抗干擾裝置(10)，其特征在于，電容器(16)設(shè)計成SMD陶瓷電容器(28)。
6.按權(quán)利要求4所述的抗干擾裝置(10)，其特征在于，通透連接(30)作成通路(36)。
7.按權(quán)利要求1所述的抗干擾裝置(10)，其特征在于圍住抗干擾裝置(10)的屏蔽外殼(54)，它導(dǎo)電地與接地面(34)連接。
8.按權(quán)利要求7所述的抗干擾裝置，其特征在于，第一連接導(dǎo)線(48)和至少另一個連接導(dǎo)線(50)穿過屏蔽的外殼(54)。
9.按權(quán)利要求7所述的抗干擾裝置(10)，其特征在于，屏蔽外殼(54)導(dǎo)電地與直流電機(jī)(26)的電機(jī)外殼(58)相連接。
10.按權(quán)利要求9所述的抗干擾裝置(10)，其特征在于，屏蔽外殼(54)和直流電機(jī)(26)的電機(jī)外殼(58)通過多個接點(diǎn)(56)相互連接起來。
11.按上述權(quán)利要求1至3中之一所述的抗干擾裝置(10)，其特征在于，印制導(dǎo)線(18，42)在規(guī)定的位置(44)具有用于短路保護(hù)的逐漸變小部分(46)。
12.按上述權(quán)利要求之一所述的抗干擾裝置(10)，其特征在于，電容器(16)和/或至少一個可變電阻(38)和/或至少一個Cx電容器(40)通過引出的徑向和軸向連接線連接。
全文摘要
發(fā)明涉及一個用于抑制一個可以在多個級和/或方向上運(yùn)行的直流電機(jī)(26)的高頻干擾發(fā)射的抗干擾裝置(10)，它具有多個布置在一個電路板(14)的第一側(cè)面(12)上的電容器(16)，并具有布置在電路板(14)第一側(cè)面(12)上的第一印制導(dǎo)線(18)分別用于將電容器(16)連接到接地接頭(20)和第一(22)或者至少另一個用于電流電動機(jī)(26)的單個級的接頭(24)，其中第一(22)和至少另一個接頭(24)與用于第一級的第一(48)連接導(dǎo)線或者與至少另一個用于直流電機(jī)(26)的至少另一個級的連接導(dǎo)線(50)接通?？垢蓴_裝置(10)的特點(diǎn)在于，在電路板(14)的另一個位于第一側(cè)面(12)對面的那個側(cè)面(32)上設(shè)有一個接地面(34)，而第一(48)和至少另一個連接導(dǎo)線(50)相對于接地面(34)絕緣地穿過。
文檔編號H05K1/02GK101061623SQ200580039706
公開日2007年10月24日 申請日期2005年9月16日 優(yōu)先權(quán)日2004年11月19日
發(fā)明者C·施米德勒, M·黑雷爾, T·屈亨 申請人:羅伯特·博世有限公司