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公開番号2025042407
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-03-27
出願番号2023149409
出願日2023-09-14
発明の名称電動圧縮機用制御基板、及び、それを備えた電動圧縮機
出願人サンデン株式会社
代理人個人
主分類H02M 7/48 20070101AFI20250319BHJP(電力の発電,変換,配電)
要約【課題】シャント抵抗の熱起電力による電流検出精度の悪化を抑制し、精度良い電流検出を行わせることができる電動圧縮機用制御基板を提供する。
【解決手段】電動圧縮機用制御基板27は、インバータ回路29を構成するスイッチング素子28と、相電流を検出するためのシャント抵抗3U～3Wが実装され、このシャント抵抗の両方の端子のうち、一方の端子が電流配線パターン46～48によりスイッチング素子に接続され、他方の端子がグランド配線パターン1に接続されている。電流配線パターンとグランド配線パターンをそれぞれ異なる層に形成し、基板厚さ方向において重複させることで、絶縁樹脂53を介し、相互に熱交換可能とした。
【選択図】図4
特許請求の範囲【請求項１】
インバータ回路を構成するスイッチング素子と、相電流を検出するためのシャント抵抗が実装され、該シャント抵抗の両方の端子のうち、一方の端子が電流配線パターンにより前記スイッチング素子に接続され、他方の端子がグランド配線パターンに接続された電動圧縮機用制御基板において、
前記電流配線パターンと前記グランド配線パターンをそれぞれ異なる層に形成し、基板厚さ方向において重複させることで、絶縁樹脂を介し、相互に熱交換可能としたことを特徴とする電動圧縮機用制御基板。
続きを表示（約 1,100 文字）【請求項２】
前記スイッチング素子と前記シャント抵抗を複数設けると共に、
前記各シャント抵抗の一方の端子を前記電流配線パターンにより前記各スイッチング素子にそれぞれ接続し、前記各シャント抵抗の他方の端子を前記グランド配線パターンに接続すると共に、
当該グランド配線パターンを、相互に隣接する前記スイッチング素子にそれぞれ接続された前記各電流配線パターンと重複させたことを特徴とする請求項１に記載の電動圧縮機用制御基板。
【請求項３】
インバータ回路を構成する複数のスイッチング素子と、各相電流をそれぞれ検出するための複数のシャント抵抗が実装され、各シャント抵抗の両方の端子のうち、一方の端子が電流配線パターンにより前記各スイッチング素子にそれぞれ接続され、他方の端子がグランド配線パターンに接続された電動圧縮機用制御基板において、
前記電流配線パターンを、前記スイッチング素子に沿って当該スイッチング素子の幅よりも長く形成したことを特徴とする電動圧縮機用制御基板。
【請求項４】
前記電流配線パターンを、前記シャント抵抗の端子の幅よりも広く形成し、複数のビアを形成したことを特徴とする請求項３に記載の電動圧縮機用制御基板。
【請求項５】
前記電流配線パターンと前記グランド配線パターンをそれぞれ異なる層に形成し、基板厚さ方向において重複させることで、絶縁樹脂を介し、相互に熱交換可能としたことを特徴とする請求項４に記載の電動圧縮機用制御基板。
【請求項６】
インバータ回路を構成するスイッチング素子と、相電流を検出するためのシャント抵抗が実装され、該シャント抵抗の両方の端子のうち、一方の端子が電流配線パターンにより前記スイッチング素子に接続され、他方の端子がグランド配線パターンに接続された電動圧縮機用制御基板において、
前記電流配線パターンを、前記シャント抵抗の端子の幅よりも広く形成したことを特徴とする電動圧縮機用制御基板。
【請求項７】
インバータ回路を構成するスイッチング素子と、相電流を検出するためのシャント抵抗が実装され、該シャント抵抗の両方の端子のうち、一方の端子が電流配線パターンにより前記スイッチング素子に接続され、他方の端子がグランド配線パターンに接続された電動圧縮機用制御基板において、
前記電流配線パターンに、複数のビアを形成したことを特徴とする電動圧縮機用制御基板。
【請求項８】
請求項１乃至請求項７のうちの何れかに記載の電動圧縮機用制御基板と、前記インバータ回路により給電されるモータと、該モータにより駆動される圧縮機構を筐体内に備えたことを特徴とする電動圧縮機。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、電動圧縮機を制御するための電動圧縮機用制御基板、及び、それを備えた電動圧縮機に関するものである。
続きを表示（約 1,700 文字）【背景技術】
【０００２】
電動車両の車室内を空調するための車両用空気調和装置では、エンジン駆動の圧縮機に代わってモータとそれにより駆動される圧縮機構を筐体内に備えた車両用電動圧縮機が使用される。その場合は、複数のスイッチング素子から構成されたインバータ回路により、高電圧（例えばＤＣ３００Ｖ程）の車載バッテリからの直流電圧を交流とし、モータに印加する。
【０００３】
そして、インバータ回路のスイッチング素子は、制御基板上に構成された制御装置によりスイッチング制御されるものであるが、その場合のモータの制御は、シャント抵抗により各相に流れる電流（相電流）を検出することで行われるものであった。また、このような電動圧縮機では設置スペースの関係から小型化が要求されており、そのため、制御基板上の電子部品の密集度が増加している（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
特開２００９－２０７３１０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
図５に従来のこの種電動圧縮機用制御基板１００の平面図を示す。図中、１は図示しない車両に搭載されたバッテリ（直流電源）の負極（－）に接続されるグランド配線パターン、２は図示しないインバータ回路を構成する複数のスイッチング素子の端子（三端子）が半田付けされる端子孔、３Ｕ、３Ｖ、３Ｗは各スイッチング素子に流れる電流（相電流）を検出するためのシャント抵抗である。
【０００６】
スイッチング素子は上アームと下アームで三相分設けられるため、端子孔２は六箇所形成されている。また、シャント抵抗３Ｕ、３Ｖ、３Ｗは各下アームのスイッチング素子に接続されるため、三個設けられている。この場合、シャント抵抗３Ｕ～３Ｗは従来ではスイッチング素子（端子孔２）の近傍に設けられ、一方の端子６は短い電流配線パターン１０１により下アームのスイッチング素子（端子孔２）にそれぞれ接続され、他方の端子７はグランド配線パターン１にそれぞれ接続されていた。
【０００７】
ここで、ＩＧＢＴなどのパワーデバイスで構成されるスイッチング素子には大きな電流が流れるために損失が大きく、周辺の電子部品と比べて高温になり易い。一方、図５に示されるようにシャント抵抗３Ｕ～３Ｗがスイッチング素子に近接した位置に配線されると、それらから伝達する熱の影響によってシャント抵抗３Ｕ～３Ｗの一方の端子６と他方の端子７に温度差が生じ、熱起電力によって電流検出精度が悪化してしまうという問題があった。
【０００８】
本発明は、係る従来の技術的課題を解決するために成されたものであり、シャント抵抗の熱起電力による電流検出精度の悪化を抑制し、精度良い電流検出を行わせることができる電動圧縮機用制御基板、及び、それを搭載した電動圧縮機を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
請求項１の発明の電動圧縮機用制御基板は、インバータ回路を構成するスイッチング素子と、相電流を検出するためのシャント抵抗が実装され、このシャント抵抗の両方の端子のうち、一方の端子が電流配線パターンによりスイッチング素子に接続され、他方の端子がグランド配線パターンに接続されたものであって、電流配線パターンとグランド配線パターンをそれぞれ異なる層に形成し、基板厚さ方向において重複させることで、絶縁樹脂を介し、相互に熱交換可能としたことを特徴とする。
【００１０】
請求項２の発明の電動圧縮機用制御基板は上記発明において、スイッチング素子とシャント抵抗を複数設けると共に、各シャント抵抗の一方の端子を電流配線パターンにより各スイッチング素子にそれぞれ接続し、各シャント抵抗の他方の端子をグランド配線パターンに接続すると共に、当該グランド配線パターンを、相互に隣接するスイッチング素子にそれぞれ接続された各電流配線パターンと重複させたことを特徴とする。
（【００１１】以降は省略されています）

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