[发明专利]电马达控制电路的电磁滤波

说明书

本发明涉及一种电马达(4)的控制电路(1)，该控制电路(1)包括滤波装置(13)，以便在电马达(4)被驱动时过滤可能产生干扰性电磁辐射的高频。为此，滤波装置(13)包括从驱动电马达(4)的功率桥(12)分支出来的一个或多个滤波电容器(132A‑132D)，至少一部分滤波电容器(132A‑132D)是聚合物混合类型的，以便改善滤波装置(13)的动态性能并减小其尺寸。本发明还涉及一种用于机动车辆的机动风扇单元(8)，其包括这种控制电路(1)。

技术领域

本发明的技术背景是电磁辐射防护。更具体地，本发明涉及一种电马达的控制电路，特别是用于机动车辆前部面风扇组件的那些类型的电马达的控制电路。本发明还涉及由这种马达控制电路驱动的用于机动车辆的机动风扇单元。

背景技术

允许调节足以冷却机动车辆的多个元件(例如内燃机或电路)的气流的机动风扇单元是已知的。这种机动风扇单元包括可旋转的风扇和用于旋转风扇的电马达，电马达由控制电路驱动。

机动车辆中电气设备的不断增加的集成导致所述电气设备之间更大的接近度。因此，各种电气设备的操作会干扰邻近的电气设备。因此，汽车制造商施加了越来越大的电磁兼容性(EMC)约束，以首先保证汽车的可靠操作，其次保证所提供的各种功能。

这些电磁兼容性要求也施加在机动风扇单元的电马达的控制电路上。这是因为脉宽调制控制信号的生成会产生电磁辐射，可能会干扰其他电气设备。

本发明的一个目的是提出一种新颖的控制电路，以便至少在很大程度上克服先前的问题，并且还带来进一步的优点。更具体地说，本发明的目的是减少这种控制电路在其操作期间的电磁辐射。

另一个目的是减小控制电路的机械尺寸。

发明内容

根据本发明的第一方面，上述目的中的至少一个是通过电马达的电马达控制电路来实现的，该控制电路包括(i)包括至少一个功率分支的功率桥，该功率桥被配置为驱动电马达，以及(ii)与该至少一个功率分支并联布置的滤波装置，以便从该功率桥过滤电磁辐射，所述滤波装置包括至少一个滤波电容器，该滤波装置的至少一个滤波电容器是聚合物混合类型(the polymer-hybrid type)的。

由电开关驱动的电马达有利地是DC电马达的类型。

功率桥的每个功率分支包括一个或多个(优选是两个)功率开关。每个功率开关被配置成产生电脉宽调制功率信号，以便控制控制电路所连接的电马达的旋转和/或旋转速度。为此，每个功率开关交替地配置在导通状态和关断状态，在导通状态下，其端子之间的电阻非常低，在关断状态下，其端子之间的电阻非常高。因此，在功率开关的导通和关断状态之间切换功率开关允许产生脉宽调制类型的功率信号，并允许控制其特性，例如所述功率信号的频率和/或占空比。

在其操作期间，控制电路是电磁辐射的来源，主要是由于功率桥的(多个)功率开关的相继切换。

该过滤装置允许能够在电马达旋转时出现的电流的突然变化，特别是当功率开关从其导通状态切换到其关断状态时断开或闭合时，或者反之亦然。这是因为滤波装置的电阻抗取决于流经它的电流的频率：对于电流的突然变化——在建立功率开关的电气切换的时刻——滤波装置的电阻抗非常高。另一方面，对于较小的电流变化——当功率开关切换到其导通状态之一时——滤波装置的电阻抗非常低。

换句话说，滤波装置本质上表现为低通型滤波器，其关断频率决定了其相对于流经它的电流的行为：

-超过关断频率，通过滤波装置的电流所看到的电阻抗非常大，因此通过所述滤波装置的电流被大大衰减；

-在关断频率以下，通过滤波装置的电流所看到的电阻抗非常小，通过所述滤波装置的电流衰减很少或根本不衰减。

如后面将要讨论的，滤波装置的关断频率取决于形成滤波装置的元件的电特性，特别是取决于至少一个聚合物混合滤波电容器的电特性。