CN212208301U - 无刷马达驱动板pcb布局结构、无刷马达驱动板和无刷马达 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种无刷马达驱动板PCB布局结构、无刷马达驱动板和无刷马达，驱动板PCB布局结构包括PCB板和安装在PCB板上的控制器防浪涌模块、逆变模块、MCU控制模块、控制器状态存储模块及马达温升检测模块，PCB板为双面板，控制器防浪涌模块布设在PCB板的左前方，第一MOS芯片布设在PCB板的顶面；逆变模块布设在控制器防浪涌模块的右侧，第二MOS芯片布设在PCB板的底面；MCU控制模块布设在控制器防浪涌模块和逆变模块的后方，且其MCU布设在PCB板的顶面；控制器状态存储模块布设在MCU控制模块的右侧，且其存储器芯片布设在PCB板的底面；马达温升检测模块布设在PCB板的底面且相邻于存储器芯片。本实用新型解决了现有无刷马达的驱动板尺寸大、占空间的问题。

Description

无刷马达驱动板PCB布局结构、无刷马达驱动板和无刷马达

技术领域

本实用新型涉及无刷马达技术领域，特别涉及一种无刷马达驱动板PCB布局结构、无刷马达驱动板和无刷马达。

背景技术

现有无刷马达结构技术中，作为马达的驱动板，因尺寸问题，会被置于马达外部，且由于马达功率大电流大，电子元件的排布造成驱动板尺寸会远大于马达外径。现有无刷马达结构存在以下缺点：马达驱动板电子元件排布不合理，外形尺寸大，造成马达驱动需单独置于马达外部，占用产品其他部件例如吸尘器地刷机构的空间。

实用新型内容

本实用新型的第一目的在于克服现有技术的缺点与不足，提供一种无刷马达驱动板PCB布局结构，该PCB布局结构中电子元件排布紧凑合理，有利于减小驱动板尺寸。

本实用新型的第二目的在于提供一种无刷马达驱动板，该驱动板尺寸小，有利于提高产品整体性。

本实用新型的第三目的在于提供一种无刷马达，其驱动板可内置于马达中，解决了现有无刷马达的驱动板尺寸大占空间的问题。

本实用新型的第一目的通过下述技术方案实现：一种无刷马达驱动板PCB布局结构，包括PCB板，安装在PCB板上的控制器防浪涌模块、逆变模块、MCU控制模块、控制器状态存储模块及马达温升检测模块；所述PCB板为双面板，控制器防浪涌模块布设在PCB板的左前方，其中，控制器防浪涌模块的第一MOS芯片布设在PCB板的顶面；逆变模块相邻于控制器防浪涌模块，且逆变模块的第二MOS芯片布设在PCB板的底面；MCU控制模块布设在控制器防浪涌模块和逆变模块的后方，且其MCU布设在PCB板的顶面；控制器状态存储模块布设在MCU控制模块的右侧，并且其存储器芯片布设在PCB板的底面；马达温升检测模块布设在PCB板的底面且相邻于存储器芯片。

优选的，MCU控制模块采用焊盘形式与控制器防浪涌模块、逆变模块、控制器状态存储模块、马达温升检测模块电连接，且还通过焊盘接入外部电源。

优选的，控制器防浪涌模块包括第一MOS芯片V4、第一电阻R38、第二电阻R40、第三电阻R16、第一电容C1和保险管F1，第一MOS芯片的栅极通过第一电阻接地和连接至第一焊盘，通过第二电阻连接至MCU，源极接地，漏极连接第一电容C1的一端，第一电容C1的一端还与第三电阻相连接，第一电容C1的另一端通过保险管F1连接至第二焊盘；

其中，保险管F1布设在PCB板的底面，第一MOS芯片V4、第一电阻R38、第二电阻R40、第三电阻R16、第一电容C1、第一焊盘和第二焊盘均布设在PCB板的顶面，并且，第一MOS芯片V4、第一电阻R38、第二电阻R40和第三电阻R16均布设在第一电容C1的同一侧，第三电阻R16布设在第一MOS芯片V4的前方，第一电阻R38和第二电阻R40分别布设在第一MOS芯片V4的后方，第一焊盘和第二焊盘布设在第一MOS芯片V4、第一电阻R38、第二电阻R40、第三电阻R16、第一电容C1这些元件的周围，并且位于PCB板顶面的边缘，第一焊盘用于连接外部电源负极，第二焊盘用于连接外部电源正极。

更进一步的，逆变模块由3个并联且相同的逆变电路、第二电容C2、第八电阻R7、第三电容C4和电流采样电阻R15组成，每个逆变电路包括一个第二MOS芯片、第四电阻、第五电阻、第六电阻第七电阻和第四电容，每个第二MOS芯片具有2个场效应管，两个场效应管的栅极分别通过第四电阻和第五电阻连接至MCU的三相电压输出接口，同时分别通过第六电阻和第七电阻连接对应场效应管的源极，其中一个场效应管的源极和漏极均直接连接至外部电源，同时漏极还连接第一电容C1、外部电源和通过第二电容C2接地，并且3个第二MOS芯片中的该场效应管的漏极连接在一起；另一个场效应管的源极通过电流采样电阻R15接地，以及通过第八电阻R7连接至MCU和第三电容C4，第三电容C4再接地，其漏极连接至第三焊盘，以及通过第四电容接地，通过第四电容连接第八电阻R7和连接MCU，并且3个第二MOS芯片中的该场效应管的漏极通过第四电容连接在一起，3个第二MOS芯片中的该场效应管的源极也连接在一起；

其中，第二电容C2、第八电阻R7、第三电容C4均布设在PCB板的顶面，且第二电容相邻于第一电容C1，第八电阻R7、第三电容C4位于第一电容C1和MCU之间的空余区域；3个逆变电路的第三焊盘均布设在第一电容C1和第二电容前方，且3个第三焊盘分别用于电连接无刷马达三相绕组的对应相绕组；3个第二MOS芯片并排设置于PCB板的底面，并位于保险管F1的左侧，3个第二MOS芯片的第四电容和电流采样电阻R15均布设在底面，且第四电容位于对应的第二MOS芯片的周围，电流采样电阻R15位于其中一个第二MOS芯片的周围；3个第二MOS芯片的第四电阻、第五电阻、第六电阻和第七电阻中，部分电阻布设在顶面且位于第一电容C1和MCU之间的空余区域，剩余电阻布设在底面且位于对应的第二MOS芯片周围。

更进一步的，MCU控制模块包括MCU、电感L1、二极管D1、第五电容C3、第六电容C6、第七电容C7、第八电容C13和第十四电阻R35，MCU的用于连接外部电源的接口连接外部电源，该接口还通过第五电容C3接地；MCU的电源接口输出3.3V电压，该电源接口还通过第六电容C6接地；MCU的另外两个接口中，其中一个接口连接二极管D1的负极和通过电感L1输入3.3V电压，电感L1还通过第七电容C7和第八电容C13接地，二极管D1的正极接地；另一个接口通过第十四电阻R35连接逆变模块的第八电阻R7、第三电容C4；

其中，第六电容C6、MCU、电感L1、二极管D1、第八电容C13和第十四电阻R35布设在PCB板的顶面，并且第六电容C6位于MCU左侧，电感L1、二极管D1、第八电容C13位于MCU后方，第十四电阻R35位于MCU右侧，第五电容C3和第七电容C7均布设在PCB板的底面并位于第二MOS芯片后方的空余区域；PCB板的顶面上还设置有连接MCU的第四焊盘和第五焊盘，第四焊盘位于MCU左侧的PCB板边缘，用于连接外部的烧录器；第五焊盘位于MCU右侧的PCB板边缘，其作为接地焊盘。

更进一步的，控制器状态存储模块包括存储器芯片U6、第九电阻R28、第十电阻R36、第十一电阻R37和第九电容C23，存储器芯片的输入输出接口通过第九电阻R28输入3.3V电压，通过第十一电阻R37连接第六焊盘，第十一电阻R37还通过第十电阻R36连接MCU，通过串联的第十电阻R36和第九电容C23接地；

其中，存储器芯片U6、第九电阻R28、第十电阻R36、第十一电阻R37和第九电容C23均布设在PCB板的底面，并且位于第二MOS芯片后方的空余区域，第六焊盘布设在PCB板的顶面且位于MCU右侧的PCB板边缘。

更进一步的，马达温升检测模块包括第十二电阻R31、第十三电阻R29和第十电容C24，第十三电阻R29连接MCU和第十电容C24，以及通过第十二电阻R31输入3.3V电压，第十电容C24一端连接MCU，另一端接地；

其中，第十二电阻R31、第十三电阻R29和第十电容C24均设置在PCB板底面且相邻于存储器芯片U6；PCB板的顶面上还布设有用于外接NTC的第七焊盘，第七焊盘设置在MCU右侧的PCB板边缘，并相邻于第十二电阻R31、第十三电阻R29和第十电容C24，第十二电阻R31和第十三电阻R29均连接至第七焊盘。

本实用新型的第二目的通过下述技术方案实现：一种无刷马达驱动板，所述无刷马达驱动板具有本实用新型第一目的所述的无刷马达驱动板PCB布局结构。

本实用新型的第三目的通过下述技术方案实现：一种无刷马达，所述无刷马达内置有无刷马达驱动板，所述驱动板具有本实用新型第一目的所述的无刷马达驱动板PCB布局结构。

优选的，所述无刷马达还包括电机主体、电路板、电机底座、第一线缆、第二线缆和NTC，电机底座的顶面设有中心柱，电机主体和电路板套设于中心柱外，电路板位于电机主体和电机底座的顶面之间，并且电机主体的三相绕组与电路板电连接；电机底座的背面设有卡固件，驱动板通过卡固件安装至电机底座的底面，驱动板连接NTC，且通过3根第一线缆电连接电路板，进而电连接电机主体的三相绕组，以及通过2根第二线缆连接外部电源。

本实用新型相对于现有技术具有如下的优点及效果：

(1)本实用新型无刷马达驱动板PCB布局结构中，PCB板采用双面板，选择性地将控制器防浪涌模块、逆变模块、MCU控制模块、控制器状态存储模块及马达温升检测模块中的电子元件设置在PCB板的顶面或底面，从而使得电子元件排布紧凑合理，有利于减小驱动板尺寸，达到侦测马达温升、快速驱动无霍尔无刷马达要求。

(2)本实用新型无刷马达驱动板尺寸小，可内置于无刷马达中，因此解决了现有无刷马达的驱动板尺寸大占空间的问题，有利于提高产品整体性。

(3)本实用新型无刷马达中，电机主体的三相绕组与电路板安装在电机底座的顶面，驱动板安装在在电机底座的底面，电机主体的三相绕组与电路板电连接，电路板再通过3根第一线缆电连接驱动板，驱动板通过2根第二线缆连接外部电源。本实用新型无刷马达结构简单合理，安装方便，连接牢固紧凑，可以节省无刷马达结构空间，且通过此种布线方式，可以避免漆包线穿过电机底座而造成短路隐患，减少了短路风险。

附图说明

图1是本实用新型无刷马达驱动板PCB布局结构的示意图。

图2是图1驱动板的顶层丝印层电子元件示意图。

图3是图1驱动板的底层丝印层电子元件示意图。

图4是控制器防浪涌模块的电路图。

图5是逆变模块的电路图。

图6是马达温升检测模块的电路图。

图7是MCU控制模块的电路图。

图8是控制器状态存储模块的电路图。

图9是内置有图1驱动板的无刷马达的分解示意图。

图10是图9无刷马达的剖视图。

其中，PCB板100，控制器防浪涌模块200，逆变模块300，MCU控制模块400，控制器状态存储模块500，马达温升检测模块600，无刷马达驱动板1，电机主体2，电路板3，电机底座4，锁紧螺栓5，第一线缆6，第二线缆7，NTC 8，让位缺口1-1，三相绕组2-1，第一通孔3-1，中心柱4-1，卡固件4-2，穿线孔4-3，第二通孔4-4。

具体实施方式

下面结合实施例及附图对本实用新型作进一步详细的描述，但本实用新型的实施方式不限于此。

实施例1

本实施例公开了一种无刷马达驱动板PCB布局结构，如图1和图9所示，所述无刷马达驱动板1包括PCB板100，安装在PCB板上的控制器防浪涌模块200、逆变模块300、MCU控制模块400、控制器状态存储模块500及马达温升检测模块600。

如图1所示为各模块在驱动板上的大致位置。所述PCB板为双面板，图2是俯视角度下的驱动板顶面，图3是仰视角度下的驱动板底面。控制器防浪涌模块布设在PCB板的左前方，其中，控制器防浪涌模块的第一MOS芯片V4布设在PCB板的顶面；逆变模块相邻于控制器防浪涌模块，且逆变模块的第二MOS芯片V1/V2/V3布设在PCB板的底面；MCU控制模块布设在控制器防浪涌模块和逆变模块的后方，且其MCU(即U4)布设在PCB板的顶面；控制器状态存储模块布设在MCU控制模块的右侧，并且其存储器芯片U6布设在PCB板的底面；马达温升检测模块布设在PCB板的底面且相邻于存储器芯片。

MCU控制模块采用焊盘形式与控制器防浪涌模块、逆变模块、控制器状态存储模块、马达温升检测模块电连接，且还通过焊盘(B+、B-)接入外部电源。本实施例的MCU的型号选用STSPIN32F0。

控制器防浪涌模块的功能为：当初始上电，外部电源给第一电容C1充电，为了防止冲击电流过大，损坏C1，串联第三电阻R16以起到限流作用。当第一电容C1缓慢充电之后，栅极输出高电平，第一MOS芯片对第五电阻R1/R2/R3进行短路，这样整个马达电路系统可以正常的工作。

如图2～图4所示，控制器防浪涌模块包括第一MOS芯片V4、第一电阻R38、第二电阻R40、第三电阻R16、第一电容C1和保险管F1。第一MOS芯片的栅极通过第一电阻R38接地和连接至第一焊盘B-，通过第二电阻R40连接至MCU的PF1接口，源极接地，漏极连接第一电容C1的一端，第一电容C1的一端还与第三电阻相连接，第一电容C1的另一端通过保险管F1连接至第二焊盘B+。

其中，保险管F1布设在PCB板的底面，第一MOS芯片V4、第一电阻R38、第二电阻R40、第三电阻R16、第一电容C1、第一焊盘和第二焊盘均布设在PCB板的顶面，并且，第一MOS芯片V4、第一电阻R38、第二电阻R40和第三电阻R16均布设在第一电容C1的同一侧，第三电阻R16布设在第一MOS芯片V4的前方，第一电阻R38和第二电阻R40分别布设在第一MOS芯片V4的后方。第一焊盘和第二焊盘布设在第一MOS芯片V4、第一电阻R38、第二电阻R40、第三电阻R16、第一电容C1这些元件的周围，并且位于PCB板顶面的边缘，第一焊盘用于连接外部电源负极，第二焊盘用于连接外部电源正极。

逆变模块的功能为：利用6路MOSFET逆变桥(3个第二MOS芯片)产生出U、V、W三相驱动波形，驱动马达运行，其中电流采样电阻R15负责监控整机电流。

如图2、图3和图5所示，逆变模块由3个并联且相同的逆变电路、第二电容C2、第八电阻R7、第三电容C4和电流采样电阻R15组成，每个逆变电路包括一个第二MOS芯片V1/V2/V3、第四电阻R4/R5/R6、第五电阻R1/R2/R3、第六电阻R8/R9/R10、第七电阻R11/R12/R13和第四电容C18/C19/C20。

本实施例的第二MOS芯片采用STL50DN6F7，每个第二MOS芯片具有2个场效应管。对于第二MOS芯片V1，两个场效应管的栅极分别通过第四电阻R4和第五电阻R1连接至MCU的三相电压输出接口HSU、LSU，同时分别通过第六电阻R8和第七电阻R11连接对应场效应管的源极。其中一个场效应管的源极和漏极均直接连接至外部电源，同时漏极还连接第一电容C1、外部电源和通过第二电容C2接地；另一个场效应管的源极通过电流采样电阻R15接地，以及通过第八电阻R7连接至MCU的OC-Comp接口和第三电容C4，第三电容C4再接地，其漏极连接至第三焊盘P1，以及通过第四电容C18接地和连接第八电阻R7、MCU的OPIP接口。

同样，对于第二MOS芯片V2，两个场效应管的栅极分别通过第四电阻R5和第五电阻R2连接至MCU的三相电压输出接口HSV、LSV，同时分别通过第六电阻R9和第七电阻R12连接对应场效应管的源极，其中一个场效应管的源极和漏极均直接连接至外部电源，同时漏极还连接第一电容C1、外部电源和通过第二电容C2接地；另一个场效应管的源极通过电流采样电阻R15接地，以及通过第八电阻R7连接至MCU和第三电容C4，第三电容C4再接地，其漏极连接至第三焊盘P2，以及通过第四电容C19接地和连接第八电阻R7、MCU的OPIP接口。

对于第二MOS芯片V3，两个场效应管的栅极分别通过第四电阻R6和第五电阻R3连接至MCU的三相电压输出接口HSW、LSW，同时分别通过第六电阻R10和第七电阻R13连接对应场效应管的源极，其中一个场效应管的源极和漏极均直接连接至外部电源，同时漏极还连接第一电容C1、外部电源和通过第二电容C2接地，并且3个第二MOS芯片中的该场效应管的漏极连接在一起；另一个场效应管的源极通过电流采样电阻R15接地，以及通过第八电阻R7连接至MCU和第三电容C4，第三电容C4再接地，其漏极连接至第三焊盘P3，以及通过第四电容C20接地和连接第八电阻R7、MCU的OPIP接口，并且3个第二MOS芯片中的该场效应管的漏极通过第四电容连接在一起，3个第二MOS芯片中的该场效应管的源极也连接在一起。

其中，第二电容C2、第八电阻R7、第三电容C4均布设在PCB板的顶面，且第二电容C2相邻于第一电容C1，第八电阻R7、第三电容C4位于第一电容C1和MCU之间的空余区域；3个逆变电路的第三焊盘P1/P2/P3均布设在第一电容C1和第二电容C2前方，且3个第三焊盘分别用于电连接无刷马达三相绕组的对应相绕组(U相/V相/W相)。如图2所示，第二电容C2是贴片，第一电容C1是插件电解电容，故C2可以叠在C1下面。

本实施例PCB板顶面上还布设有接口电路，所述接口电路设置在第三电容C4右侧，可用于数据存储和信号识别。

如图3所示，3个第二MOS芯片并排设置于PCB板的底面，并位于保险管F1的左侧，3个第二MOS芯片的第四电容C18/C19/C20和电流采样电阻R15均布设在底面，且第四电容C18/C19/C20位于对应的第二MOS芯片的周围，电流采样电阻R15位于其中一个第二MOS芯片的周围，本实施例R15是位于第二MOS芯片V1后方。如图2所示，3个第二MOS芯片的第四电阻R4/R5/R6、第五电阻R1/R2/R3、第六电阻R8/R9/R10和第七电阻R11/R12/R13中，部分电阻布设在顶面且位于第一电容C1和MCU之间的空余区域，剩余电阻布设在底面且位于对应的第二MOS芯片周围，可根据顶面和底面的空余位置灵活布设。

MCU控制模块的功能为：利用内部LDO输出12V给集成驱动模块供电；利用内部DC-DC电路输出3.3V给MCU和外设供电；利用反电动波形，产生驱动波形让马达正常运行；利用内部运放，实时监测电流波形，让系统能够在安全电流内运行；利用内部A/D，实时监测马达的温升，通过控制输出功率，保证马达在可靠温升范围内运行。

如图2、图3和图6所示，MCU控制模块包括MCU(U4)、电感L1、二极管D1、第五电容C3、第六电容C6、第七电容C7、第八电容C13和第十四电阻R35。MCU的用于连接外部电源的接口VM连接外部电源，该接口还通过第五电容C3接地；MCU的电源接口VDD输出3.3V电压，该电源接口还通过第六电容C6接地；MCU的SW接口连接二极管D1的负极和通过电感L1输入3.3V电压，电感L1还通过第七电容C7和第八电容C13接地，二极管D1的正极接地。MCU的OPIP接口通过第十四电阻R35连接逆变模块的第八电阻R7、第三电容C4。

其中，第六电容C6、MCU、电感L1、二极管D1、第八电容C13和第十四电阻R35布设在PCB板的顶面，并且第六电容C6位于MCU左侧，电感L1、二极管D1、第八电容C13位于MCU后方，二极管D1与MCU的缺角相对应，第十四电阻R35位于MCU右侧。第五电容C3和第七电容C7均布设在PCB板的底面并位于第二MOS芯片后方的空余区域。PCB板的顶面上还设置有连接MCU的第四焊盘PA13、PA14和第五焊盘GND。第四焊盘PA13、PA14位于MCU左侧的PCB板边缘，用于连接外部的烧录器，便于后期开发和测试。第五焊盘GND位于MCU右侧的PCB板边缘，其作为接地焊盘。

MCU控制模块还包括有连接对应MCU接口的其他电子元件，这些电子元件可根据实际PCB板的空余区域灵活布设，其中，布设在顶面的电子元件基本分布在MCU的周围，布设在底面的电子元件基本分布在第二MOS芯片后方的空余区域。

控制器状态存储模块的功能为：利用存储器芯片U6对MCU的信息以及当前运行状态进行存储，方便生产和售后追踪。

如图2、图3和图7所示，控制器状态存储模块包括存储器芯片U6、第九电阻R28、第十电阻R36、第十一电阻R37和第九电容C23，存储器芯片的输入输出接口SI/O通过第九电阻R28输入3.3V电压，通过第十一电阻R37连接第六焊盘P4，第十一电阻R37还通过第十电阻R36连接MCU的PB6接口，通过串联的第十电阻R36和第九电容C23接地。存储器芯片型号可选用AT21CS01。

其中，存储器芯片U6、第九电阻R28、第十电阻R36、第十一电阻R37和第九电容C23均布设在PCB板的底面，并且位于第二MOS芯片后方的空余区域，第六焊盘P4(图2中的ID)布设在PCB板的顶面且位于MCU右侧的PCB板边缘。

马达温升检测模块的功能为：通过NTC 8实时监测马达温升，根据马达的温升情况，对马达的输出功率做出调整。

如图2、图3和图8所示，马达温升检测模块包括第十二电阻R31、第十三电阻R29和第十电容C24，第十三电阻R29连接MCU的PB1A接口和第十电容C24，以及通过第十二电阻R31输入3.3V电压，第十电容C24一端连接MCU，另一端接地。

其中，第十二电阻R31、第十三电阻R29和第十电容C24均设置在PCB板底面且相邻于存储器芯片U6；PCB板的顶面上还布设有用于外接NTC的第七焊盘T+、T-，第七焊盘T+、T-分别对应连接NTC的正极和负极。第七焊盘T+、T-设置在MCU右侧的PCB板边缘，并相邻于第十二电阻R31、第十三电阻R29和第十电容C24，可参见图2，该位置形成一勾状结构，NTC可卡固在该勾状结构两端的勾部中，第七焊盘T+、T-布设于勾部，如此可方便将NTC焊接于第七焊盘T+、T-及与第七焊盘形成电连接，第十二电阻R31和第十三电阻R29均连接至第七焊盘T+、T-。

本实施例还公开了一种无刷马达驱动板，所述无刷马达驱动板1具有上述无刷马达驱动板PCB布局结构。

本实施例还公开了一种无刷马达，所述无刷马达内置有上述无刷马达驱动板1，且还包括电机主体2、电路板3、电机底座4、第一线缆6，第二线缆7和NTC 8。

如图9和图10所示，电机底座的顶面设有中心柱4-1，电机主体和电路板套设于中心柱外，电路板位于电机主体和电机底座的顶面之间，并且电机主体的三相绕组2-1通过漆包线与电路板电连接。驱动板的外径不超出电机底座的外径。

电机底座的背面设有卡固件4-2，驱动板通过卡固件安装至电机底座的底面，具体来说，卡固件为设于电机底座背面的凸起，卡固件4-2上设有螺栓孔，驱动板对应螺栓孔设有固定孔，锁紧螺栓5通过固定孔和螺栓孔将驱动板与卡固件固定，通过锁紧螺栓将驱动板固定至电机底座上的卡固件，操作简单，固定牢靠。

电路板设置有第一通孔3-1，电机底座设置有与第一通孔3-1对齐的第二通孔4-4，NTC可穿过第一通孔和第二通孔连接至驱动板，使得NTC无需绕过电机底座，其两个连接端就可直接焊接于驱动板，电机电路连接更加方便。驱动板通过3根第一线缆6电连接电路板，进而电连接电机主体的三相绕组。驱动板通过2根第二线缆7连接外部电源。在本实施例中，电机底座上贯穿设置穿线孔4-3，穿线孔位于中心柱的外侧，三根第一线缆的一端分别与电路板电连接，另一端分别穿过穿线孔与驱动板电连接。通过设置穿线孔供三根第一线缆穿过，无需绕过电机底座，避免增加电机的横向尺寸，也避免漆包线穿过电机底座以造成短路隐患，减少了短路风险。

另外，还可以根据无刷马达所应用产品中需要与驱动板配合的其他元件，适应性地在驱动板上设置让位缺口1-1，比如，对于吸尘器产品，在驱动板的两侧分别开设有让位缺口，使得吸尘器地刷机构可穿过驱动板锁附于马达底座上，从而固定马达。

上述实施例为本实用新型较佳的实施方式，但本实用新型的实施方式并不受上述实施例的限制，其他的任何未背离本实用新型的精神实质与原理下所作的改变、修饰、替代、组合、简化，均应为等效的置换方式，都包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种无刷马达驱动板PCB布局结构，其特征在于，包括PCB板，安装在PCB板上的控制器防浪涌模块、逆变模块、MCU控制模块、控制器状态存储模块及马达温升检测模块；所述PCB板为双面板，控制器防浪涌模块布设在PCB板的左前方，其中，控制器防浪涌模块的第一MOS芯片布设在PCB板的顶面；逆变模块相邻于控制器防浪涌模块，且逆变模块的第二MOS芯片布设在PCB板的底面；MCU控制模块布设在控制器防浪涌模块和逆变模块的后方，且其MCU布设在PCB板的顶面；控制器状态存储模块布设在MCU控制模块的右侧，并且其存储器芯片布设在PCB板的底面；马达温升检测模块布设在PCB板的底面且相邻于存储器芯片。

2.根据权利要求1所述的无刷马达驱动板PCB布局结构，其特征在于，MCU控制模块采用焊盘形式与控制器防浪涌模块、逆变模块、控制器状态存储模块、马达温升检测模块电连接，且还通过焊盘接入外部电源。

3.根据权利要求1所述的无刷马达驱动板PCB布局结构，其特征在于，控制器防浪涌模块包括第一MOS芯片V4、第一电阻R38、第二电阻R40、第三电阻R16、第一电容C1和保险管F1，第一MOS芯片的栅极通过第一电阻接地和连接至第一焊盘，通过第二电阻连接至MCU，源极接地，漏极连接第一电容C1的一端，第一电容C1的一端还与第三电阻相连接，第一电容C1的另一端通过保险管F1连接至第二焊盘；

其中，保险管F1布设在PCB板的底面，第一MOS芯片V4、第一电阻R38、第二电阻R40、第三电阻R16、第一电容C1、第一焊盘和第二焊盘均布设在PCB板的顶面，并且，第一MOS芯片V4、第一电阻R38、第二电阻R40和第三电阻R16均布设在第一电容C1的同一侧，第三电阻R16布设在第一MOS芯片V4的前方，第一电阻R38和第二电阻R40分别布设在第一MOS芯片V4的后方，第一焊盘和第二焊盘布设在第一MOS芯片V4、第一电阻R38、第二电阻R40、第三电阻R16、第一电容C1这些元件的周围，并且位于PCB板顶面的边缘，第一焊盘用于连接外部电源负极，第二焊盘用于连接外部电源正极。

4.根据权利要求3所述的无刷马达驱动板PCB布局结构，其特征在于，逆变模块由3个并联且相同的逆变电路、第二电容C2、第八电阻R7、第三电容C4和电流采样电阻R15组成，每个逆变电路包括一个第二MOS芯片、第四电阻、第五电阻、第六电阻第七电阻和第四电容，每个第二MOS芯片具有2个场效应管，两个场效应管的栅极分别通过第四电阻和第五电阻连接至MCU的三相电压输出接口，同时分别通过第六电阻和第七电阻连接对应场效应管的源极，其中一个场效应管的源极和漏极均直接连接至外部电源，同时漏极还连接第一电容C1、外部电源和通过第二电容C2接地，并且3个第二MOS芯片中的该场效应管的漏极连接在一起；另一个场效应管的源极通过电流采样电阻R15接地，以及通过第八电阻R7连接至MCU和第三电容C4，第三电容C4再接地，其漏极连接至第三焊盘，以及通过第四电容接地，通过第四电容连接第八电阻R7和连接MCU，并且3个第二MOS芯片中的该场效应管的漏极通过第四电容连接在一起，3个第二MOS芯片中的该场效应管的源极也连接在一起；

其中，第二电容C2、第八电阻R7、第三电容C4均布设在PCB板的顶面，且第二电容相邻于第一电容C1，第八电阻R7、第三电容C4位于第一电容C1和MCU之间的空余区域；3个逆变电路的第三焊盘均布设在第一电容C1和第二电容前方，且3个第三焊盘分别用于电连接无刷马达三相绕组的对应相绕组；3个第二MOS芯片并排设置于PCB板的底面，并位于保险管F1的左侧，3个第二MOS芯片的第四电容和电流采样电阻R15均布设在底面，且第四电容位于对应的第二MOS芯片的周围，电流采样电阻R15位于其中一个第二MOS芯片的周围；3个第二MOS芯片的第四电阻、第五电阻、第六电阻和第七电阻中，部分电阻布设在顶面且位于第一电容C1和MCU之间的空余区域，剩余电阻布设在底面且位于对应的第二MOS芯片周围。

5.根据权利要求4所述的无刷马达驱动板PCB布局结构，其特征在于，MCU控制模块包括MCU、电感L1、二极管D1、第五电容C3、第六电容C6、第七电容C7、第八电容C13和第十四电阻R35，MCU的用于连接外部电源的接口连接外部电源，该接口还通过第五电容C3接地；MCU的电源接口输出3.3V电压，该电源接口还通过第六电容C6接地；MCU的另外两个接口中，其中一个接口连接二极管D1的负极和通过电感L1输入3.3V电压，电感L1还通过第七电容C7和第八电容C13接地，二极管D1的正极接地；另一个接口通过第十四电阻R35连接逆变模块的第八电阻R7、第三电容C4；

其中，第六电容C6、MCU、电感L1、二极管D1、第八电容C13和第十四电阻R35布设在PCB板的顶面，并且第六电容C6位于MCU左侧，电感L1、二极管D1、第八电容C13位于MCU后方，第十四电阻R35位于MCU右侧，第五电容C3和第七电容C7均布设在PCB板的底面并位于第二MOS芯片后方的空余区域；PCB板的顶面上还设置有连接MCU的第四焊盘和第五焊盘，第四焊盘位于MCU左侧的PCB板边缘，用于连接外部的烧录器；第五焊盘位于MCU右侧的PCB板边缘，其作为接地焊盘。

6.根据权利要求3所述的无刷马达驱动板PCB布局结构，其特征在于，控制器状态存储模块包括存储器芯片U6、第九电阻R28、第十电阻R36、第十一电阻R37和第九电容C23，存储器芯片的输入输出接口通过第九电阻R28输入3.3V电压，通过第十一电阻R37连接第六焊盘，第十一电阻R37还通过第十电阻R36连接MCU，通过串联的第十电阻R36和第九电容C23接地；

其中，存储器芯片U6、第九电阻R28、第十电阻R36、第十一电阻R37和第九电容C23均布设在PCB板的底面，并且位于第二MOS芯片后方的空余区域，第六焊盘布设在PCB板的顶面且位于MCU右侧的PCB板边缘。

7.根据权利要求6所述的无刷马达驱动板PCB布局结构，其特征在于，马达温升检测模块包括第十二电阻R31、第十三电阻R29和第十电容C24，第十三电阻R29连接MCU和第十电容C24，以及通过第十二电阻R31输入3.3V电压，第十电容C24一端连接MCU，另一端接地；

其中，第十二电阻R31、第十三电阻R29和第十电容C24均设置在PCB板底面且相邻于存储器芯片U6；PCB板的顶面上还布设有用于外接NTC的第七焊盘，第七焊盘设置在MCU右侧的PCB板边缘，并相邻于第十二电阻R31、第十三电阻R29和第十电容C24，第十二电阻R31和第十三电阻R29均连接至第七焊盘。

8.一种无刷马达驱动板，其特征在于，所述无刷马达驱动板具有权利要求1～7中任一项所述的无刷马达驱动板PCB布局结构。

9.一种无刷马达，其特征在于，所述无刷马达内置有无刷马达驱动板，所述驱动板具有权利要求1～7中任一项所述的无刷马达驱动板PCB布局结构。

10.根据权利要求9所述的无刷马达，其特征在于，所述无刷马达还包括电机主体、电路板、电机底座、第一线缆、第二线缆和NTC，电机底座的顶面设有中心柱，电机主体和电路板套设于中心柱外，电路板位于电机主体和电机底座的顶面之间，并且电机主体的三相绕组与电路板电连接；电机底座的背面设有卡固件，驱动板通过卡固件安装至电机底座的底面，驱动板连接NTC，且通过3根第一线缆电连接电路板，进而电连接电机主体的三相绕组，以及通过2根第二线缆连接外部电源。

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