专利名称：一种高集成igbt变流器模块的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种电源转换装置，特别是涉及一种集成度高，占用空间小， 重量轻的交一直一交电能转换的高集成IGBT变流器模块。
背景技术：
铁道机车和动车组辅机系统电源采用静止辅助变流器供电己经成为发 展趋势，静止辅助变流器供电具有降低能耗、噪声、轴重，提高系统效率等 优点。而客车车辆方面则是采用静止辅助变流器取代柴油发电车，以降低能 耗、噪声、采购维修费用、运营成本，提高经济效益及保护环境。变流器模 块是静止辅助变流器的重要部件之一。由于用于铁道机车车辆上的变流器模 块工作环境非常恶劣环境脏、温度高、震动大、空间小、强电磁干扰，这 对变流器模块提出了很高的要求。
目前使用的变流器模块集成度低、没有集成控制电路，抗电磁干扰能力 不理想，设备体积也大，整机散热性能不好，影响设备运行的稳定性和可靠 性。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术中的不足，提供一种体积小，散热性能 好，抗强电磁干扰能力强的高集成IGBT变流器模块。
本发明的目的通过下述技术方案予以实现包括IGBT元件、储能组件、 低感叠层母排、控制装置、驱动装置、散热器、控制装置支撑杆、电流传感 器、交流母排、密封条、接线座、控制线、吸收元件、密封槽，冷却风机组 件和电容，所述散热器上安装有5个IGBT元件，每个IGBT元件通过低感 叠层母排与储能组件电连接。所述IGBT元件为双管IGBT。
所述储能组件通过储能组件的四根固定杆支撑，直接与叠层母排连接。 所述IGBT元件配置过压吸收保护的吸收元件，IGBT元件与吸收元件 通过低感叠层母排电连接。
所述驱动装置通过小支撑杆安装在散热器上。
所述控制装置通过控制装置支撑杆及储能组件上的安装孔安装于散热器 上，通过控制线与驱动装置连接。
所述散热器的散热叶片采用上下不对称设计，安装面设置有嵌装密封条 的密封槽；散热器下部安装提高散热效果的冷却风机组件。
与现有技术相比，本发明具有以下优点高集成度的结构设计合理，散 热性能好，工作稳定可靠性高，功能完善，便于维修和移植。适用于铁道机 车车辆和其他需要交一直一交电能转换的设备使用。
图1为本发明一实施例的结构示意图； 图2为图1的右视图3为图1的散热器内侧面元件布局示意图； 图4为图1的储能组件结构示意图； 图5为图4的左视图6为图1的左视图。
图中1一IGBT元件、2—储能组件、3—低感叠层母排、4—控制装置、 5 —驱动装置、6 —散热器、7 —控制装置支撑杆、8—电流传感器、9一交流 母排、IO—密封条、ll一接线座、12 —控制线、13 —吸收元件、14—密封槽， 15 —冷却风机组件、16_电容。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明
参照附图，本发明包括IGBT元件1、储能组件2、低感叠层母排3、控制装置4、驱动装置5、散热器6、控制装置支撑杆7、电流传感器8、交 流母排9、密封条IO、接线座ll、控制线12、吸收元件13、密封槽14，冷 却风机组件15和电容16，所述散热器6上安装有5个IGBT元件1，每个 IGBT元件1通过低感叠层母排3与储能组件2电连接。 所述IGBT元件1为双管IGBT。
5个双管IGBT元件1中，其中两个构成四象限整流电路，另外三个构 成三相逆变电路，通过低感叠层母排与储能组件连接，实现完整的交一直一 交电能转换功能。根据不同功率等级的需要而变更不同等级的IGBT元件1， 就可以组合成不同容量的变流器。模块集成由标准化功能模块组成的控制装 置4及电流传感器8,搭配简单的外围器件便可实现完备的交一直一交变流 系统功能。
所述储能组件2通过储能组件2的四根固定杆支撑，直接与叠层母排3 连接。通过叠层母排3直接连接，结构布置巧妙，紧凑，直流回路寄生电感 极低。
所述IGBT元件1配置过压吸收保护的吸收元件13， IGBT元件1与吸收 元件13通过低感叠层母排3电连接。吸收元件13紧靠IGBT元件1，有利 于降低驱动回路寄生电感和充分利用有限空间。
所述驱动装置5安装在散热器6上。
所述控制装置4通过控制装置支撑杆7及储能组件2上的安装孔安装于 散热器6上，通过控制线12与驱动装置5连接。包含可移植的通用电源模 块，四象限整流控制模块及逆变控制模块，输入输出模块及通讯模块等功能 模块，接口完备，扩展性强，集成度高，功能完善。
所述散热器6的散热叶片采用上下不对称设计，安装面设置有嵌装密封 条的密封槽14;散热器6下部安装提高散热效果的冷却风机组件15。有效 的利用安装空间并提供良好的冷却效果，安装于散热面周边密封条嵌于密封 槽14中能获得良好的密封效果。
权利要求
1. 一种高集成IGBT变流器模块，包括IGBT元件(1)、储能组件(2)、低感叠层母排(3)、控制装置(4)、驱动装置(5)、散热器(6)、控制装置支撑杆(7)、电流传感器(8)、交流母排(9)、密封条(10)、接线座(11)、控制线(12)、吸收元件(13)、密封槽(14)，冷却风机组件(15)和电容(16)，其特征在于所述散热器(6)上安装有5个IGBT元件(1)，每个IGBT元件(1)通过低感叠层母排(3)与储能组件(2)电连接。
2. 根据权利要求1所述的一种高集成IGBT变流器模块，其特征在于 所述IGBT元件(1)为双管IGBT。
3. 根据权利要求1所述的一种高集成IGBT变流器模块，其特征在于 所述储能组件(2)通过储能组件(2)的四根固定杆支撑，直接与叠层母排(3)连接。
4. 根据权利要求1所述的一种高集成IGBT变流器模块，其特征在于 所述IGBT元件(1)配置过压吸收保护的吸收元件(13)， IGBT元件(1) 与吸收元件(13)通过低感叠层母排G)电连接。
5. 根据权利要求1所述的一种高集成IGBT变流器模块，其特征在于 所述驱动装置(5)安装在散热器(6)上。
6. 根据权利要求1所述的一种高集成IGBT变流器模块，其特征在于 所述控制装置(4)通过控制装置支撑杆(7)及储能组件(2)上的安装孔 安装于散热器(6)上，通过控制线(12)与驱动装置(5)连接。
7. 根据权利要求1所述的一种高集成IGBT变流器模块，其特征在于 所述散热器(6)的散热叶片采用上下不对称设计，安装面设置有嵌装密封 条的密封槽(14);散热器(6)下部安装提高散热效果的冷却风机组件(15)。
全文摘要
本发明公开了一种高集成IGBT变流器模块，它包括IGBT元件(1)、储能组件(2)、低感叠层母排(3)、控制装置(4)、驱动装置(5)、散热器(6)、控制装置支撑杆(7)、电流传感器(8)、交流母排(9)、密封条(10)、接线座(11)、控制线(12)、吸收元件(13)、密封槽(14)，冷却风机组件(15)和电容(16)，所述散热器(6)上安装有5个IGBT元件(1)，每个IGBT元件(1)通过低感叠层母排(3)与储能组件(2)电连接。本发明高集成度的结构设计合理，可靠性高，功能完善，便于维修和移植。适用于铁道机车车辆和其他需要交—直—交电能转换的设备使用。
文档编号H02M5/00GK101442262SQ20081014312
公开日2009年5月27日 申请日期2008年9月2日 优先权日2008年9月2日
发明者刘长清, 强 吴, 周文勇, 坚 崔, 张曙光, 曾明高, 敏 熊, 芳 蹇, 黄长强 申请人:铁道部运输局;株洲南车时代电气股份有限公司