基于热管散热器的svg功率模块的制作方法
【专利摘要】本实用新型公开了一种基于热管散热器的SVG功率模块，包括壳体以及设置在壳体内的交流铜排U、交流铜排V、整流逆变H桥单元、正直流母排、负直流母排、直流支撑电容、热管散热器、温度测量芯片以及驱动板，所述直流支撑电容均匀排列布置在壳体的底部，直流支撑电容的接线柱连接在整流逆变H桥单元的下部接线端，整流逆变H桥单元的上部接线端分别与交流铜排U、交流铜排V连接；所述壳体上部设置有散热通道，热管散热器安装在散热通道中，整流逆变H桥单元的IGBT和温度测量芯片固定设置在热管散热器的基板上，驱动板设置在IGBT前方。本实用新型结构简单、安装维护方便，散热性能良好，通用化程度高，便于系列化产品设计生产。
【专利说明】基于热管散热器的SVG功率模块
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及电力系统无功补偿【技术领域】，特别是一种应用在SVG装置中的功率模块。
【背景技术】
[0002]电网系统在运行过程中需要对电网进行无功补偿，以提高电网运行时的功率因数，降低电网损耗。近年来常用的无功补偿设备是动态无功补偿装置，简称SVG装置。SVG装置包括控制装置以及依次连接在电网母线的主开关柜、进线柜、启动柜和功率柜，功率柜内一般有几十个功率模块，功率柜顶安装有风机，功率柜的强制风冷风道位于功率柜后部，功率模块用于在SVG装置进行无功补偿的过程中，根据控制装置发出的指令对电网进行无功补偿，风机则用于对功率柜中功率模块上的散热器进行强制风冷。
[0003]然而随着电网容量的不断扩大，SVG装置的容量也在不断扩大，普通散热器已经不能满足功率模块的散热需要，因此使用换热能力较强的热管散热器来进行热交换将会越来越普遍。但是热管散热器形状比较大，如果安装在功率柜中，必将会使功率柜的体积变大，安装费时费力，维护也较不方便。
实用新型内容
[0004]本实用新型需要解决的技术问题是提供一种方便安装及维护、体积较小的使用热管散热器进行散热的功率模块。
[0005]为解决上述技术问题，本实用新型所采用的技术方案是:
[0006]基于热管散热器的SVG功率模块，包括壳体以及设置在壳体内的交流铜排U、交流铜排V、整流逆变H桥单元、正直流母排、负直流母排、直流支撑电容、热管散热器、温度测量芯片以及驱动板，所述直流支撑电容均匀排列布置在壳体的底部，直流支撑电容的接线柱通过正直流铜排和负直流铜排并联连接在整流逆变H桥单元的下部接线端，整流逆变H桥单元的上部接线端分别与交流铜排U、交流铜排V连接,交流铜排U、交流铜排V的另一端伸出壳体外；所述壳体上部并位于直流支撑电容的上方设置有贯穿左右侧壁的散热通道，热管散热器安装在散热通道中，整流逆变H桥单元的IGBT和温度测量芯片固定设置在热管散热器的基板上，驱动板通过固定在侧壁上的绝缘板设置在IGBT前方。
[0007]本实用新型的改进在于:所述壳体采用敷铝锌板折弯和冲压制成，壳体的四周侧壁上设置有若干通风散热孔。
[0008]本实用新型的进一步改进在于:所述正直流母排、负直流母排上下并列设置，正直流母排、负直流母排之间的间距为2±0.5mm且正直流母排、负直流母排之间填充有NMN绝缘材料。
[0009]本实用新型的进一步改进在于:所述正直流母排与直流支撑电容之间通过铜支柱支撑并连接。
[0010]本实用新型的进一步改进在于:所述直流支撑电容设置有若干个，相邻直流支撑电容之间的间距为8?12mm。
[0011]本实用新型的改进还在于:所述温度测量芯片安装在热管散热器靠近散热通道出风口的一端。
[0012]由于采用了上述技术方案，本实用新型取得的技术进步是:
[0013]本实用新型结构简单、安装维护方便，散热性能良好，通用化程度高，便于系列化产品设计生产。特别是对于大容量SVG产品，可根据其容量大小对直流支撑电容的数量进行合理配置，由于直流支撑电容均并列设置在壳体底部，因此结构较为紧凑，且重量多集中在底部，保证了功率模块的稳定性。
【专利附图】
【附图说明】
[0014]图1为本实用新型未安装驱动板时的主视图。
[0015]图2为本实用新型未安装驱动板时的立体图。
[0016]图3为本实用新型壳体内部的结构示意图。
[0017]图4为本实用新型安装驱动板后的立体图。
[0018]其中:1.交流铜排U，2.交流铜排V，3.整流逆变H桥单元，4.正直流母排，5.负直流母排，6.直流支撑电容，7.热管散热器，8.温度测量芯片，9.驱动板，10.壳体。
【具体实施方式】
[0019]下面结合附图对本实用新型做进一步详细说明:
[0020]基于热管散热器的SVG功率模块，包括壳体10，壳体内设置有交流铜排U1、交流铜排V2、整流逆变H桥单元、正直流母排4、负直流母排5、直流支撑电容6、热管散热器7、温度测量芯片8以及驱动板9，本实用新型的整流逆变H桥单元设置有四只IGBT，各部件间的位置关系如图1至图3所示。
[0021]本实用新型的壳体采用敷铝锌板折弯和冲压制成，壳体的四周侧壁上设置有若干通风散热孔，壳体的左右两侧侧壁上设置有便于扳动的把手，如图2和图4所示。
[0022]直流支撑电容6设置有若干个，均匀排列布置在壳体10的底部，相邻直流支撑电容6之间的间距为8?12_，以便于直流支撑电容在工作期间进行良好的散热。直流支撑电容6的接线柱通过正直流母排4和负直流母排5并联连接在整流逆变H桥单元的下部接线端。正直流母排4、负直流母排5上下并列设置，正直流母排4、负直流母排5之间的间距为2±0.5mm,并且正直流母排4、负直流母排5之间填充有NMN绝缘材料进行隔离。为保证正直流母排与直流支撑电容之间的可靠连接，在正直流母排4与直流支撑电容6之间设置连接可靠性较高的铜支柱。
[0023]整流逆变H桥单元的上部接线端分别与交流铜排U、交流铜排V连接，交流铜排U、交流铜排V的另一端伸出壳体外。
[0024]壳体上部位于直流支撑电容6的上方设置有散热通道，散热通道贯穿壳体的左右侧壁，热管散热器7安装在散热通道中，以便于热管散热器向壳体外散热。
[0025]整流逆变H桥单元的四只IGBT和温度测量芯片均固定设置在热管散热器7的基板上。温度测量芯片靠近散热通道出风口的一端，用于测量热管散热器基板温度，防止温度过高损坏IGBT。[0026]驱动板9用于驱动整流逆变H桥单元的IGBT进行动作，驱动板通过固定在侧壁上的绝缘板放置在IGBT前方，以减少壳体内走线。本实用新型安装驱动板后的结构如图4所
/Jn ο
【权利要求】
1.基于热管散热器的SVG功率模块，包括壳体(10)以及设置在壳体内的交流铜排U(I)、交流铜排V (2 )、整流逆变H桥单元(3 )、正直流母排(4)、负直流母排(5 )、直流支撑电容(6)、热管散热器(7)、温度测量芯片(8)以及驱动板(9)，其特征在于:所述直流支撑电容(6)均匀排列布置在壳体(10)的底部，直流支撑电容(6)的接线柱通过正直流铜排(4)和负直流铜排(5)并联连接在整流逆变H桥单元(3)的下部接线端，整流逆变H桥单元(3)的上部接线端分别与交流铜排U (I)、交流铜排V (2)连接，交流铜排U (I)、交流铜排V (2)的另一端伸出壳体外；所述壳体上部并位于直流支撑电容(6)的上方设置有贯穿左右侧壁的散热通道，热管散热器(7 )安装在散热通道中，整流逆变H桥单元(3 )和温度测量芯片(8 )固定设置在热管散热器(7)的基板上，驱动板(9)通过固定在侧壁上的绝缘板设置在IGBT前方。
2.根据权利要求1所述的基于热管散热器的SVG功率模块，其特征在于:所述壳体采用敷铝锌板折弯和冲压制成，壳体的四周侧壁上设置有若干通风散热孔。
3.根据权利要求1所述的基于热管散热器的SVG功率模块，其特征在于:所述正直流母排(4)、负直流母排(5)上下并列设置，正直流母排(4)、负直流母排(5)之间的间距为2 ± 0.5mm且正直流母排(4 )、负直流母排(5 )之间填充有NMN绝缘材料。
4.根据权利要求3所述的基于热管散热器的SVG功率模块，其特征在于:所述正直流母排(4)与直流支撑电容(6)之间通过铜支柱支撑并连接。
5.根据权利要求1所述的基于热管散热器的SVG功率模块，其特征在于:所述直流支撑电容(6)设置有若干个，相邻直流支撑电容(6)之间的间距为8?12mm。
6.根据权利要求1所述的基于热管散热器的SVG功率模块，其特征在于:所述温度测量芯片(8)安装在热管散热器(7)靠近散热通道出风口的一端。
【文档编号】H02B1/56GK203434633SQ201320554590
【公开日】2014年2月12日 申请日期:2013年9月6日 优先权日:2013年9月6日
【发明者】高志辉, 苏立江, 吴洪伟, 董会然, 郭文光, 田立增, 耿占辉 申请人:河北旭辉电气股份有限公司