一种逆变模块的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种模块化的电力部件，尤其涉及一种逆变模块。
【背景技术】
[0002]目前的电气化铁路系统采用接触网技术或者第三轨供电技术向机车提供直流电源，机车上安装的逆变器可以将直流电源提供的直流电转换成机车上其他设备所需的交流电。随着磁悬浮列车、地铁城轨车辆、高速动车组、大功率电力机车、客车技术的发展及国产化，IGBT变流器技术(IGBT为绝缘栅双极型晶体管)得到了广泛的应用，但由于发展时间较短，目前现有普遍存在一些缺点:(I)模块化程度不高。产品往往根据需求而单独设计，没有对通用电路单元进行高度集成设计，体积比较大，安装不方便。(2)通用化程度不高。没有考虑通用IGBT电路拓扑单元的串联和并联等多种组合连接方式，多种功率、电压等级的应用场合。(3)器件布局不合理。没有考虑器件电气绝缘的合理设计，电气性能不理想。(4)采用复合母排导致的逆变模块成本太高。现有技术的IGBT变流器多采用复合母排进行电气连接，复合母排的加工成本高。
【发明内容】
[0003]本发明所要解决的技术问题是为了克服现有技术中的逆变模块的模块化程度不高、通用化程度不高、采用复合母排导致的高制造成本。
[0004]为了解决上述技术问题，本申请的实施例首先提供了一种逆变模块，其包括:设置有底板的散热器以及安装在底板一侧的若干个半桥臂单元，其中，
[0005]每个半桥臂单元均包括从底板向外依次层叠的且相互间隔开的绝缘栅双极型晶体管组件、铜排组件、门极驱动板，从绝缘栅双极型晶体管组件引出并支撑起门极驱动板的支撑杆组件，以及安装在底板上的支撑电容，
[0006]其中，绝缘栅双极型晶体管组件包括安装在底板安装有支撑电容的端面上的第一绝缘栅双极型晶体管元件、第二绝缘栅双极型晶体管元件，铜排组件电连接绝缘栅双极型晶体管组件、支撑电容、支撑杆组件并作为半桥臂单元的输入端和输出端。
[0007]在一个具体的实施例中，第一绝缘栅双极型晶体管元件包括从背离底板的一侧露出表面的第一门极引脚、第一发射极引脚和第一集电极引脚，
[0008]第二绝缘栅双极型晶体管元件包括从背离底板的一侧露出表面的第二门极引脚、第二发射极引脚和第二集电极引脚，
[0009]支撑杆组件包括一端分别对应连接于第一门极引脚、第一集电极引脚、第二门极引脚、第二发射极引脚且另一端均连接于门极驱动板的第一支撑杆、第二支撑杆、第三支撑杆、第四支撑杆，一端连接第一发射极引脚或第二集电极引脚另一端连接门极驱动板的第五支撑杆，
[0010]支撑电容包括设置有第一电容的第一电容组件、设置有第二电容的第二电容组件，
[0011]铜排组件包括连接于第二支撑杆和第一电容的一个端子且用于外接直流电源正电极的第一铜排，连接于第四支撑杆和第二电容的一个端子且用于外接直流电源负电极的第二铜排，连接于第五支撑杆、且连接于在第二集电极引脚和第一发射极引脚中不直接与第五支撑杆相连引脚的且用于作为第一输出端的第三铜排，分别连接第一电容的另一个端子和第二电容的另一个端子的且用于作为第二输出端的第四铜排。
[0012]在一个具体的实施例中，第一电容组件位于第一绝缘栅双极型晶体管元件背离第二绝缘栅双极型晶体管元件的一侧，第二电容组件位于第二绝缘栅双极型晶体管元件背离第一绝缘栅双极型晶体管元件的一侧，底板平行的门极驱动板。
[0013]在一个具体的实施例中，第一铜排、第二铜排、第三铜排、第四铜排层叠排列，相邻的铜排之间设置绝缘层。
[0014]在一个具体的实施例中，依次按第二铜排、第三铜排、第四铜排、第一铜排的顺序排列，第二铜排最接近底板。
[0015]在一个具体的实施例中，第一电容组件包括用于并联成第一电容的若干电容元件，以及将组成第一电容的若干电容元件箍在底板上的第一电容箍，
[0016]第二电容组件包括用于并联成第二电容的若干电容元件，以及将组成第二电容的若干电容元件箍在底板上的第二电容箍。
[0017]在一个具体的实施例中，第一电容组件包括设置在其电容元件与第一电容箍之间的第一橡胶垫以及设置在电容元件与底板之间的第二橡胶垫，和/或
[0018]第二电容组件包括设置在其电容元件与第二电容箍之间的第一橡胶垫以及设置在电容元件与底板之间的第二橡胶垫。
[0019]在一个具体的实施例中，第二橡胶垫与底板之间设置有第一环氧玻璃布板。
[0020]在一个具体的实施例中，逆变模块还包括设置在底板上的且外接控制单元的温度继电器以及设置在温度继电器与底板之间的导热绝缘橡胶薄膜，温度继电器用于当检测到的底板温度高于预设值时向控制单元发送预警信号。
[0021]在一个具体的实施例中，逆变模块还包括位于温度继电器背离底板一侧的、边缘部分固定在底板上的且中间部分将温度继电器压向底板的第二环氧布板。
[0022]与现有技术相比，本申请的实施例有以下优点:
[0023](I)模块化程度高，逆变模块的各个半桥臂单元独立设置且相互间隔，并独立进行工作，相当于逆变模块中的更小的模块。另外，逆变模块还可以抽屉式地安装在电气柜的逆变模块箱内，拆卸方便，并且与电气柜的绝缘良好。
[0024](2)该逆变模块通用化程度高，各个半桥臂单元之间相互独立，可以选择性地串联或并联各个半桥臂单元的输入端，使得逆变模块可以适用于不同的应用场合。
[0025](3)器件布局合理，主要部件之间设置成层叠的且相互间隔开结构可以保持主要部件之间的良好绝缘以及进行良好通风散热。
[0026](4)本逆变模块可以不设置复合母排。
[0027]本发明的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本发明的技术方案而了解。本发明的目的和其他优点可通过在说明书、权利要求书以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。
【附图说明】
[0028]附图用来提供对本申请的技术方案或现有技术的进一步理解，并且构成说明书的一部分。其中，表达本申请实施例的附图与本申请的实施例一起用于解释本申请的技术方案，但并不构成对本申请技术方案的限制。
[0029]图1为本发明的一种实施方式的逆变模块的局部剖视的主视示意图。
[0030]图2为本发明的一种实施方式的逆变模块的局部剖视的俯视示意图。
[0031]图3为本发明的一种实施方式的逆变模块的局部剖视的左视示意图。
【具体实施方式】
[0032]本申请实施例以及实施例中的各个特征，在不相冲突前提下可以相互结合，所形成的技术方案均在本发明的保护范围之内。以下将结合附图及实施例来详细说明本发明的实施方式。
[0033]图1至图3示意地表示出了本发明的一种实施方式的逆变模块的结构。
[0034]如图1所示，逆变模组包括散热器10以及安装在散热器10上的两个的半桥臂单元 20、30。
[0035]如图2所不，散热器10包括底板11以及垂直安装在底板11的同一个面板上的若干散热片12。优选地，散热器10为铝制散热器。底板11上的热量可以快速传导到散热片12上，再经散热片12发散到环境中去。散热器10可以采用强制风冷。
[0036]每个半桥臂单元包括安装在底板11背离散热片12的