一种功率模块结构的制作方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及IGBT模块使用的技术领域，特别是小体积多数量串联的链式无功补偿领域。
【背景技术】
[0002]随着我国现代工业的迅速发展，无功补偿成为电力部门和电力用户共同关注的热点。电力系统中的无功功率补偿装置从最早的电容器发展到今天，历经电容器、同步调相机、静止型无功补偿器(SVC)、静止型无功发生器(STATCOM)。与传统的以TCR为代表的SVC装置相比，STATCOM的调节速度更快，运行范围更宽，而且在采取多重化、多电平或PWM技术等措施后可减少补偿电流中谐波的含量。更重要的是，STATCOM使用的电抗器和电容元件远比SVC中使用的电抗器和电容元件要小，这将大大缩小装置的体积和成本。但随着工作点电压的升高，单链接串联的功率单元数目也越来越多，从而导致功率单元生产、安装、运输及调试带来诸多不便，并且安装模块的柜体也会相应的升高从而限制的产品的应用范围。诸多因素要求功率模块体积更小，高度更低。
【实用新型内容】
[0003]本实用新型要解决的技术问题是提供一种体积小、高度低的紧凑型功率模块结构，可用在35KV直挂STATCOM中，占用更小的体积，单台功率柜可安装更多的单元数量。
[0004]为解决上述技术问题，本实用新型的技术方案如下:
[0005]一种功率模块结构，其特征在于，包括N个功率单元和模块单元固定框架，所述功率单元固定在模块单元固定框架上，N多2，其中，所述功率单元包括IGBT模块，驱动板，控制板，散热器，支撑电容，直流叠排和绝缘板；所述IGBT模块固定于散热器上，驱动板固定于IGBT模块上，控制板安装在驱动板正上方绝缘板上；所述支撑电容安装于散热器一侧，通过直流叠排与IGBT模块连接。
[0006]进一步，包括两个所述功率单元，所述两功率单元间的交流端通过连接排连接。
[0007]进一步，所述模块单元固定框架包括:前绝缘板、后绝缘板、左支撑板和右支撑板，通过支架板连接固定。
[0008]进一步，所述功率单元前绝缘板和后绝缘板采用高强度的绝缘材料，左支撑板和右支撑板采用金属支架。
[0009]进一步，所述支撑电容与散热器平行。
[0010]进一步，所述直流叠排为Z字形结构。
[0011]进一步，所述模块单元固定框架上设有把手。
[0012]本实用新型的上述技术方案的有益效果如下:
[0013]本实用新型结构小巧紧凑，减少了模块安装数目。单台功率柜中可设计安装更多的模块，降低了功率柜的设计高度，减小了安装体积，有效地解决了功率单元太多导致的功率柜柜体高，体积大的问题。因此本实用新型的紧凑型功率模块结构具有很强的工程应用价值。
【附图说明】
[0014]图1为本实用新型的功率模块安装图；
[0015]图2为本实用新型的IGBT模块和散热器安装图。
【具体实施方式】
[0016]以下结合附图对本实用新型的原理和特征进行描述。
[0017]如图1、图2所示，一种功率模块结构，包括N个功率单元和模块单元固定框架，所述功率单元通过角钢8固定在模块单元固定框架上，N ^ 2。
[0018]其中，所述功率单元包括IGBT模块13，驱动板7，控制板12，散热器2，支撑电容17，直流叠排I和绝缘板9。所述IGBT模块13固定于铝质型材散热器2上，之间加导热硅脂粘结。驱动板7固定于IGBT模块13上，控制信号线从IGBT驱动板侧面引出。控制板12安装在驱动板7正上方绝缘板9上，绝缘板9上的固定螺柱采用塑料尼龙螺柱。
[0019]所述支撑电容14安装于散热器2 —侧，通过直流叠排I与IGBT模块13连接，支撑电容14与散热器2平行，直流叠排I连接到IGBT模块13的正负端，其中直流叠排I采用特殊工艺加工处理成Z字型。这种连接结构缩短了支撑电容14与IGBT模块13间的距离，使等效的杂散电感达到最小。支撑电容14外壳与散热器2外壳电连接。
[0020]以上部件组成了一个基本的功率单元，这种布局有效的减少了功率单元的高度，部件的紧凑布局也提高了功率单元的工作稳定性。
[0021]所述模块单元固定框架包括:前绝缘板4、后绝缘板11、左支撑板5和右支撑板10，通过支架板6连接固定。所述功率单元前绝缘板4和后绝缘板11采用高强度的绝缘材料，左支撑板5和右支撑板10采用金属支架。将两个功率单元安装在一个模块单元固定框架上，两功率单元间的交流端通过连接排3连接。将两个功率单元合并成一个功率模块以后减少了功率模块的数量，可以在单个柜体中安装更多的功率单元。
[0022]所述模块单元固定框架上设有把手，便于拆装功率模块结构。
[0023]以上所述是本实用新型的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型所述原理的前提下，还可以作出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本实用新型的保护范围。
【主权项】
1.一种功率模块结构，其特征在于，包括N个功率单元和模块单元固定框架，所述功率单元固定在模块单元固定框架上，N多2，其中， 所述功率单元包括IGBT模块(13)，驱动板(7)，控制板(12)，散热器⑵，支撑电容(17)，直流叠排⑴和绝缘板(9)； 所述IGBT模块(13)固定于散热器(2)上，驱动板(7)固定于IGBT模块(13)上，控制板(12)安装在驱动板(7)正上方绝缘板(9)上； 所述支撑电容(14)安装于散热器(2) —侧，通过直流叠排⑴与IGBT模块(13)连接。
2.根据权利要求1所述的功率模块结构，其特征在于，包括两个所述功率单元，所述两功率单元间的交流端通过连接排(3)连接。
3.根据权利要求1所述的功率模块结构，其特征在于，所述模块单元固定框架包括:前绝缘板(4)、后绝缘板(11)、左支撑板(5)和右支撑板(10)，通过支架板(6)连接固定。
4.根据权利要求1或3所述的功率模块结构，其特征在于，所述模块单元固定框架的前绝缘板(4)和后绝缘板(11)采用高强度的绝缘材料，左支撑板(5)和右支撑板(10)采用金属支架。
5.根据权利要求1所述的功率模块结构，其特征在于，所述支撑电容(14)与散热器(2)平行。
6.根据权利要求1所述的功率模块结构，其特征在于，所述直流叠排(I)为Z字形结构。
7.根据权利要求1所述的功率模块结构，其特征在于，所述模块单元固定框架上设有把手。
【专利摘要】本实用新型公开了一种功率模块结构，包括N个功率单元和模块单元固定框架，所述功率单元固定在模块单元固定框架上，N≥2，其中，所述功率单元包括IGBT模块(13)，驱动板(7)，控制板(12)，散热器(2)，支撑电容(17)，直流叠排(1)和绝缘板(9)；所述IGBT模块(13)固定于散热器(2)上，驱动板(7)固定于IGBT模块(13)上，控制板(12)安装在驱动板(7)正上方绝缘板(9)上；所述支撑电容(14)安装于散热器(2)一侧，通过直流叠排(1)与IGBT模块(13)连接。本实用新型结构减少了模块安装数目，降低了功率柜的高度和体积，有效地解决了功率单元太多导致的功率柜柜体高体积大的问题。
【IPC分类】H02J3-18
【公开号】CN204407905
【申请号】CN201520003274
【发明人】王志泳, 李伟瑞, 徐雪莲
【申请人】北京三得普华科技有限责任公司, 江苏三得普华智能电力技术有限公司
【公开日】2015年6月17日
【申请日】2015年1月5日