一种高性能逆变功率单元的制作方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及电力电子装置，特别涉及一种高性能逆变功率单元。
【背景技术】
[0002]常用的逆变功率单元结构通常包括IGBT模块、散热器、风机、电容、直流层叠母排等等。现有的IGBT模块是采用线路和铜条的形式连接在UPS模块上的，同时采用单驱动散热的形式对IGBT模块进行散热，这样设计的缺点主要包括:1)线路复杂，模块出现问题不利于维护和更换；2)寄生电感大，IGBT模块容易损坏，电路可靠性差；3)采用铜条连接，使得整个结构庞大又不够紧凑，成本高同时不够稳定，功率密度却又很小；4)单驱动散热的结构形式，将导致风机一但坏掉时，整个模块将无法正常散热。
【实用新型内容】
[0003]本实用新型为一种高性能逆变功率单元，通过无感母线结构和双驱动散热功能的使用，主要解决了 I)线路复杂，模块出现问题不利于维护和更换；2)寄生电感大，IGBT模块容易损坏，电路可靠性差；3)采用铜条连接，使得整个结构庞大又不够紧凑，成本高同时不够稳定，功率密度却又很小；4)单驱动散热的结构形式，将导致风机一但坏掉时，整个模块将无法正常散热等问题。
[0004]为实现上述目的，本实用新型技术方案为:
[0005]一种高性能逆变功率单元，包括安装盒体，所述安装盒体外侧固定安装有一排电解电容组，所述安装盒体底部并排固定有第一散热器和第二散热器，所述第一散热器上固定安装有第一 IGBT模块组，所述第二散热器上固定安装有第二 IGBT模块组；所述第一IGBT模块组和所述第二 IGBT模块组均包括两个并联的IGBT模块和连接两个IGBT模块的导条，还包括叠层无感母排和多个风机，每个所述风机单独与驱动电路连接，所述叠层无感母排安装在所述第一 IGBT模块组和所述第二 IGBT模块组上且其输入端的正极与负极间连通有所述电解电容组。
[0006]进一步的，所述叠层无感母排包括由上到下依次叠放的逆变模组负极母排、正负极绝缘板以及逆变模组正极母排；所述逆变模组正极母排位于所述IGBT模块上；所述逆变模组负极母排上开设有第一安装窗口和第二安装窗口 ；所述逆变模组负极母排上还开设有四个定位窗口。
[0007]进一步的，还包括逆变火线输出端子、逆变零线输出端子与互感器模块以及吸收电容，所述逆变火线输出端子穿过所述第一安装窗口和所述第一 IGBT模块组连通，所述逆变零线输出端子与互感器模块穿过所述第二安装窗口和所述第二 IGBT模块组连通；每个定位窗口旁边均设有一个吸收电容，所述吸收电容穿过所述叠层无感母排和所述IGBT模块相连通。
[0008]再进一步的，所述风机有四个，每两个风机为一组且相对固定安装于所述散热器的两侧。
[0009]进一步的，所述安装盒体包括基板，相对固定在所述基板上的散热器固定件以及相对固定在所述基板上的风机固定件。
[0010]进一步的，所述电解电容组为六个电解电容排成一排。
[0011]由上述对本实用新型的描述可知，和现有技术相比，本实用新型具有如下优点:
[0012]一、本实用新型由于采用了叠层无感母排代替了繁杂的线路和铜条，省去了吸收板，不但节约了成本，更使得整个模块结构紧凑稳定，抗震能力强，可靠性更好，同时叠层无感母排的存在使得逆变功率单元不会产生感应电流，从而抑制过电压的产生。
[0013]二、本实用新型散热器上下均有风机构成上下双驱动的强制风冷散热，加上独立风道，使得整个模块的撒热足够充分，由于每个散热器均有两块风机为其散热，所以就算有一个风机停止工作，另外一个风机仍然能够正常工作，也就具备散热冗余功能。
【附图说明】
[0014]此处所说明的附图用来提供对本实用新型的进一步理解，构成本实用新型的一部分，本实用新型的示意性实施例及其说明用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的不当限定。在附图中:
[0015]图1为本实用新型装配图的结构示意图；
[0016]图2为本实用新型分解图的结构示意图。
【具体实施方式】
[0017]为了使本实用新型所要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚、明白，以下结合附图和实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。
[0018]参照图1和图2，一种高性能逆变功率单元，包括安装盒体1，所述安装盒体I外侧固定安装有一排电解电容组2，所述电解电容组2为六个电解电容排成一排；所述安装盒I体底部并排固定有第一散热器3和第二散热器4，所述第一散热器3上固定安装有第一IGBT模块组，所述第二散热器4上固定安装有第二 IGBT模块组；所述第一 IGBT模块组和所述第二 IGBT模块组均包括两个并联的IGBT模块6和连接两个IGBT模块的导条7，还包括叠层无感母排5和多个风机6 (本实用新型中风机的数量为两个，也可以根据实际需要设为2个、6个、8个……)，每个所述风机6单独与驱动电路连接，所述叠层无感母排5安装在所述第一 IGBT模块组和所述第二 IGBT模块组上且其输入端的正极与负极间连通有所述电解电容组2。
[0019]所述叠层无感母排5包括由上到下依次叠放的逆变模组负极母排50、正负极绝缘板51以及逆变模组正极母排52 ;所述逆变模组正极母排位52于所述IGBT模块6上；所述逆变模组负极母排50上开设有第一安装窗口 500和第二安装窗口 501 ;所述逆变模组负极母排50上还开设有四个定位窗口 502。
[0020]还包括逆变火线输出端子503、逆变零线输出端子与互感器模块504以及吸收电容505，所述逆变火线输出端子503穿过所述第一安装窗口 500和所述第一 IGBT模块组连通，所述逆变零线输出端子与互感器模块504穿过所述第二安装窗口 501和所述第二 IGBT模块组连通；每个定位窗口 502旁边均设有一个吸收电容505，所述吸收电容505穿过所述叠层无感母排5和所述IGBT模块6相连通。
[0021]所述风机有四个，每两个风机为一组且相对固定安装于所述散热器的两侧。每片散热器两侧各有一个风机，两个风机相对设置，由此形成了一个独立的风道，散热器置于风道内部，提高了散热速率。
[0022]所述安装盒体I包括基板10，相对固定在所述基板10上的散热器固定件11以及相对固定在所述基板上的风机固定件12。
[0023]本实用新型运行中，输入电流经过电解电容的后，通过叠层无感母排导通进入IGBT模块，经过IGBT模块内部转化后经由逆变火线输出模块和逆变零线输出与互感器模块输出；在运行过程中，IGBT模块和叠层无感母排等功率部件发出的热量传导到散热器上，由于散热器上下均有风机构成上下双驱动的强制风冷散热，加上独立风道，使得整个模块的撒热足够充分，由于每个散热器均有两块风机为其散热，所以就算有一个风机停止工作，另外一个风机仍然能够正常工作，也就具备散热冗余功能。另外，由于采用了叠层无感母排代替了繁杂的线路和铜条，省去了吸收板，不但节约了成本，更使得整个模块结构紧凑稳定，抗震能力强，可靠性更好，同时叠层无感母排的存在使得逆变功率单元不会产生感应电流，从而抑制过电压的产生。
[0024]上述说明示出并描述了本实用新型的优选实施例，如前所述，应当理解本实用新型并非局限于本文所披露的形式，不应看作是对其他实施例的排除，而可用于各种其他组合、修改和环境，并能够在本文所述实用新型构想范围内，通过上述教导或相关领域的技术或知识进行改动。而本领域人员所进行的改动和变化不脱离本实用新型的精神和范围，则都应在本实用新型所附权利要求的保护范围内。
【主权项】
1.一种高性能逆变功率单元，包括安装盒体，所述安装盒体外侧固定安装有一排电解电容组，所述安装盒体底部并排固定有第一散热器和第二散热器，所述第一散热器上固定安装有第一 IGBT模块组，所述第二散热器上固定安装有第二 IGBT模块组；所述第一 IGBT模块组和所述第二 IGBT模块组均包括两个并联的IGBT模块和连接两个IGBT模块的导条，其特征在于:还包括叠层无感母排和多个风机，每个所述风机单独与驱动电路连接，所述叠层无感母排安装在所述第一 IGBT模块组和所述第二 IGBT模块组上且其输入端的正极与负极间连通有所述电解电容组。2.如权利要求1所述的一种高性能逆变功率单元，其特征在于:所述叠层无感母排包括由上到下依次叠放的逆变模组负极母排、正负极绝缘板以及逆变模组正极母排；所述逆变模组正极母排位于所述IGBT模块上；所述逆变模组负极母排上开设有第一安装窗口和第二安装窗口 ；所述逆变模组负极母排上还开设有四个定位窗口。3.如权利要求2所述的一种高性能逆变功率单元，其特征在于:还包括逆变火线输出端子、逆变零线输出端子与互感器模块以及吸收电容，所述逆变火线输出端子穿过所述第一安装窗口和所述第一 IGBT模块组连通，所述逆变零线输出端子与互感器模块穿过所述第二安装窗口和所述第二 IGBT模块组连通；每个定位窗口旁边均设有一个吸收电容，所述吸收电容穿过所述叠层无感母排和所述IGBT模块相连通。4.如权利要求3所述的一种高性能逆变功率单元，其特征在于:所述风机有四个，每两个风机为一组且相对固定安装于所述散热器的两侧。5.如权利要求4所述的一种高性能逆变功率单元，其特征在于:所述安装盒体包括基板，相对固定在所述基板上的散热器固定件以及相对固定在所述基板上的风机固定件。6.如权利要求5所述的一种高性能逆变功率单元，其特征在于:所述电解电容组为六个电解电容排成一排。
【专利摘要】一种高性能逆变功率单元，通过无感母线结构和双驱动散热功能的使用，解决了线路复杂、寄生电感大、整个结构庞大不够紧凑、成本高不够稳定、功率密度小、单驱动散热的结构形式，将导致风机一但坏掉时，整个模块将无法正常散热等问题。包括安装盒体，安装盒体外侧固定安装有一排电解电容组，安装盒体底部并排固定有第一散热器和第二散热器，第一散热器上固定安装有第一IGBT模块组，第二散热器上固定安装有第二IGBT模块组；第一IGBT模块组和第二IGBT模块组均包括两个并联的IGBT模块和连接两个IGBT模块的导条，还包括叠层无感母排和多个风机，每个风机单独与驱动电路连接，叠层无感母排安装在第一IGBT模块组和第二IGBT模块组上且其输入端的正极与负极间连通有所述电解电容组。
【IPC分类】H05K7/20, H02M7/00
【公开号】CN204615676
【申请号】CN201520313155
【发明人】许建俊, 陈文全, 李明成, 付明星, 林 建, 许本福
【申请人】中航太克（厦门）电子有限公司, 中广核工程有限公司
【公开日】2015年9月2日
【申请日】2015年5月15日