专利名称：功率单元结构的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及的是一种电气自动化设备技术领域的装置，具体是一种功率单元结构。
背景技术：
静止同步补偿器(STATC0M)，国内俗称SVG (Static Var Generator，静止无功发生器)是一种新型的基于电压源换流器的动态无功补偿装置，其性能优于传统的TSC(晶闸管投切电容)、MSC (机械投切电容)、SVC (静止无功补偿器)等补偿设备，还能够同时实现有源谐波，是今后高压大容量动态无功补偿器的发展方向。非特大容量的静止无功发生器单元由于运行电流不是很大，它的逆变功率单元往往都是直接使用单个绝缘栅双极型晶体管模块即可，无需并联绝缘栅双极型晶体管。而特大容量的静止无功发生器的情况就大不相同了。由于要并联绝缘栅双极型晶体管，运行电流特别大，在功率单元的结构设计上就需要充分考虑好主电路元件的空间布置，以便于最大限度降低母排的杂散电抗量，以达到彻底降低绝缘栅双极型晶体管在运行中的尖峰电流，保障绝缘栅双极型晶体管的安全运行的目的。在特大容量的静止无功发生器的功率单元结构设计时，不仅要考虑它的散热效果，还要考虑它结构紧凑、布置合理等许多因素，从而使大容量静止无功发生器的性能指标最佳，占地面积最小。
实用新型内容本实用新型针对现有技术存在的上述不足，提供一种功率单元结构，该结构具有散热效果好、结构紧凑合理、总体体积小、回路分布电感小、安装维护方便和使用安全可靠的优点。本实用新型是通过以下技术方案实现的，本实用新型包括两块散热器、四个控制器和电容器，其中两块散热器镜像对称设置，第一控制器与第二控制器串联连接且均与第一散热器固定连接，第三控制器与第四控制器串联连接且均与第二散热器固定连接，电容器设置于两块散热器之间且分别与四个控制器连接。所述的控制器由两个并联连接的开关模块组成。所述的开关模块由一个绝缘栅双极型晶体管和一个二极管反向并联组成。所述的第一控制器的发射极端与第二控制器的集电极端连接且第一控制器的集电极端和第二控制器的发射极端分别与电容器的两端连接，构成第一桥臂，第三控制器的发射极端与第四控制器的集电极端连接且第三控制器的集电极端和第四控制器的发射极端分别与电容器的两端连接，构成第二桥臂，第一桥臂、第二桥臂和电容器构成H桥逆变电路。所述的散热器为液冷散热器。本实用新型的H桥逆变电路是高压链式SVG功率电路的最基本的功率单元，每相多个功率单元串联后，构成了高压链式SVG的完整功率电路，它是实现动态无功补偿的主要部件，也是决定高压大容量SVG装置特性和体积因素的主要部件。本实用新型的H桥逆变电路结构布置紧凑，能够在多个大电流绝缘栅双极型晶体管模块直接并联的情况下，创造条件降低连接母排的杂散电感量，保障绝缘栅双极型晶体管的安全运行，另外还有安装维护方便和体积较小的优点。由于整套装置中的功率单元数量较多，因此，H桥逆变电路结构的紧凑能够使整套装置的占地面积显著减少，方便组成稳定性很好的机架，也便于生产制造部门大批量组织标准化生产，有利于提高产品质量。
图1为本发明的结构示意图；其中图(a)为立体图，图(b)为主视图，图(C)为左视图，图(d)为俯视图。图2为H桥逆变电路原理图。
具体实施方式
以下结合附图对本实用新型的实施例作详细说明，本实施例在以本实用新型技术方案为前提下进行实施，给出了详细的实施方式和具体的操作过程，但本实用新型的保护范围不限于下述的实施例。如图1所示，本实施例包括发生器壳体1、第一散热器2、第二散热器3、第一控制器4、第二控制器5、第三控制器6、第四控制器7和电容器8，其中两块散热器均与发生器壳体1的底面连接且镜像对称，第一控制器4与第二控制器5串联连接且均与第一散热器2 固定连接，第三控制器6与第四控制器7串联连接且均与第二散热器3固定连接，电容器8 与发生器壳体1的底面固定连接且设置于两块散热器之间，电容器8分别与四个控制器连接。所述的控制器4、5、6、7由两个并联连接的开关模块9组成。所述的开关模块9由一个绝缘栅双极型晶体管和一个二极管反向并联组成。如图2所示，所述的第一控制器4和第二控制器5分别与第一散热器2的上部和下部，第一控制器4的发射极端与第二控制器5的集电极端连接且连接点与交流电流连接， 第一控制器4的集电极端和第二控制器5的发射极端分别与电容器8的两端连接，构成第一桥臂10，第三控制器6和第四控制器7分别与第二散热器3的上部和下部，第三控制器6 的发射极端与第四控制器7的集电极端连接且连接点与交流电流连接，第三控制器6的集电极端和第四控制器7的发射极端分别与电容器8的两端连接，构成第二桥臂11，第一桥臂 10、第二桥臂11和电容器8构成H桥逆变电路。如图1所示，所述的散热器2、3为液冷散热器。本实用新型结构紧凑，能够在多个大电流绝缘栅双极型晶体管模块直接并联的情况下，创造条件降低连接母排的杂散电感量，保障绝缘栅双极型晶体管的安全运行，另外还有安装维护方便，体积较小的优点。由于整套装置中的功率单元数量较多，H桥逆变电路结构的紧凑能够使整套装置的占地面积显著减少，方便组成稳定性很好的机架，也便于生产制造部门大批量组织标准化生产，有利于提高产品质量。本实用新型特别适合于6KV以上的大电流的高压静止无功补偿器，适用于各类用户动态补偿无功和谐波治理。 在同一功率等级下，本实用新型具有散热效果好、结构紧凑合理、总体体积小、回路分布电感小、安装维护方便和使用安全可靠的优点。
权利要求1.一种功率单元结构，其特征在于，包括两块散热器、四个控制器和电容器，其中两块散热器镜像对称设置，第一控制器与第二控制器串联连接且均与第一散热器固定连接， 第三控制器与第四控制器串联连接且均与第二散热器固定连接，电容器设置于两块散热器之间且分别与四个控制器连接。
2.根据权利要求1所述的功率单元结构，其特征是，所述的控制器由两个并联连接的开关模块组成，该开关模块由一个绝缘栅双极型晶体管和一个二极管反向并联组成。
3.根据权利要求1或2所述的功率单元结构，其特征是，所述的第一控制器的发射极端与第二控制器的集电极端连接且连接点与交流电流连接，第一控制器的集电极端和第二控制器的发射极端分别与电容器的两端连接，构成第一桥臂，第三控制器的发射极端与第四控制器的集电极端连接且第三控制器的集电极端和第四控制器的发射极端分别与电容器的两端连接，构成第二桥臂，第一桥臂、第二桥臂和电容器构成H桥逆变电路。
4.根据权利要求1所述的功率单元结构，其特征是，所述的散热器为液冷散热器。
专利摘要一种电气自动化设备技术领域的功率单元结构，包括两块散热器、四个控制器和电容器，两块散热器镜像对称设置，第一控制器与第二控制器串联连接且均与第一散热器固定连接，第三控制器与第四控制器串联连接且均与第二散热器固定连接，电容器设置于两块散热器之间且分别与四个控制器连接。本实用新型具有散热效果好、结构紧凑合理、总体体积小、回路分布电感小、安装维护方便和使用安全可靠的优点。
文档编号H05K7/20GK202142867SQ20112025876
公开日2012年2月8日 申请日期2011年7月21日 优先权日2011年7月21日
发明者任兴旺, 刘文辉, 李建国, 陈远华 申请人:思源清能电气电子有限公司