专利名称：一种功率开关器件过电压吸收结构的制作方法
技术领域：
本实用新型属于DC-AC逆变电路应用领域，特别是逆变电路功率开关器件过电压吸收电路结构。
背景技术：
常用的DC-AC逆变电路功率开关器件过电压吸收和防止措施有以下几种
图1为电容直接吸收，把电容接在紧靠功率开关器件模块的电极母线上，吸收电极母线上的过电压；该方案仅使用在产品尺寸较小、功率较小的场合。图2为在靠近功率开关器件的母线上使用电阻、电容和二极管器件吸收；该方案使用在产品的功率和尺寸较大的场合。图3为双电阻、电容、二极管器件吸收，使用在产品中上下两个功率开关器件分立安装，无法获得较小的分布电感的场合。以上三种吸收方式，分布电感都较大，吸收效果不太理想。图6为母线采用低分布电感铜板层装结构，该结构可代替分布电感较大的铜条母线，能有效降低母线分布电感引起的过电压；常使用在大功率，多个模块并联的场合，但该结构仍然要使用过电压吸收措施。铜板母线层装结构，因分布电感较低，使过电压幅度也降低，因此，对吸收回路的要求相对较低。但铜版制作工艺复杂、用料多、成本高、安装维修困难。
发明内容
本实用新型的目的是提供一种分布电感小，吸收效果好，结构简单的DC-AC逆变电路功率开关器件过电压吸收结构。
为了实现上述目的，本实用新型由功率开关器件、正极母线、负极母线、电解电容、吸收电容、无感电容和双绞导线组成，吸收电容的两端接头直接接在功率开关器件的正端和负端上，电解电容的正极和负极分别接在正极母线和负极母线上，正极母线和负极母线分别与功率开关器件的正端和负端联接，双绞导线一端的两根导线头分别接在功率开关器件的正端和负端上，其另一端的两根导线头分别接在无感电容的两个接头上，无感电容安装在功率开关器件的附近。
本实用新型的有益效果是能够有效地降低功率开关器件上产生的过电压；并因使用了一组安装在功率开关器件附近的并联成组无感电容，以双绞导线连接，大大提高了布局上的灵活性；在母线为铜条结构时，使用该方案吸收过电压非常有效，以至于不必采用低分布电感的铜版母线层装结构，大大提高制造工艺性和降低成本。
以下结合附图和实施例对本实用新型作进一步的详细说明。
图1为电容直接吸收电原理图图2为R、C、D器件吸收电原理图图3为双R、C、D器件吸收电原理图图4为本实用新型电原理图图5为本实用新型结构布局示意图图6为板状正极母线、负极母线装配位置示意图附图中1.功率开关器件，2.正极母线，3.负极母线，4.电解电容，5.吸收电容，6.无感电容，7.双绞导线，8.绝缘层具体实施方式
如图4、图5所示，本实用新型由功率开关器件1、正极母线2、负极母线3、电解电容4、吸收电容5、无感电容6和双绞导线7组成；吸收电容5的两端接头直接接在功率开关器件1的正端和负端上，电解电容4的正极和负极分别对应接在正极母线2和负极母线3上，正极母线2和负极母线3的另一端分别对应与功率开关器件1的正端和负端联接，双绞导线7一端的两根导线头分别接在功率开关器件1的正端和负端上，其另一端的两根导线头分别接在无感电容6的两个接头上，无感电容6安装在功率开关器件1的附近。
在逆变用功率开关器件的正负端联接点，首先接入短引脚吸收电容，吸收最高频率成份的过电压脉冲能量，其次距功率开关器件1较近的地方安装一组较大容量的并联成组无感电容6，并用双绞导线7将无感电容6两端连到功率开关器件1的正极母线2和负极母线3连接点上，吸收较高频率成份的过冲脉冲能量；第三是利用接在正极母线2和负极母线3上的滤波电解电容4吸收低频率成份的母线电压波动。通过这样三组电容分担吸收过电压脉冲，使母线上过电压脉冲幅度显著降低，特别是较高频率成份的过电压脉冲能量被一组较大容量的无感电容6吸收，而且再使用双绞导线7连接，其无感电容在机器里的位置变得几乎不受连接线长度的限制、方便自如，达到不用正负极低分布电感铜板结构也可获得功率开关器件1上过电压良好吸收的目的。通常功率开关器件1使用上下管组合在一起的模块(例如IGBT模块)，它的模块正端和模块负端，分别接到电源正极母线2和负极母线3，电源上并联接有电解电容4，电解电容4用来做电源整流后滤波和正极母线2与负极母线3上的过电压低频成份吸收旁路；在功率开关器件1的正负极端子间直接以很短连接线接小尺寸无感吸收电容5，该电容用于吸收过电压高频成份，连接线短的目的是使该吸收电容与正极母线2和负极母线3连接后，其回路的分布电感极小，有利于高频成份吸收；本实用新型要点是在于功率开关器件1的近旁安装一组无感电容6，这组电容用双绞导线7与电源的正极母线2和负极母线3相连。使用并联成组无感电容6而不是一个无感电容，是因为一组容量小的电容并联后的总分布电感要比一个同等容量大尺寸电容的分布电感小很多；使用双绞导线7的目的是双绞导线因紧密缠绕使两根绝缘导线的磁场抵消，总分布电感极低，虽然并联成组无感电容6安装在离功率开关器件1稍远的地方，但由于双绞导线7的应用，就像这组无感电容6直接接在吸收电容5的位置相仿，使较高频率的过电压得到有效吸收。
整个逆变器上有若干个功率开关器件，每个功率开关器件上都采用本实用新型所述的并联成组无感电容、双绞导线吸收方法，使得整个逆变器过电压吸收布局方便，吸收有效。由于该吸收电路结构的使用，铜条母线上的分布电感的作用已降低得很小，不会发生高的过电压。因而在铜条母线能承受工作电流的情况下，较大功率时仍然不必使用成本高的低分布电感层装结构铜板母线(见图6所示)。
权利要求1.一种功率开关过电压吸收结构，它由功率开关器件、正极母线、负极母线、电解电容、吸收电容组成；其特征在于它还有无感电容和双绞导线；吸收电容的两端接头直接接在功率开关器件的正端和负端上，电解电容的正极和负极分别接在正极母线和负极母线上，正极母线和负极母线与功率开关器件的正端和负端电联接，双绞导线一端的两根导线头分别接在功率开关器件的正端和负端上，其另一端的两根导线头分别接在无感电容的两个接头上，无感电容安装在功率开关器件的附近。
2.根据权利要求1所述的功率开关器件过电压吸收结构，其特征在于所述无感电容由两个或两个以上电容并联组成。
3.根据权利要求1所述的功率开关器件过电压吸收结构，其特征在于所述双绞导线由两根各自绝缘的导线相互缠绕制成。
4.根据权利要求1所述的功率开关器件过电压吸收结构，其特征在于所述吸收电容为小尺寸短引线无感电容。
专利摘要本实用新型公开了一种DC－AC逆变器中功率开关器件过电压吸收结构，它由功率开关器件、正极母线、负极母线、电解电容、吸收电容、无感电容和双绞导线组成；吸收电容的两端接头直接接在功率开关器件的正负端头上，电解电容的正负极对应接在正负极母线上，正负极母线与功率开关器件的正负端对应联接，双绞导线一端的两根导线头分别接在功率开关器件的正负端上，其另一端的两根导线头分别接在无感电容的两个接头上，无感电容安装在功率开关器件的附近。该结构分布电感极小，过电压吸收能力强，因此可以简化逆变器结构，降低制造成本。
文档编号H02M1/00GK2622925SQ0323490
公开日2004年6月30日 申请日期2003年6月13日 优先权日2003年6月13日
发明者刘永言 申请人:成都希望电子研究所