专利名称：一种绝缘栅双极型晶体管水冷逆变装置的制作方法
技术领域：
本实用新型属于逆变器技术领域，特别是提供了一种绝缘栅双极型晶体管水冷逆变装置，它适用于太阳能光伏逆变器。
背景技术：
绝缘栅双极型晶体管IGBT (Insulated Gate Bipolar Transistor),是由双极型三极管和绝缘栅型场效应管组成的复合全控型电压驱动式功率半导体器件，兼有MOSFET的高输入阻抗和GTR的低导通压降两方面的优点。非常适合应用于直流电压为600V及以上的变流系统如交流电机、变频器、开关电源、照明电路、牵引传动等领域。绝缘栅双极型晶体管水冷逆变单元，结构紧凑，散热效率高；并且通过水冷逆变单元的并联，在大功率光伏逆变器上得到了很好的应用。绝缘栅双极型晶体管水冷逆变单元可以独立进行功率跟踪，跟踪效率高；多单元并联可以实现大功率逆变功能。绝缘栅双极型晶体管水冷逆变单元，同风冷散热逆变单元相比，具有结构紧凑、散热效率高、无噪音的特点。
发明内容本实用新型的目的在于提供一种绝缘栅双极型晶体管水冷逆变装置，是将直流电逆变成三相正弦交流电的装置，它适用于太阳能光伏逆变器。绝缘栅双极型晶体管水冷逆变装置的外形尺寸为:400 mm x254 mm x953mm。本实用新型包括机械支撑元件和电气元件。机械支撑元件包括左侧板、右侧板、上支撑板、下支撑板、电容支撑板。电气元件包括直流接触器、直流电流霍尔、电容预充电电阻、预充电二极管、直流支撑电容、层叠母排、均压电阻、绝缘栅双极型晶体管、交流电流霍尔、交流保险丝。绝缘栅双极型晶体管通过水冷板散热，水冷板采用铝合金材质。上支撑板、下支撑板、电容支撑板夹在左侧板与右侧板之间，左侧板和右侧板上有开槽，上支撑板、下支撑板、电容支撑板插到左侧板和右侧板的开槽内，并用螺丝固定。左侧板、右侧板、上支撑板、下支撑板和电容支撑板组成的框架，起支撑和固定作用，它们的材质是3mm钢板，表面镀锌处理。上支撑板上安装有直流接触器、电容预充电电阻、绝缘子，绝缘子上装有铜排；下支撑板上装有水冷板、交流电流霍尔；水冷板上固定绝缘栅双极型晶体管；下支撑板上还装有绝缘子，绝缘子上固定交流保险丝和导电铜排。电容支撑板上固定6只直流支撑电容、6只直流支撑电容用层叠母排连接，每只直流支撑电容的正负极之间有2个均压电阻。直流接触器通过直流铜排与层叠母排连接，直流铜排上装有直流电流霍尔。层叠母排通过螺栓与绝缘栅双极型晶体管连接；绝缘栅双极型晶体管连接通过铜排与交流保险丝相连，交流铜排穿过交流电流霍尔。绝缘栅双极型晶体管水冷逆变装置的电路图，如图4所示:各个电气元件都使用铜排和层叠母排连接，铜排的材料是黄铜，表面镀锡。层叠母排是用两层铜板叠在一起，两层铜板中间、外表面都有绝缘层，层叠母排杂散电感小，有利于绝缘栅双极型晶体管的工作。本实用新型的优点在于，结构紧凑，散热效率高，无噪音。
图1为本实用新型的三维立体图。其中，左侧板1、右侧板2、上支撑板3、下支撑板
4、层叠母排6、绝缘栅双极型晶体管7、水冷板8、均压电阻9、直流接触器10、直流电流霍尔
11、交流电流霍尔12、交流保险丝13、电容预充电电阻15、预充电二极管16。图2为本实用新型的主视图。图3为本实用新型的俯视图。其中，电容支撑板5、直流支撑电容14。图4为本实用新型的电路图。
具体实施方式
为了更为具体地描述本实用新型，
以下结合附图及实施例对本实用新型的技术方案及其相关原理进行详细说明。如图1、图2、图3所示，所述的绝缘栅双极型晶体管水冷逆变单元，由左侧板1、右侧板2、上支撑板3、下支撑板4、电容支撑板5组成机械框架，材质为3mm厚钢板，表面镀锌处理。上支撑板3、下支撑板4、电容支撑板5夹在左侧板I和右侧板2中间，用螺栓固定。上支撑板上安装直流接触器10，电容预充电电阻15。所述的绝缘栅双极型晶体管水冷逆变单元，下支撑板上安装水冷板8、交流电流霍尔12、交流保险丝13 ;水冷板上安装绝缘栅双极型晶体管7 ;保险丝13与绝缘栅双极型晶体管7通过铜排连接，铜排穿过交流电流霍尔12 ;铜排材质为黄铜，表面镀锡处理。所述的绝缘栅双极型晶体管水冷逆变单元，电容支撑板5上固定直流支撑电容14 ；6个直流支撑电容14用层叠母排6连接；每个直流支撑电容14上并联2个均压电阻9。所述的绝缘栅双极型晶体管水冷逆变单元，层叠母排6与绝缘栅双极型晶体管7直接通过螺栓固定连接；层叠母排6与直流接触器10通过铜排连接，铜排上安装直流电流霍尔10和预充电二极管16。所述的绝缘栅双极型晶体管水冷逆变单元的电路如图4所示。所有电气元件直接的连接采用铜排和层叠母排，并且满足最小电气间距。
权利要求1.一种绝缘栅双极型晶体管水冷逆变装置，其特征在于，包括机械元件和电气元件；机械元件包括左侧板(I)、右侧板(2)、上支撑板(3)、下支撑板(4)、电容支撑板(5);电气元件包括直流接触器(10)、直流电流霍尔(11)、电容预充电电阻(15)、预充电二极管(16)、直流支撑电容(14)、层叠母排(6)、均压电阻(9)、绝缘栅双极型晶体管(7)、交流电流霍尔(12)、交流保险丝(13); 上支撑板(3 )、下支撑板(4)、电容支撑板(5 )夹在左侧板(I)与右侧板(2 )之间，左侧板(I)与右侧板(2)上有开槽，上支撑板(3)、下支撑板(4)、电容支撑板(5)插到左侧板(I)与右侧板(2)的开槽内，并用螺丝固定； 上支撑板(3)上安装有直流接触器(10)、电容预充电电阻(15)、绝缘子，绝缘子上装有铜排；下支撑板(4)上装有水冷板(8)、交流电流霍尔(12);水冷板上固定绝缘栅双极型晶体管(7);下支撑板(4)上还装有绝缘子，绝缘子上固定交流保险丝(13)和导电铜排；电容支撑板(5)上固定6只直流支撑电容、6只直流支撑电容用层叠母排(6)连接，每只直流支撑电容的正负极之间有2个均压电阻；直流接触器通过直流铜排与层叠母排连接，直流铜排上装有直流电流霍尔(11);层叠母排通过螺栓与绝缘栅双极型晶体管(7)连接；绝缘栅双极型晶体管(7)通过铜排与交流保险丝(13)相连，交流铜排穿过交流电流霍尔(12)。
2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，水冷板(8)采用铝合金材质。
3.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，由左侧板(I)、右侧板(2)、上支撑板(3)、下支撑板(4)、电容支撑板(5)组成机械框架，材质为3mm厚钢板，表面镀锌处理。
4.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，其特征在于，绝缘栅双极型晶体管水冷逆变装置的外形尺寸为:400mm x254mm x953mm。
专利摘要一种绝缘栅双极型晶体管水冷逆变装置，属于逆变器技术领域，适用于太阳能光伏逆变器。绝缘栅双极型晶体管水冷逆变单元包括机械元件和电气元件。机械元件包括左侧板(1)、右侧板(2)、上支撑板(3)、下支撑板(4)、电容支撑板(5)。电气元件包括直流接触器(10)、直流电流霍尔(11)、电容预充电电阻(15)、预充电二极管(16)、直流支撑电容(14)、层叠母排(6)、均压电阻(9)、绝缘栅双极型晶体管(7)、交流电流霍尔(12)、交流保险丝(13)。绝缘栅双极型晶体管(7)通过水冷板(8)散热，水冷板采用铝合金材质。优点在于，结构紧凑，散热效率高，无噪音。
文档编号H02M7/42GK202949371SQ20122067496
公开日2013年5月22日 申请日期2012年12月9日 优先权日2012年12月9日
发明者石志学, 金传付, 郭艳鹏, 王金峰, 吉文杰, 于立业, 张云贵 申请人:冶金自动化研究设计院