一种电力电子装置结构的制作方法

文档序号:14655591发布日期:2018-06-12 03:20阅读:123来源:国知局

本专利涉及一种电力电子装置结构,尤其涉及一种高频化电力电子变换电源产品的结构,属于电力电子技术领域。本电力电子装置结构适用于高频逆变电源、电镀变换电源、感应加热电源、中频高频炉、超声波电源、电机驱动、电力电子无功补偿、有源电力滤波、变频器、UPS、以及新能源并网逆变等产品和领域。



背景技术:

近年来,随着电力电子技术的发展和能源的日趋紧张,电力电子在许多领域,发挥着重要的作用。但由于传统电力电子产品工艺结构的落后,导致分布参数的加大,致使电力电子产品无法按理想电路运行,引线电感引入高压毛刺,故障率增加,维修复杂,体积庞大,电磁干扰严重。

因此迫切需要一种全新的电力电子产品结构新技术,解决电力电子产品普遍的结构技术问题。新技术必须结构紧凑、产品体积小,电气布线合理,电气分布参数小,维修方便等优点。



技术实现要素:

目前电力电子产品结构,采用电力电子模块上挂突吸电容,或通过引线连接滤波电容,保护元件等,由于引线过长,导致引线电感,在开关电源高di/dt下,产生高压,导致模块高压损坏或模块电压利用率低下,器件成本很高。

在开关电源中,驱动电路远离模块,引起回路干扰,或模块误动作,产品质量也难保障。

由于传统电力电子产品结构不规范和紧凑,导致体积大,维修也十分困难。

为解决上述问题,本专利提出一种电力电子装置结构,本结构具有电气布线合理紧凑,引线电感最小,组件化生产和维修,驱动路径最短等优点,是电力电子产品布局的最优选择。本专利技术成熟,结构简单,实施方便,可广泛应用于现代电力电子产品的工艺结构中。从而使大功率或超大功率电力电子产品小型化,产品中模块电压电流利用率高,以及采用组件化结构,改善生产和维修维护环境,极大提高产品的可靠性。

本专利的技术方案是:

电力电子器件IGBT,VMOS,IGCT,GTR,IGET,IGHT,GTO,MCT,二极管等模块或单管,在工作时往往有开关损耗以及静态损耗。因此,电力电子半导体器件通过螺丝,以面接触形式,固定在平整的散热器上。根据电路拓扑结构,采用金属条将模块端子间进行连接或与外部连接,采用绝缘板固定在模块端子孔上,以便在绝缘板上固定导电柱,根据需要,模块端子引出导电柱。这些导电柱上端与元件板组件(电路拓扑结构中模块之外的元件,包括电容,保护D R C,放电电阻,驱动元件等)相连。

本专利采用组件结构实现电路,如立面图2,俯视图1所示,散热器[9]、[1]上安装模块[10]、[2]、[3],根据电路拓扑结构,模块端子间采用金属条[16]、[4]、[5]、[6]、[7]相连或与外部相连,绝缘板[8]、[17]固定在模块上,并安装导电柱[12],模块端子上引出导电柱[13],导电柱[12]、[13]上面安装元件板组件[11],元件板组件PCB板上包含电路工作所需要的相关元件,包括电容,保护用DRC,放电电阻,以及驱动元件等。

本电力电子装置结构由散热组件[9]、[1],模块组件[10]、[2]、[3],元件板组件[11],以及绝缘板[8]、[17],导电柱[12]、[13]等组成。

由于将电力电子电路中的主电力结构均按组件形式,通过短导电柱紧凑安装在一起,因此,电路分布电感小,体积小,组件安装方便,维修维护方便。从元件板组件引出驱动信号,路径短,抗干扰强。

与现有技术相比,本专利的优点为:

(1)采用组件结构,将电力电子电路中模块外的紧密相关元件,集成在元件板组件中,维修安装方便。

(2)采用导电柱,将元件板组件与模块组件相连,引线电感小,可大大降低模块电压过冲,模块工作安全可靠,模块电压利用率高,节省产品成本。

(3)模块驱动信号从元件板组件近距离引出到模块,路径短,抗干扰能力强。

(4)产品结构紧凑,大大减小设备体积。

(5)采用本专利技术,便于设备的“单元化”,适合产业分工合作。

(6)本专利适应面广,适合在所有电力电子产品的结构工艺中使用。

附图说明

下面结合附图和实施例,对本专利作进一步说明。

图1为本专利所描述结构的俯视示意图。

图2为本专利所描述结构的立面示意图。。

标注[1]、[9]为散热器。

标注[10]、[2]、[3]为电力电子模块。

标注[11]为元件板组件。

标注[14]、[15]为元件板组件[11]上的元件。

标注[16]、[4]、[5]、[6]、[7]为金属条。

标注[17]、[8]为绝缘板。

标注[12]、[13]为导电柱。

具体实施方式

如图1为本专利用于单相电力电子交流稳压电源实施例。金属条[4]连交流电源L,金属条[6]连交流电源N,金属条[5]连交流稳压电源输出端,通过绝缘板[8],以及模块端子上导电柱,与元件板组件相连。从而实现超大功率交流电源的稳压调压。

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