用于降低逆变输出电路寄生电感的安装结构的制作方法

本实用新型属于电机控制领域，具体提供一种用于降低逆变输出电路寄生电感的安装结构。

背景技术：

IGBT(Insulated Gate Bipolar Transistor)又名绝缘栅双极型晶体管，是由BJT(双极型三极管)和MOS(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。GTR饱和压降低，载流密度大，但驱动电流较大；MOSFET驱动功率很小，开关速度快，但导通压降大，载流密度小。IGBT综合了以上两种器件的优点，驱动功率小而饱和压降低。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。

大功率伺服驱动器逆变输出电路主要用于将直流电压变换为驱动电机的交变电压，因单体IGBT电流有限，逆变输出部分采用多只IGBT并联以达到足以驱动600kw以上电机的驱动电流。但是并联有IGBT的主回路上电流过大会使得耗散功率增大、尖峰电压增高、对外辐射增强。

相应地，本领域需要一种新的逆变输出电路安装结构来解决上述问题。

技术实现要素：

为了解决现有技术中的上述问题，即为了解决现有大功率伺服驱动器逆变输出电路耗散功率大、尖峰电压高和对外辐射强的问题，本实用新型提供了一种用于降低逆变输出电路寄生电感的安装结构，该安装结构包括三个逆变电路，所述三个逆变电路用于将直流电压转变成三相交变电压；每路所述逆变电路又包括第一叠层母排、第二叠层母排、输出连片和至少两个IGBT模块；在所述IGBT模块的第一端上，所述IGBT模块的正极与所述第一叠层母排电连接，所述IGBT模块的负极与所述第二叠层母排电连接，所述IGBT模块的第二端与所述输出连片电连接；所述逆变电路还包括无感电容，所述无感电容与所述IGBT模块的第一端电连接。

通过在IGBT模块电源端的正负极连接无感吸收电源有效地降低了逆变电路的寄生电感。

在上述安装结构的优选技术方案中，所述安装结构还包括第三叠层母排，所述第三叠层母排包括正极和负极以及位于所述正极和所述负极之间的绝缘层；所述第三叠层母排的正极与每个所述IGBT模块的正极电连接，所述第三叠层母排的负极与每个所述IGBT模块的负极电连接。

通过将第三叠层母排的正负极分别与IGBT模块的正负极电连接，进一步降低了逆变电路的寄生电感。

在上述安装结构的优选技术方案中，所述第三叠层母排是PN叠层母排。

在上述安装结构的优选技术方案中，所述PN叠层母排的正极和负极分别通过导电螺柱与所述IGBT模块的正极和负极电连接。

在上述安装结构的优选技术方案中，每个所述逆变电路包括三个所述IGBT模块。

在上述安装结构的优选技术方案中，各个所述逆变电路中的所述IGBT模块的数量相同。

在上述安装结构的优选技术方案中，所述第一叠层母排和所述第二叠层母排为E型叠层母排。

在上述安装结构的优选技术方案中，所述输出连片通过导电螺柱与所述IGBT模块相连接，并且/或者所述IGBT模块通过导电螺柱与所述第一叠层母排和第二叠层母排分别连接。

在上述安装结构的优选技术方案中，所述输出连片是叠层母排。

本领域技术人员能够理解的是，在本实用新型的优选技术方案中，通过在IGBT模块电源端的正负极处连接有无感电容，并将PN叠层母排的正负极分别与每个IGBT模块的正负极电连接，使得逆变电路不仅有效地降低了寄生电感和尖峰电压，而且对电磁辐射干扰起到了一定的抑制作用。

附图说明

图1是本实用新型的用于降低逆变输出电路寄生电感的安装结构的效果示意图；

图2是本实用新型的用于降低逆变输出电路寄生电感的电路连接原理图。

具体实施方式

下面参照附图来描述本实用新型的优选实施方式。本领域技术人员应当理解的是，这些实施方式仅仅用于解释本实用新型的技术原理，并非旨在限制本实用新型的保护范围。例如，附图2旨在阐述本实用新型的安装结构的逆变输出电路的工作原理，附图2中电路的各元件的数量不仅限于图2中所示，本领域技术人员可以根据需要对其作出调整，以便适应具体的应用场合。

需要说明的是，在本实用新型的描述中，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方向或位置关系的术语是基于附图所示的方向或位置关系，这仅仅是为了便于描述，而不是指示或暗示所述装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

此外，还需要说明的是，在本实用新型的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域技术人员而言，可根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

如图1所示，本实用性的用于降低逆变输出电路寄生电感的安装结构包括三个逆变电路1，每路逆变电路1又包括：第一叠层母排11、第二叠层母排12、输出连片13、四个IGBT(Insulated Gate Bipolar Transistor)，绝缘栅双极型晶体管)模块14和四个无感电容15。在IGBT模块14的第一端(图1中IGBT模块14的右端)上，IGBT模块14的正极与第一叠层母排11电连接，优选地，通过导电螺杆固定连接，或者本领域技术人员也可以采用其他连接形式，例如，焊接；IGBT模块14的负极与第二叠层母排12电连接，优选地，通过导电螺杆固定连接，或者本领域技术人员也可以采用其他连接形式，例如，焊接。IGBT模块14的第二端(图1中IGBT模块14的左端)与输出连片13电连接，优选地，通过导电螺杆固定连接，或者本领域技术人员也可以采用其他连接形式，例如，焊接。

继续参阅图1，无感电容15固定安装在IGBT模块14的第一端，并且无感电容15的正极与IGBT模块14的正极电连接，优选地，采用导电螺杆固定连接，或者本领域也可以采用其他的连接方式，例如，焊接；无感电容15的负极与IGBT模块14的负极电连接，优选地，采用导电螺杆固定连接，或者本领域也可以采用其他的连接方式，例如，焊接。无感电容15设置在逆变电路1中能够有效地抑制逆变电路1中尖峰电压的产生。

本领域技术人员容易理解的是，由电感估算估算公式L＝3.19la/b(L＝nH，l＝导体长度，a＝电介质厚度，b＝导体宽度)可知电感的大小与导体的长度和导体的厚度成正比，与导体的宽度成反比，因此，为了减小寄生电感，在保证第一叠层母排11和第二叠层母排12与各逆变电路1上所有IGBT模块14能够连接的前提下，可以尽量地将第一叠层母排11和第二叠层母排12做得宽一些、短一些，同时尽可能地将各IGBT模块14之间的安装距离缩小些。在本实用新型的用于降低逆变输出电路寄生电感的安装结构的优选实施方式中，第一叠层母排11和第二叠层母排12均设置成E型叠层母排，使得第一叠层母排11和第二叠层母排12与IGBT模块14以及无感电容15的连接更加方便。

本领域技术人员能够理解的是，还可以将三根输出连片13都设置成叠层母排，以便于进一步降低各逆变电路1中的寄生电感。

进一步参阅图1，本实用性的安装结构还包括第三叠层母排2，第三叠层母排2包括正极(图中未示出)、负极(图中未示出)和设置在正极与负极之间的绝缘层(图中未示出)。第三叠层母排2的正极与IGBT模块14第一端上的正极电连接，优选地，通过导电螺柱固定连接，或者本领域技术人员还可以采用其他的连接方式，例如，通过导线连接，并将到导线的两端分别与第三叠层母排2的正极和IGBT模块14的正极焊接在一起；第三叠层母排2的负极与IGBT模块14第一端上的负极电连接，优选地，通过导电螺柱固定连接，或者本领域技术人员还可以采用其他的连接方式，例如，通过导线连接，并将到导线的两端分别与第三叠层母排2的负极和IGBT模块14的负极焊接在一起。如图1中所示，第三叠层母排2位于所有IGBT模块14的上方，并因此将IGBT模块14进行覆盖。进一步优选地，第三叠层母排2是PN叠层母排。本领域技术人员容易理解的是，第三叠层母排2能够进一步降低各逆变电路1上的寄生电感和尖峰电压，同时对电磁辐射的干扰也起到了一定的抑制作用。

本领域技术人员能够理解的是，在保证各逆变电路1中的元器件数量以及连接方式相同的前提下，IGBT模块14的数量可以是任意值，只要输出的三相交变电压电压和电流满足用户的需求即可；同时每个IGBT模块14上也并非必须连接无感电容15，只要能够保证尖峰电压在设备允许的范围内即可。

如图2所示，示出了用于降低逆变输出电路寄生电感的电路连接原理。通过三个并联有IGBT模块的逆变电路将直流电压转变成三相交流电压输出，并通过无感电容对峰值电压进行消除。需要说明的是，图2中的电路连接图旨在帮助本领域技术人员对本实用新型的用于降低逆变输出电路寄生电感的安装结构进行理解，并非要求图2中的各电子元件与图1中的各电子元件的型号、数量完全相同。

至此，已经结合附图所示的优选实施方式描述了本实用新型的技术方案，但是，本领域技术人员容易理解的是，本实用新型的保护范围显然不局限于这些具体实施方式。在不偏离本实用新型的原理的前提下，本领域技术人员可以对相关技术特征作出等同的更改或替换，这些更改或替换之后的技术方案都将落入本实用新型的保护范围之内。