一种无线缆连接的高压变频器功率单元的制作方法

本实用新型涉及变频器领域，具体为一种无线缆连接的高压变频器功率单元。

背景技术：

高压变频器一般应用在煤炭、钢铁、发电等工业领域，常用在大型引风机、水泵上变频调速，这类大型设备的供电电压通常是6kV或者10kV等高电压，高压变频器一般采用级联构架，由若干个功率模块级联组成。

市场上现有的高压变频器模块单元主要由功率回路和控制回路组成。功率回路器件之间以及功率回路器件和控制回路器件之间是通过线缆和铜排连接。采用线缆连接首先要制作定制的成套电缆，其次装配过程复杂，浪费工时，故障率高。

针对这个问题，专利203339969(一种功率单元主回路结构及高压变频器)提出一种用一块PCB来取代电缆、铜排连接功率单元的主功率回路器件；专利205566121(一种高压变频器功率单元)也提出了一种用PCB来取代电缆连接功率单元的主功率回路器件。

专利一种功率单元主回路结构及高压变频器，只用一块PCB来连接功率器件，这块PCB的面积很大，PCB强度会有问题，失效率会提升；另外该专利未提及控制回路，控制回路还是有存在电缆。

专利一种高压变频器功率单元，最大的问题是功率器件必须用到压块，有压块的功率器件不是常规的器件，比较难找替代；同时该专利也未提及控制回路，控制回路也还是存在电缆。

技术实现要素：

本实用新型提供了一种无线缆连接的高压变频器功率单元，用以解决高压变频器功率单元的功率回路和控制回路电气连接问题。

本实用新型的技术方案在于：包括散热板、第一PCB板、第二PCB板及控制板，所述散热板、第一PCB板、第二PCB板纵向叠置，通过螺钉固定连接，第一PCB板位于散热板和第二PCB板之间，所述散热板上设有功率器件，所述第一PCB板上设有供电电路和驱动电路，所述第二PCB板上设有电容，所述控制板上设有控制电路，控制板垂直设于第一PCB板一侧，与第一PCB板固定连接。

作为上述方案的优选，所述散热板上的功率器件包括整流桥、二极管、晶闸管和IGBT。

作为上述方案的优选，所述散热板上的散热器和功率器件高度相等，且散热器和功率器件上端面设有电气端子，所述电气端子上设有螺纹孔，所述第一PCB板上与所述螺纹孔相对的位置设有通孔，所述通孔设于供电电路或者驱动电路上，第一PCB板与下方螺纹孔通过设于第一PCB板通孔内的螺钉固定连接，同时通过螺钉进行电流交换。

作为上述方案的优选，所述散热板上固设有第一铜柱和第二铜柱，所述第一铜柱上端面与第一PCB板连接，用于支撑第一PCB板，第二铜柱上端穿过第一PCB板与第二PCB板连接，用于支撑第二PCB板，所述第一PCB板上设有第三铜柱和第四铜柱，所述第三铜柱与第一铜柱同轴设置，第三铜柱与第四铜柱上端与第二PCB板连接，且第四铜柱的上端和下端分别连接在第一PCB板与第二PCB板的电路上，用于电流交换。

作为上述方案的优选，所述第一铜柱、第二铜柱、第三铜柱和第四铜柱均有多根。

本实用新型的有益效果在于：上述方案有效避免了在变频器的功率回路和控制回路之间通过线缆连接而容易造成的装配效率低、故障率高的问题。而且相对于现有技术，将电容单独安装在一块PCB板上，减小PCB板的面积，降低了对PCB板强度的要求。并且不需要特殊的功率器件以及压接块，使用普通功率器件即可实现PCB连接。

附图说明

图1为本实用新型的整体结构示意图。

图2为本实用新型中散热板上的结构示意图。

图3为本实用新型中散热板和第一PCB板连接的示意图。

具体实施方式

以下结合附图详细描述本实用新型的实施例。

如图1所示，本实施例的结构包括散热板1、第一PCB板3、第二PCB板2及控制板4，所述散热板1、第一PCB板3、第二PCB板2纵向叠置，通过螺钉固定连接，第一PCB板3位于散热板1和第二PCB板2之间，所述散热板1上设有功率器件6，所述第一PCB板3上设有供电电路和驱动电路，所述第二PCB板2上设有电容5，所述控制板4上设有控制电路，控制板4垂直设于第一PCB板一侧，与第一PCB板3固定连接。

所述散热板1上的功率器件6包括整流桥、二极管、晶闸管和IGBT。

所述散热板1上的散热器和功率器件6高度相等，且散热器和功率器件6上端面设有电气端子7，所述电气端子7上设有螺纹孔，所述第一PCB板3上与所述螺纹孔相对的位置设有通孔，所述通孔设于供电电路或者驱动电路上，第一PCB板3与下方螺纹孔通过设于第一PCB板3通孔内的螺钉8固定连接，同时通过螺钉8进行电流交换。

所述散热板1上固设有第一铜柱9和第二铜柱10，所述第一铜柱9上端面与第一PCB板3连接，用于支撑第一PCB板3，第二铜柱10上端穿过第一PCB板3与第二PCB板2连接，用于支撑第二PCB板2，所述第一PCB板3上设有第三铜柱11和第四铜柱12，所述第三铜柱11与第一铜柱9同轴设置，第三铜柱11与第四铜柱12上端与第二PCB板2连接，且第四铜柱12的上端和下端分别连接在第一PCB板3与第二PCB板2的电路上，用于电流交换。所述第一铜柱9、第二铜柱10、第三铜柱11和第四铜柱12均有多根。

以下对上述结构做如下说明：

1、散热板1上的功率器件6与第一PCB板3之间通过连接在电气端子7上的螺钉8进行电流交换。

2、上述第一铜柱9、第二铜柱10和第三铜柱11主要对第一PCB板3和第二PCB版起到支撑作用，第四铜柱12除了对第二PCB板2起到支撑作用外，还用于第二PCB板2和第一PCB板3之间的电流交换，因此第四铜柱12上下两端均与第一PCB板3和第二PCB板2上的电路连接。

3、由于第一PCB板3和第二PCB板2的电路通过铜柱进行电流交换，第一PCB板3与下方功率器件6通过连接在电气端子7上的螺钉8进行电流交换，因此不需要使用外接线缆，装配更加方便，提高安装效率。

将电容5从第一PCB板3上独立出来，单独安装在一块第二PCB板2上，能够有效降低对PCB板的强度要求，提高使用寿命。

以上仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。