一种功率模块结构及变频器的制作方法

本实用新型涉及变频器技术领域，尤其涉及一种功率模块结构及变频器。

背景技术：

目前变频技术以及调速技术日益成熟，在现代工业生产日益广泛应用。目前变频器的外形通常为比较宽的结构，当多台变频器并排安装时，占用客户的安装空间比较大。虽然已有结构进行改进的变频器，但为了满足在变频器内设置的独立风道及可整机散热的需求，会在变频器中的散热器腔体和PCB类的腔体内分别设置了两个风扇，但是其安装工艺比较复杂，同时整机成本也比较高。

技术实现要素：

本实用新型实施例提供一种功率模块结构及变频器，其结构简单，安装方便，能够有效降低生产成本以及安装体积。

第一方面，本实用新型实施例提供了一种功率模块结构，其包括散热器、安装板、功率模块、电容板、电流检测板以及驱动板；其中，

所述散热器安装在所述安装板上，所述安装板上与所述散热器相对应的位置设有开孔，所述功率模块通过所述开孔安装在所述散热器上；

所述电容板包括电容组件以及用于固定所述电容组件的基板；所述安装板设有用于与所述电容组件的电容相匹配的安装孔，所述电容组件中的每个电容安装在相应的安装孔上，以使所述电容板安装在所述功率模块的上方时，所述电容组件位于所述散热器的一侧；

所述电流检测板安装在所述电容板的上方，并与所述电容板电性相连；所述驱动板垂直安装在所述电容板的一侧，并分别与所述电容板以及电流检测板电性相连。

可选地，所述基板上设有功率模块连接输入端子、功率模块连接输出端子以及电容板信号连接端子，所述电流检测板上设有电流检测板连接端子；所述电流检测板与所述功率模块连接输出端子电性相连；所述驱动板上设有用于与所述功率模块连接输入端子电性相连的主回路端子、用于与所述电容板信号连接端子电性相连的电容板信号连接接口以及用于与所述电流检测板连接端子电性相连的电流检测板连接接口，以使所述电容板以及电流检测板分别与所述驱动板实现信号交换。

可选地，所述电容板的基板的一侧设有限位缺口，所述驱动板设有与所述限位缺口相匹配的限位部件。

可选地，所述功率模块连接输入端子设置在所述电容板上靠近驱动板的一侧，所述功率模块连接输入端子上设有设有用于安装螺钉的螺纹孔，所述驱动板上与所述螺纹孔相应的位置设有相应的第二通孔，以使所述安装螺钉依次通过所述第二通孔以及螺纹孔将所述驱动板固定在所述功率模块连接输入端子上。

可选地，所述安装板上设有四个均匀分布的定位柱，所述电容板的基板在与所述定位柱相匹配的位置设有相应的第一通孔，以使相应的紧固件贯穿所述第一通孔并将所述基板安装在所述安装板的正上方。

第二方面，本实用新型还提供一种变频器，其包括机箱以及位于所述机箱内部的风扇组件、控制板和如上述方面所述的功率模块结构；其中，

所述功率模块结构安装在所述机箱的腔体内部，所述安装板将所述腔体分隔为位于所述安装板上方的第一腔体以及位于所述安装板下方的第二腔体，所述机箱的前侧板上对应所述第二腔体的位置设有第一风口，所述机箱的后侧板上对应所述第二腔体的位置设有第二风口，所述风扇组件位于所述第二腔体内并固定在所述前侧板或后侧板上，且其还与所述功率模块结构的驱动板电性相连而由所述驱动板所驱动；

所述功率模块结构中的驱动板还包括控制板连接端子，所述驱动板以及控制板均位于所述第一腔体内，所述驱动板安装在所述机箱的左侧板或右侧板上，所述控制板安装在位于所述驱动板相对侧的侧板上，以使所述控制板通过导线与所述控制板连接端子电性相连。

可选地，所述变频器还包括键盘组件，所述键盘组件固定在所述顶板上，且其固定的位置靠近所述后侧板，并与所述驱动板电性相连。

可选地，所述变频器还包括直流端子座，所述直流端子座位于所述键盘组件的正下方，所述直流端子座包括直流母线铜排，所述驱动板的主回路端子通过直流母线铜排与外部设备电性相连。

可选地，所述变频器还包括主功率端子以及覆盖在所述主功率端子正上方的防护盖板；所述主功率端子固定在所述顶板上，且其固定的位置靠近所述前侧板，并与所述驱动板电性相连；所述防护盖板通过相应的第一卡扣结构卡接在所述顶板的第一卡扣上。

可选地，所述变频器还包括中盖组件，所述中盖组件通过相应的第二卡扣结构卡接在所述顶板的第二卡扣上，且所述中盖组件位于所述键盘组件以及所述防护盖板之间的位置。

本实用新型实施例的结构简单，通过功率模块结构的各个部件的合理布局，能够在确保工作性能稳定，散热快速均匀的同时，实现变频器内部结构更加紧凑，且安装工艺更加简洁，同时也能减少变频器的安装体积，从而有效降低整机的生产成本。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本实用新型实施例提供的一种功率模块结构的结构图；

图2是本实用新型实施例提供的一种功率模块结构的另一结构图；

图3是本实用新型实施例提供的一种功率模块结构的另一结构图；

图4是本实用新型实施例提供的一种功率模块结构的另一结构图；

图5是本实用新型实施例提供的一种变频器的结构图；

图6是本实用新型实施例提供的一种变频器的另一结构图；

图7是本实用新型实施例提供的一种变频器的另一结构图；

图8是本实用新型实施例提供的一种变频器的另一结构图。

附图标识：11、散热器；12、安装板；121、安装孔；122、定位柱；123、过线通孔；13、功率模块；14、电容板；141、电容组件；141a、限位缺口；142、基板；142a、功率模块连接输入端子；142b、功率模块连接输出端子；142c、电容板信号连接端子；143、护套；15、电流检测板；151、电流检测板连接端子；16、驱动板；161、限位部件；162、主回路端子；163、电容板信号连接接口；164、电流检测板连接接口；165、控制板连接端子；20、机箱；21、前侧板；22、左侧板；23、右侧板；24、第一腔体；25、第二腔体；30、风扇组件；40、控制板；50、键盘组件；60、直流端子座；61、直流母线铜排；70、主功率端子；71、防护盖板；80、中盖组件；81、第二卡扣。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

应当理解，当在本说明书和所附权利要求书中使用时，术语“包括”和“包含”指示所描述特征、整体、步骤、操作、元素和/或组件的存在，但并不排除一个或多个其它特征、整体、步骤、操作、元素、组件和/或其集合的存在或添加。

还应当理解，在此本实用新型说明书中所使用的术语仅仅是出于描述特定实施例的目的而并不意在限制本实用新型。如在本实用新型说明书和所附权利要求书中所使用的那样，除非上下文清楚地指明其它情况，否则单数形式的“一”、“一个”及“该”意在包括复数形式。还应当进一步理解，在本实用新型说明书和所附权利要求书中使用的术语“和/或”是指相关联列出的项中的一个或多个的任何组合以及所有可能组合，并且包括这些组合。

参见图1至图8，其展示了本实用新型所提供的一种功率模块结构的一实施例。如图所示，本实施例的功率模块结构10包括散热器11、安装板12、功率模块13、电容板14、电流检测板15以及驱动板16。

其中，所述散热器11安装在所述安装板12上，所述安装板12上与所述散热器11相对应的位置设有开孔，所述功率模块13通过所述开孔安装在所述散热器11上。具体的，所述安装板12可以作为固定安装散热器11、功率模块13、电容板14、电流检测板15以及驱动板16等部件的基础，并实现将散热器11和其余部件的隔离的作用。将功率模块13安装在散热器11上方，有利于为功率模块13散热。具体的是指，功率模块13是通过安装板12上的开孔固定在散热器11上的，以便于用户进行组装。

所述电容板14包括电容组件141以及用于固定所述电容组件的基板142；所述安装板12设有用于与所述电容组件141的电容相匹配的安装孔121，所述电容组件141中的每个电容安装在相应的安装孔121上，以使所述电容板14安装在所述功率模块13的正上方时，所述电容组件141位于所述散热器11的一侧。具体的，所述电容板14的电容组件141是套接在所述安装板上的，同时电容组件141还固定在所述基板142上，以便于将电容板14整体安装在安装板12上，即能够将电容板14固定在功率模块13的正上方。再者，通过合理的布局，所述电容组件141是设置在所述散热器11的一侧的，从而可与散热器11一起设置于变频器的风道中而实现更好的散热。

所述电流检测板15安装在所述电容板14的上方，并与所述电容板14电性相连。所述驱动板16垂直安装在所述电容板14的一侧，并分别与所述电容板14以及电流检测板15电性相连。其中，所述电流检测板15是固定在所述电容板14的正上方的，能够有效地节省功率模块结构10的整体构成空间，使得各个部件之间更为紧凑。同时，所述驱动板16垂直安装在所述电容板14的一侧，也能够有效节省安装体积。

在一实施例中，例如本实施例中，所述基板142上设有功率模块连接输入端子142a、功率模块连接输出端子142b以及电容板信号连接端子142c，所述电流检测板15上还设有电流检测板连接端子151；所述电流检测板15与所述功率模块连接输出端子142b电性相连，所述驱动板16上设有用于与所述功率模块连接输入端子142a电性相连的主回路端子162、用于与所述电容板信号连接端子142c电性相连的电容板信号连接接口163以及用于与所述电流检测板连接端子151电性相连的电流检测板连接接口164，以使所述电容板14以及电流检测板15分别与所述驱动板16实现信号交换。

其中，作为可选的，电流检测板15可以在与所述所述功率模块连接输出端子142b电性相连的时候，实现固定在所述电容板14上。同时，电流检测板15还可以通过另外的六角柱固定在所述电容板14上，以使电流检测板15能够更为稳定地固定在电容板14上，确保其位置不发生变化。

再者，所述驱动板16垂直安装在所述电容板14的一侧，还能便于所述驱动板16上的主回路端子162与所述功率模块连接输入端子142a电性相连。作为可选的，主回路端子162可以通过导线与所述功率模块连接输入端子142a相连接。而驱动板16上的电容板信号连接接口163以及电流检测板连接接口164分别能够与所述电容板信号连接端子142c以及所述电流检测板连接端子151通过插接的方式进行电性连接，上述部件的连接方式能够有效地减少整体的安装体积，提高安装效率。

在一实施例中，例如本实施例中，所述电容板14的基板142的一侧设有限位缺口141a，所述驱动板16设有与所述限位缺口141a相匹配的限位部件161。其中，驱动板16通过限位部件161垂直固定在所述电容板14的限位缺口141a上的，上述结构的设置能够使得功率模块结构10的各个部件的布置更为合理，便于驱动板16跟电容板14、电流检测板15更为简单快速地实现电性连接。

在一实施例中，例如本实施例中，所述功率模块连接输入端子142a设置在所述电容板14上靠近驱动板16的一侧，所述功率模块连接输入端子142a上设有用于安装螺钉的螺纹孔，所述驱动板16上与所述螺纹孔相应的位置设有相应的第二通孔，以使所述安装螺钉依次通过所述第二通孔以及螺纹孔将所述驱动板16固定在所述功率模块连接输入端子142a上。其中，功率模块连接输入端子142a设置在靠近驱动板16的位置，不仅便于其与驱动板16进行电性连接，还能够进一步将驱动板16固定在电容板14上。

在一实施例中，例如本实施例中，所述安装板12的安装孔121上设有用于套接在所述电容组件141中的电容上的护套143。在本实施例中，该安装板12还起到中部隔离的作用，用于在功率模块结构10装配在变频器的机箱内部后，将机箱分为两个隔离的部分，即所述护套143的设置能够使得安装板12的上方与下方实现进一步地隔离。具体的，护套143设置在用于通过电容组件141的安装孔121上方，从而，在变频器的使用过程中，可避免灰尘等从安装孔121与电容组件141组合后形成的空隙进入到安装板12的上方从而影响功率模块13以及其他部件的性能。

在一实施例中，例如本实施例中，所述安装板12上设有四个均匀分布的定位柱122，所述电容板14的基板142在与所述定位柱122相匹配的位置设有相应的第一通孔，以使相应的紧固件贯穿所述第一通孔并将所述基板142固定在所述安装板12的正上方。其中，四个定位柱122可以分别设置在安装板12的四个对角上，不仅能够节省空间，还能使得电容板14更为牢固地固定在所述安装板12上。

故上述功率模块结构10的结构简单，能够作为整体直接安装在变频器的机箱内部，且所述功率模块结构10的装配路线清晰，便于批量化生成，有效地提高了生产效率。

另外，参见图1至图8，本实用新型还提供一种变频器，其包括机箱20以及位于所述机箱内部的风扇组件30、控制板40和上述功率模块结构10。

一般情况下，所述机箱20可以包括前侧板21、后侧板、顶板、底板、左侧板22以及右侧板23，并由所述前侧板21、后侧板、顶板、底板、左侧板22以及右侧板23构成一个腔体。

所述功率模块结构10可固定安装在所述机箱的腔体内部，所述安装板12将所述腔体分隔为位于所述安装板12上方的第一腔体24以及位于所述安装板12下方的第二腔体25，所述机箱20的前侧板21上对应所述第二腔体25的位置设有第一风口，所述机箱20的后侧板上对应所述第二腔体25的位置设有第二风口，所述风扇组件30位于所述第二腔体25内并固定在所述前侧板21或后侧板上，且其还与所述功率模块结构10的驱动板16电性相连而由所述驱动板16所驱动。

其中，所述功率模块结构10是整体安装在机箱20的内部的，电容组件141以及散热器11均可以位于第二腔体25内部。例如，若前侧板21上设有第一风口，后侧板上设有第二风口，风扇组件30是固定在该前侧板21上的，当然风扇组件30还可以是固定在后侧板上的。又第一风口、第二风口以及风扇组件30均对应第二腔体，故可知该第二腔体可以是一个独立的风道。当风扇组件30中的风扇开始工作时，能够带走电容组件141以及散热器11所散发出来的热量，即实现为变频器降温的作用。另外，所述风扇组件可以包括风扇以及风扇盖板，若风扇盖板是固定在前侧板21上的，且其位于第一风口的位置，而风扇是通过固定在风扇盖上从而固定在前侧板21上的，当风扇工作时，能够使第二腔体内形成气流，从而带走电容组件141以及散热器11所散发的热量。同理，当风扇盖板固定在后侧板上，且其位于第二风口的位置时，若风扇工作，也能够使第二腔体内形成气流。

所述功率模块结构10中的驱动板16还包括控制板连接端子165，所述驱动板16以及控制板40均位于所述第一腔体24内，所述驱动板16安装在所述机箱20的左侧板或右侧板上，所述控制板40安装在位于所述驱动板16相对侧的侧板上，以便所述控制板40通过导线与所述控制板连接端子165电性相连。其中，当驱动板16固定安装在所述电容板14的一侧时，那么为了使得功率模块结构10固定在机箱20内部，还可以将驱动板16固定安装在电容板14的一侧所靠近的侧板上。相应的，控制板40可以设置在所述驱动板16所在的侧板的相对侧，以便于跟驱动板16进行电性相连，同时节省变频器的内部空间，便于安装和拆卸。例如，当所述驱动板16固定在所述机箱20的左侧板22上时，所述控制板40安装在所述机箱20的右侧板23上；同理，当所述驱动板16固定在所述机箱20的右侧板23上时，所述控制板40安装在所述机箱20的左侧板22上。

同时，本实用新型中的变频器中的功率模块结构的具体装配关系以及作用已经在上述实施例中进行了详细阐述，故在此不再赘述。

在一实施例中，例如本实施例中，所述变频器还包括键盘组件50，所述键盘组件50固定在所述顶板上，且其固定的位置靠近所述后侧板，并与所述驱动板16电性相连。其中，键盘组件50的设置能够便于用户进行相应的控制和操作。

在一实施例中，例如本实施例中，所述变频器还包括直流端子座60，所述直流端子座60位于所述键盘组件50的正下方，所述直流端子座60包括直流母线铜排61，所述驱动板16的主回路端子162通过直流母线铜排61与外部设备电性相连。其中，直流端子座60设置在机箱20的顶板上，便于直流母线铜排61与驱动板16上的主回路端子162相连接，并能够便于外部设备连接到直流端子座60上。所述外部设备可以是其他的变频器。当然，在本实施例中直流端子座60所连接的外部设备的种类并不做限定。

在一实施例中，例如本实施例中，所述变频器还包括主功率端子70以及覆盖在所述主功率端子70正上方的防护盖板71；所述主功率端子70固定在所述顶板上，且其固定的位置靠近所述前侧板21，并与所述驱动板16电性相连；所述防护盖板71通过相应的第一卡扣结构卡接在所述顶板的第一卡扣上。其中，变频器可以通过主功率端子70连接外部设备，例如，变频器可以通过主功率端子70连接外部电机，或者外部电源等外部设备。当然，在本实施例中，主功率端子70连接的外部设备在本实施例中并不做限定，但需要与变频器的直流端子座60所连接的外部设备相匹配。另外，防护盖板71的设置能够有效保护主功率端子70，避免其遭受外部环境的影响。

在一实施例中，例如本实施例中，所述变频器还包括中盖组件80，所述中盖组件80通过相应的第二卡扣结构卡接在所述顶板的第二卡扣81上，且所述中盖组件80位于所述键盘组件50以及所述防护盖板71之间的位置。其中，中盖组件80在变频器中起到保护机箱20的作用，能够延长变频器的使用寿命。

在一实施例中，例如本实施例中，所述功率模块结构的安装板12上还设有过线通孔123，以使所述风扇组件30的电源线通过过线通孔123与所述驱动板16电性相连。其中，为了放置风扇组件30的电源线，可以在所述安装板12上设置过线通孔，以将所述电源线从第一腔体24延伸到第二腔体25中，从而与驱动板16电性相连，以使驱动板为风扇组件供电。

以上所述，仅为本实用新型的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，可轻易想到各种等效的修改或替换，这些修改或替换都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。因此，本实用新型的保护范围应以权利要求的保护范围为准。