CN103618306A - 低压伺服驱动器分布式混合直流母线储能滤波器 - Google Patents

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王东文
陈雪松
赵飞
侯竑
佟宁泽
李启郡
王文生
吴尧
宋词
朱辉
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Abstract

一种低压伺服驱动器分布式混合直流母线储能滤波器，属于自动控制技术领域。该滤波器包括16个低压大容值的铝电解电容器，5个CBB电容器（容值阶梯分布），1个薄膜电容器，双层电路板；正极铜板和负极铜板采用电路板大面积敷铜实现，铜板集成在电路板中，通过电路板固定和隔离铜板，增强了抗冲击振动的能力，抗腐蚀能力，提高了使用寿命，且正负极板大面积耦合具有固有电容，低电感，分布式电容器的并联可以降低电源内阻抗，降低开关管产生的瞬态脉冲电压，抑制震荡，减少地磁干扰，同时，分立器件的选用和分布式的分布，有利于器件散热，延长了器件的使用寿命，提高了系统稳定性。

Description

低压伺服驱动器分布式混合直流母线储能滤波器
技术领域
本发明属于自动控制技术领域，特别涉及一种低压伺服驱动器分布式混合直流母线储能滤波器，用于滤除直流母线谐波及为逆变单元提供能量。
背景技术
传统直流母线储能器采用集中方式，寄生电感量大，功能单一，不利于功率器件的安全运行。这种低压伺服驱动器分布式混合直流母线储能滤波器就是在这样的技术背景下发展起来的。
发明内容
本发明的目的在于提供一种低压伺服驱动器分布式混合直流母线储能滤波器，采用分立大容量电容器代替传统单个电容器，同时集成不同容值的无感低容值电容器，达到储能和滤波的双重目的。
本发明包括包括16个2200uF/63V的铝电解电容器，3个0.1uF/630V的CBB电容器，1个0.47uF/630V的CBB电容器，1个1.5uF/630V的CBB电容器，1个2.2uF/630V的薄膜电容器，1块双层印制电路板；
印制电路板两面敷铜，敷铜厚度2盎司，16个2200uF/63V的铝电解电容器采用并联连接的方式焊接在印制电路板上，电解电容器的正极管脚和印制电路板正面敷铜连接，电解电容器负极管脚和印制电路板反面敷铜连接，3个0.1uF/630V的CBB电容器采用并联连接的方式焊接在电路板上，1个0.47uF/630V的CBB电容器焊接在印制电路板上，1个1.5uF/630V的CBB电容器焊接在印制电路板上，1个2.2uF/630V的薄膜电容器焊接在印制电路板上，所有电容器的电连接方式为并联。
正极铜板和负极铜板采用电路板大面积敷铜实现，敷铜厚度2盎司，铜板集成在电路板中，通过电路板实现正极铜板和负极铜板的固定和电气隔离，正极铜板和负极铜板的间距为2mm；16个2200uF/63V的铝电解电容器并联分布排列；3个0.1uF/630V的CBB电容器并联分布排列；1个0.47uF/630V的CBB电容器、1个1.5uF/630V的CBB电容器、1个2.2uF/630V的薄膜电容器，这3个电容器和2200uF/63V的铝电解电容器、0.1uF/630V的CBB电容器并联连接。
电容由多个电容并联而成，无感电容采用CBB和薄膜电容混合而成。无感电容容值阶梯式分布。器件固定在印制电路板上。
本发明的优点：
正极铜板和负极铜板采用电路板大面积敷铜实现，铜板集成在电路板中，通过电路板固定和隔离铜板，增强了抗冲击振动和抗腐蚀能力，提高了使用寿命，且正负极板大面积耦合具有固有电容，低电感，电解电容和CBB电容及薄膜电容的分布排列和并联连接方式可以有效降低储能滤波器的内阻抗，增强对开关管产生的瞬态脉冲电压的抑制，减少电路震荡和地磁干扰，同时，分立器件的选用和分布式的分布，有利于器件散热，延长了器件的使用寿命，提高了系统稳定性。
附图说明
图1为本发明的一种结构示意图。其中，2200uF/63V的铝电解电容器1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、18、21、23、24、25、26，0.1uF/630V的CBB电容器13、14、17，2.2uF/630V的薄膜无感电容15，0.47uF/630V的CBB电容器19，1.5uF/630V的CBB电容器20，安装孔16、22、27，P、N焊盘11、12。
图2是图1的俯视图。
图3是图1的侧视图。
具体实施方式
下面将通过附图一对本发明作进一步的详细说明。
图1中器件1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、18、21、23、24、25、26为2200uF/63V的铝电解电容器，以阵列式排布，排布间距根据电路板空间尺寸平均分布，在低压伺服驱动器中作为功率模块的储能平波电容器，由于采用了16个电解电容器并联连接故电容内阻抗为单个电容器串联电阻的1/16，同时阵列排布的电容器的单个电容器发热量降低，且整体散热面积增大，有利于延长电容器的使用寿命和工作稳定性；13、14、17为0.1uF/630V的CBB电容器，19为0.47uF/630V的CBB电容器，20为1.5uF/630V的CBB电容器，15为2.2uF/630V的薄膜无感电容，它们的容值不同，可以根据系统谐波的分布选择电容值构成分级多功能滤波器，充分吸收功率器件开关时产生的脉冲尖刺。分立器件采用焊接的形式安装在电路板上，这种连接方式稳固、结实，具有很好的抗冲击振动性能，同时由于正、负极板集成于电路板中，使得极板与外界环境很好地隔离，提高了抗腐蚀性能和结构强度，同时在满足性能的同时降低了铜的使用量，降低了成本。P、N焊盘11、12通过铜柱连接，由于铜和锡的粘结性，降低了接触阻抗，提高、了连接器的电接触性能。

Claims (5)

1.一种低压伺服驱动器分布式混合直流母线储能滤波器；其特征在于，包括16个2200uF/63V的铝电解电容器，3个0.1uF/630V的CBB电容器，1个0.47uF/630V的CBB电容器，1个1.5uF/630V的CBB电容器，1个2.2uF/630V的薄膜电容器，1块双层印制电路板；
印制电路板两面敷铜，敷铜厚度2盎司，16个2200uF/63V的铝电解电容器采用并联连接的方式焊接在印制电路板上，电解电容器的正极管脚和印制电路板正面敷铜连接，电解电容器负极管脚和印制电路板反面敷铜连接，3个0.1uF/630V的CBB电容器采用并联连接的方式焊接在电路板上，1个0.47uF/630V的CBB电容器焊接在印制电路板上，1个1.5uF/630V的CBB电容器焊接在印制电路板上，1个2.2uF/630V的薄膜电容器焊接在印制电路板上，所有电容器的电连接方式为并联。
2.根据权利要求1所述的滤波器，其特征在于：正极铜板和负极铜板采用电路板大面积敷铜实现，敷铜厚度2盎司，铜板集成在电路板中，通过电路板实现正极铜板和负极铜板的固定和电气隔离，正极铜板和负极铜板的间距为2mm；16个2200uF/63V的铝电解电容器并联分布排列；3个0.1uF/630V的CBB电容器并联分布排列；1个0.47uF/630V的CBB电容器、1个1.5uF/630V的CBB电容器、1个2.2uF/630V的薄膜电容器，这3个电容器和2200uF/63V的铝电解电容器、0.1uF/630V的CBB电容器并联连接。
3.根据权利要求1所述的滤波器，其特征在于：电容由多个电容并联而成，无感电容采用CBB和薄膜电容混合而成。
4.根据权利要求1所述的低压伺服驱动器分布式混合直流母线储能滤波器，其特征在于：无感电容容值阶梯式分布。
5.根据权利要求1所述的低压伺服驱动器分布式混合直流母线储能滤波器，其特征在于：器件固定在印制电路板上。
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WD01 Invention patent application deemed withdrawn after publication

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