CN104767418A - 动车组辅助逆变功率模块 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及动车组辅助变流器领域，具体是一种动车组辅助逆变功率模块，包括三相逆变主电路、驱动保护电路、电容吸收电路和支撑电容FC。所述三相逆变主电路由IGBT管H1、H2、H3、B1、B2以及B3构成的，H1、H2和H3位于上桥臂，B1、B2和B3位于下桥臂，上桥臂与直流输入端DC+端相连，下桥臂与直流输入端DC-端相连，三相逆变主电路的三相输出端为U、V、W输出端，直流输入端DC+端和DC-端之间并联接入支撑电容FC和电容吸收电路的放电电阻R。本发明提供的动车组辅助逆变功率模块解决了故障风险高、可靠性差的问题，能保证IGBT管工作稳定和输出均流，模块化设计节省空间、简化布线。
Description
技术领域
本发明涉及动车组辅助变流器领域，具体是一种动车组辅助逆变功率模块。
背景技术
动车组辅助变流器为整个动车的辅助系统提供电源，是动车上的重要部件。功率模块作为变流器的核心部件，也得到了广泛应用和快速发展。随着大功率半导体器件IGBT的发展和应用，动车辅助逆变功率模块也朝着单元化、高可靠性的方向发展。
目前，动车辅助变流器的输入，也就是动车辅助逆变功率单元的输入基本上来自牵引主变流器的中间直流电压。中国标准动车组辅助逆变功率模块的主要功能是对机车的中间直流回路电压，进行功率变换，将输入的直流3600V电压，变换为50Hz的三相1239V交流电。功率模块输出后，再经过机车辅助变流柜中的变压器降压后，为机车辅助供电系统提供三相380V的交流电压，供后级负载使用。
但是传统的辅助逆变功率模块故障风险高、可靠性差。
发明内容
本发明为了解决上述技术问题，提供了一种动车组辅助逆变功率模块。
本发明是通过以下技术方案实现的：动车组辅助逆变功率模块，包括三相逆变主电路、驱动保护电路、电容吸收电路和支撑电容FC，
所述三相逆变主电路由IGBT管H1、H2、H3、B1、B2以及B3构成的，H1、H2和H3位于上桥臂，B1、B2和B3位于下桥臂，上桥臂与直流输入端DC+端相连，下桥臂与直流输入端DC-端相连，三相逆变主电路的三相输出端为U、V、W输出端，直流输入端DC+端和DC-端之间并联接入支撑电容FC和电容吸收电路的放电电阻R，所述电容吸收电路还包括并联接入直流输入端DC+端和DC-端之间用来吸收各IGBT管关断过电压的C1、C2和C3；所述驱动保护电路包括分别安装于各IGBT管辅助电连接端子上的配置板，每个配置板上对应的连接有驱动板，每个驱动板上均带有IGBT驱动信号接口和IGBT驱动反馈信号接口，且各驱动板与对外电源连接。
本发明提供的动车组辅助逆变功率模块解决了故障风险高、可靠性差的问题，能保证IGBT管工作稳定和输出均流，模块化设计节省空间、简化布线。
附图说明
图1为本发明所述动车组辅助逆变功率模块的电路原理图。
具体实施方式
动车组辅助逆变功率模块，包括三相逆变主电路、驱动保护电路、电容吸收电路和支撑电容FC，
所述三相逆变主电路由IGBT管H1、H2、H3、B1、B2以及B3构成的，H1、H2和H3位于上桥臂，B1、B2和B3位于下桥臂，上桥臂与直流输入端DC+端相连，下桥臂与直流输入端DC-端相连，三相逆变主电路的三相输出端为U、V、W输出端，直流输入端DC+端和DC-端之间并联接入支撑电容FC和电容吸收电路的放电电阻R，所述电容吸收电路还包括并联接入直流输入端DC+端和DC-端之间用来吸收各IGBT管关断过电压的C1、C2和C3；所述驱动保护电路包括分别安装于各IGBT管辅助电连接端子上的配置板，每个配置板上对应的连接有驱动板，每个驱动板上均带有IGBT驱动信号接口和IGBT驱动反馈信号接口，且各驱动板与对外电源连接。
参见图1中IGBT管H1的IGBT驱动信号接口为I H1，IGBT驱动反馈信号接口为F H1，同理所述以此类推。具体实施时，支撑电容FC紧贴安装于功率模块其他电路（主电路）下方，支撑电容FC根据中国标准动车组辅助逆变功率模块电气参数和体积范围的要求定制，使整个功率模块结构更加紧凑，不但有效缩短了主电路和支撑电容FC之间的距离，降低了直流母线的杂散电感，同时主电路和支撑电容FC可拆分的结构也便于安装、搬运以及后期的维护。
各驱动板与对外电源之间通过12芯连接器完成连接。IGBT驱动信号和IGBT驱动反馈信号通过光纤传输。
本发明进一步为功率模块配置了风冷散热器，IGBT紧贴风冷散热器表面安装，为了便于对功率模块进行过热保护，风冷散热器表面装有热敏开关。当IGBT过流或过压时，风冷散热器上的温度过高，热敏开关控制其开关电源断开，进而通过回路控制驱动板的外接电源断开，实现对功率模块的过热保护。
Claims (3)
1.动车组辅助逆变功率模块，其特征在于，包括三相逆变主电路、驱动保护电路、电容吸收电路和支撑电容FC，
所述三相逆变主电路由IGBT管H1、H2、H3、B1、B2以及B3构成的，H1、H2和H3位于上桥臂，B1、B2和B3位于下桥臂，上桥臂与直流输入端DC+端相连，下桥臂与直流输入端DC-端相连，三相逆变主电路的三相输出端为U、V、W输出端，直流输入端DC+端和DC-端之间并联接入支撑电容FC和电容吸收电路的放电电阻R，所述电容吸收电路还包括并联接入直流输入端DC+端和DC-端之间用来吸收各IGBT管关断过电压的C1、C2和C3；所述驱动保护电路包括分别安装于各IGBT管辅助电连接端子上的配置板，每个配置板上对应的连接有驱动板，每个驱动板上均带有IGBT驱动信号接口和IGBT驱动反馈信号接口，且各驱动板与对外电源连接。
2.根据权利要求1所述的动车组辅助逆变功率模块，其特征在于，各驱动板与对外电源之间通过12芯连接器完成连接。
3.根据权利要求1或2所述的动车组辅助逆变功率模块，其特征在于，IGBT驱动信号和IGBT驱动反馈信号通过光纤传输。
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