CN106685241B - 新型h桥逆变器 - Google Patents

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Abstract

本发明属于逆变器技术领域，提出的新型H桥逆变器，包括箱体，箱体内设置有恒压电容组和逆变桥组，恒压电容组通过设置在箱体上的汇流排与逆变桥组串联，逆变桥组与MOSfet驱动板连接，MOSfet驱动板设置在箱体内；逆变桥组包括呈H桥连接的四个MOS管组，四个MOS管组输入端分别通过极板与恒压电容组连接，输出端通过交流输出板并联，极板和交流输出板均设置在箱体内；MOS管组设置在散热器上，散热器通过安装侧板设置在箱体内；散热器为两个且均为水冷散热板，其顶部和底部分别设置有一个MOS管组，内部设置有水道。本发明构思巧妙，解决了现有技术中桥臂间加装大量的吸收电容，造成逆变器的成本增加，结构复杂，维护不便等弊端的技术问题。

Description

新型H桥逆变器
技术领域
本发明属于逆变器技术领域，涉及一种新型H桥逆变器。
背景技术
串联谐振电路为电压型逆变器，谐振回路呈现小感性状态，逆变桥驱动为电压方波切换，电源需恒压源提供电能，因此电源在逆变器之前整流之后需要加恒压电容来保证电源电压的稳定。在一般的分体或一体式高频电气柜内，专门会留一块空间装恒压电容器组，电容器组通过软线再联接到逆变桥输入上，此种结构电气联接松散，电容与逆变器之间连线或长或短，造成制造标准不统一，此外更严重的是之间连线的引线电感在高频大电流切换下会产生感生电动势，电动势产生的电压尖峰加到逆变器输入端，对逆变器造成危害。为防止电压尖峰的危害逆变桥会在桥臂间加装大量的吸收电容。所以会造成逆变器的成本增加，结构复杂，维护不便等弊端。
发明内容
本发明提出一种新型H桥逆变器，解决了现有技术中逆变器的成本增加，结构复杂，维护不便等弊端的技术问题。
本发明的技术方案是这样实现的：
新型H桥逆变器，包括箱体，所述箱体内设置有恒压电容组和逆变桥组，
所述恒压电容组通过设置在所述箱体上的汇流排与所述逆变桥组串联，
所述逆变桥组与MOSfet驱动板连接，所述MOSfet驱动板设置在所述箱体内。
作为进一步的技术方案，所述逆变桥组包括呈H桥连接的四个MOS管组，
四个所述MOS管组输入端分别通过极板与恒压电容组连接，输出端通过交流输出板并联，所述极板和交流输出板均设置在所述箱体内。
作为进一步的技术方案，所述MOS管组设置在散热器上，所述散热器通过安装侧板设置在所述箱体内。
作为进一步的技术方案，所述散热器为两个且均为水冷散热板，其顶部和底部均设置有所述MOS管组，内部设置有水道，
所述交流输出板为两个，设置在两个所述散热器之间，分别用于连接两个所述散热器顶部设置的所述MOS管组和底部设置的所述MOS管组，
所述极板为两个，设置在所述散热器的另一侧，所述极板的顶板与设置在所述散热器顶部的所述MOS管组连接，底板与设置在所述散热器底部的所述MOS管组连接。
作为进一步的技术方案，所述水道为两个，所述水道一端通过连接水道连通，另一端通过水嘴与供水管路或排水管路连接。
作为进一步的技术方案，所述汇流排通过电容支撑板设置在所述箱体上。
作为进一步的技术方案，所述箱体包括主箱体和对称设置在所述主箱体两侧的侧箱体，
所述主箱体和所述侧箱体通过侧板分隔开，
所述恒压电容组和所述逆变桥组均设置在所述主箱体内，所述MOSfet驱动板设置在所述侧箱体内。
作为进一步的技术方案，两个所述侧箱体通过连接板连接，
所述侧板的顶部和底部均设置有延伸出所述箱体的支板。
作为进一步的技术方案，所述箱体为金属箱体，且其上还设置有还设置有数字电流表、提手和通气口。
作为进一步的技术方案，所述箱体上设置有重载插头，所述重载插头包括重载插座和设置在所述重载插座上的插头，所述重载插座设置在所述箱体上。
本发明使用原理及有益效果为：
1、本发明通过一体化设计将恒压电容设计在逆变箱内，通过汇流排联接到逆变器(逆变桥组)输入端，使之引线电感最小，有效降低了高频大电流切换下感生电动势的发生几率，进而避免了由电动势产生的电压尖峰输出对逆变器正常的损伤，使得使用时无需加装大量的吸收电容，省去了外围的预留空间，功率单元模块化结构，拆装维护简便，同时使得设备结构紧凑，电磁兼容性好，体积小，根据功率需要可以方便的添加功率单元，外围线路简单等特点，可应用于串联谐振固态高频感应加热电源上，实现了制造标准的统一化，且无需加入过多电容，降低了制造成本。
其中，箱体采用金属制成，能够屏蔽外部磁场对内部线路的干扰，同时也能屏蔽内部磁场对外围线路的干扰。
两个MOS管组共用一个散热器、极板和交流输出板，在确保每个MOS管组均散热性良好、线路连接稳定的同时，进一步确保了设备整体结构的简洁性和紧凑性，设置科学、合理。
汇流排通过电容支撑板设置在箱体上，使得汇流排与箱体之间存在一定的空隙，便于恒压电容组工作时产生的热量及时排出，保证了其工作状态的稳定性和优良性。
2、本发明逆变器的MOS管并联安装在散热器上，分4个桥臂布局，其中散热器通过安装侧板设置在箱体内，确保了散热器与箱体的外壳间存在一定的空间，确保了其上MOS管组的散热性良好，同时便于操作人员根据需要在散热器的不同区域安装MOS管，增加了设备安装的便捷性和灵活性。
同时，本发明通过水冷板实现逆变桥组的降温，实现了逆变桥组的快速降温，且不同区域降温均匀，保证了设备使用过程中的稳定性。
3、本发明逆变器的驱动板分两侧对称布局在H桥臂的两侧，通过侧板置于两侧金属隔箱(侧箱体)内，有效提高了设备的抗干扰能力，确保了设备工作状态的稳定性和精准性。
两个侧箱体通过连接板连接，有效提高了箱体整体结构的稳定性，有效降低了设备使用或运输过程中发生变形的几率，设置科学合理。
4、本发明箱体上设置有重载插头，重载插头的设置使得设备内部线缆与外部线缆可通过相互连接的重载插座和插头进行连接，这一设置有效提高了设备内外线缆连接的规整性，避免了内部线缆与外部线缆直接连接造成的线缆连接杂乱、安全系数差的弊端，使得设备结构更加紧凑、整洁，安全性更佳。
附图说明
下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。
图1为本发明结构示意图；
图2为本发明中交流输出板的结构示意图；
图3为本发明中水道的结构示意图；
图中：1-箱体，11-主箱体，12-侧箱体，13-侧板，14-支板，2-恒压电容组，3-逆变桥组，31-MOS管组，311-第一MOS管组，312-第二MOS管组，313-第三MOS管组，314-第四MOS管组，32-散热器，321-第一散热器，322-第二散热器，33-交流输出板，331-第一交流输出板，332-第二交流输出板，34-极板，341-第一极板，342-第二极板，35-安装侧板，36-连接件，4-汇流排，5-水道，6-连接水道，7-水嘴，8-连接板，9-重载插头，91-重载插座，92-插头，10-数字电流表，15-提手，16-通气口，17-电容支撑板，18-MOSfet驱动板。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，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，都属于本发明保护的范围。
如图1～3所示，本发明提出的新型H桥逆变器，包括箱体1，箱体1内设置有恒压电容组2和逆变桥组3，
恒压电容组2通过设置在箱体1上的汇流排4与逆变桥组3串联，
逆变桥组3与MOSfet驱动板18连接，MOSfet驱动板18设置在箱体1内。
本发明通过一体化设计将恒压电容设计在逆变箱内，通过汇流排联接到逆变器(逆变桥组3)输入端，使之引线电感最小，有效降低了高频大电流切换下感生电动势的发生几率，进而避免了由电动势产生的电压尖峰输出对逆变器正常的损伤，使得使用时无需加装大量的吸收电容，省去了外围的预留空间，功率单元模块化结构，拆装维护简便，同时使得设备结构紧凑，电磁兼容性好，体积小，根据功率需要可以方便的添加功率单元，外围线路简单等特点，可应用于串联谐振固态高频感应加热电源上，实现了制造标准的统一化，且无需加入过多电容，降低了制造成本。
进一步，逆变桥组3包括呈H桥连接的四个MOS管组31，
四个MOS管组31输入端分别通过极板34与恒压电容组2连接，输出端通过交流输出板33并联，极板34和交流输出板33均设置在箱体1内。
进一步，MOS管组31设置在散热器32上，散热器32通过安装侧板35设置在箱体1内。
逆变器的MOS管并联安装在散热器32上，分4个桥臂布局，其中散热器32通过安装侧板35设置在箱体1内，确保了散热器32与箱体1的外壳间存在一定的空间，确保了其上MOS管组31的散热性良好，同时便于操作人员根据需要在散热器32的不同区域安装MOS管，增加了设备安装的便捷性和灵活性。
进一步，散热器32为两个且均为水冷散热板，其顶部和底部均设置有MOS管组31，内部设置有水道5，
交流输出板33为两个，设置在两个散热器32之间，分别用于连接两个散热器32顶部设置的MOS管组31和底部设置的MOS管组31，
极板34为两个，设置在散热器32的另一侧，极板34的顶板与设置在散热器32顶部的MOS管组31连接，底板与设置在散热器32底部的MOS管组31连接。
本发明逆变桥组3上的四个MOS管组31分别记为第一MOS管组311、第二MOS管组312、第三MOS管组313和第四MOS管组314，散热器32为两个分别记为第一散热器321和第二散热器322，交流输出板33为两个分别记为第一交流输出板331和第二交流输出板332，极板34为两个分别记为第一极板341和第二极板342。其中，第一MOS管组311和第二MOS管组312分别位于第一散热器321的顶部和底部，且分别与第一极板341的顶板和底板连接；第三MOS管组313和第四MOS管组314分别位于第二散热器322的顶部和底部，且分别与第二极板342的顶板和底板连接；第一交流输出板331与第一MOS管组311、第三MOS管组313连接，第二交流输出板332与第二MOS管组312、第四MOS管组314连接。
这一设置使得两个MOS管组31共用一个散热器32、极板34和交流输出板33，在确保每个MOS管组31均散热性良好、线路连接稳定的同时，进一步确保了设备整体结构的简洁性和紧凑性，设置科学、合理。
进一步，MOS管组31通过连接件36与交流输出板33和极板34连接，
水道5为两个，水道5一端通过连接水道6连通，另一端通过水嘴7与供水管路或排水管路连接。
使用时，供水管路内冷却水通过水嘴7进入与之相连的水道5，再依次经过该水道5、连接水道6、另一水道5和排水管路流出。冷却水在水道5流动期间将水冷板上的热量带走，进而实现其上MOS管组的温度调整，使其始终保持在合理的工作温度下，确保其工作状态良好。同时，这一设置使得逆变桥组3降温快速，且不同区域降温均匀，保证了设备使用过程中的稳定性。
进一步，汇流排4通过电容支撑板17设置在箱体1上。
汇流排4通过电容支撑板17设置在箱体1上，使得汇流排4与箱体1之间存在一定的空隙，便于恒压电容组工作时产生的热量及时排出，保证了其工作状态的稳定性和优良性。
进一步，箱体1包括主箱体11和对称设置在主箱体11两侧的侧箱体12，
主箱体11和侧箱体12通过侧板13分隔开，
恒压电容组2和逆变桥组3均设置在主箱体11内，MOSfet驱动板18设置在侧箱体12内。
逆变器的驱动板分两侧对称布局在H桥臂的两侧，通过侧板13置于两侧金属隔箱(侧箱体12)内，有效提高了设备的抗干扰能力，确保了设备工作状态的稳定性和精准性。
进一步，两个侧箱体12通过连接板8连接，
侧板13的顶部和底部均设置有延伸出箱体1的支板14。
连接板8的设置有效提高了箱体1整体结构的稳定性，有效降低了设备使用或运输过程中发生变形的几率，设置科学合理。这里连接板8可采用铝材，保证其较低的质量、较好的机械物理性能和较长的使用寿命。
支板14的设置起到了垫块的作用，使得设备放置到桌面或地面上后，可被支起，更便于用户操作，符合其使用要求。
进一步，箱体1为金属箱体，且其上还设置有还设置有数字电流表10、提手15和通气口16。
箱体1采用金属制成，能够屏蔽外部磁场对内部线路的干扰，同时也能屏蔽内部磁场对外围线路的干扰。
数字电流表10的设置便于用户随时观察设备工作状态，符合其使用要求，设置科学、合理，
提手15的设置便于用户搬运和移动，
通气口16的设置有效保证了设备的散热性良好，进一步保证了设备中不同电气元件的工作状态稳定、安全。
进一步，箱体1上设置有重载插头9，重载插头9包括重载插座91和设置在重载插座91上的插头92，重载插座91设置在箱体1上。
重载插头9的设置使得设备内部线缆与外部线缆可通过相互连接的重载插座91和插头92进行连接，这一设置有效提高了设备内外线缆连接的规整性，避免了内部线缆与外部线缆直接连接造成的线缆连接杂乱、安全系数差的弊端，使得设备结构更加紧凑、整洁，安全性更佳。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (7)

1.新型H桥逆变器，其特征在于，包括箱体(1)，所述箱体(1)内设置有恒压电容组(2)和逆变桥组(3)，
所述恒压电容组(2)通过设置在所述箱体(1)上的汇流排(4)与所述逆变桥组(3)串联，
所述逆变桥组(3)与MOSfet驱动板(18)连接，所述MOSfet驱动板(18)设置在所述箱体(1)内，
所述逆变桥组(3)包括呈H桥连接的四个MOS管组(31)，
四个所述MOS管组(31)输入端分别通过极板(34)与恒压电容组(2)连接，输出端通过交流输出板(33)并联，所述极板(34)和交流输出板(33)均设置在所述箱体(1)内，
所述MOS管组(31)设置在散热器(32)上，所述散热器(32)通过安装侧板(35)设置在所述箱体(1)内，
所述散热器(32)为两个且均为水冷散热板，其顶部和底部均设置有所述MOS管组(31)，内部设置有水道(5)，
所述交流输出板(33)为两个，设置在两个所述散热器(32)之间，分别用于连接两个所述散热器(32)顶部设置的所述MOS管组(31)和底部设置的所述MOS管组(31)，
所述极板(34)为两个，设置在所述散热器(32)的另一侧，所述极板(34)的顶板与设置在所述散热器(32)顶部的所述MOS管组(31)连接，底板与设置在所述散热器(32)底部的所述MOS管组(31)连接。
2.根据权利要求1所述的新型H桥逆变器，其特征在于，所述水道(5)为两个，所述水道(5)一端通过连接水道(6)连通，另一端通过水嘴(7)与供水管路或排水管路连接。
3.根据权利要求1所述的新型H桥逆变器，其特征在于，所述汇流排(4)通过电容支撑板(17)设置在所述箱体(1)上。
4.根据权利要求1所述的新型H桥逆变器，其特征在于，所述箱体(1)包括主箱体(11)和对称设置在所述主箱体(11)两侧的侧箱体(12)，
所述主箱体(11)和所述侧箱体(12)通过侧板(13)分隔开，
所述恒压电容组(2)和所述逆变桥组(3)均设置在所述主箱体(11)内，所述MOSfet驱动板(18)设置在所述侧箱体(12)内。
5.根据权利要求4所述的新型H桥逆变器，其特征在于，两个所述侧箱体(12)通过连接板(8)连接，
所述侧板(13)的顶部和底部均设置有延伸出所述箱体(1)的支板(14)。
6.根据权利要求1所述的新型H桥逆变器，其特征在于，所述箱体(1)为金属箱体，且其上还设置有还设置有数字电流表(10)、提手(15)和通气口(16)。
7.根据权利要求1～6任一项所述的新型H桥逆变器，其特征在于，所述箱体(1)上设置有重载插头(9)，所述重载插头(9)包括重载插座(91)和设置在所述重载插座(91)上的插头(92)，所述重载插座(91)设置在所述箱体(1)上。
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