CN108768186A - 一种圆周阵列结构的逆变装置 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种圆周阵列结构的逆变装置，包括3组IGBT模块、多个电容和叠层母排，所述叠层母排的两端分别设置有直流输入端和3个直流输出端，每组所述IGBT模块包括至少一个IGBT管，所述直流输出端与所述IGBT模块一一对应设置，3组所述IGBT模块并列设置于所述叠层母排的端部，且所述直流输入端位于3组所述IGBT模块的中线处，多个所述电容沿圆心呈圆周阵列安装于所述叠层母排上，所述圆心位于3组所述IGBT模块的中线上，且位于所述直流输入端和所述直流输出端的中线上，本发明中每个电容到每组IGBT模块之间的杂散电感数值更为接近，能更好的保护所述电容和所述IGBT模块，也能确保所述叠层母排各个位置发热均匀，确保三组所述IGBT模块的三相输出电压更稳，提高设备性能。
Description
技术领域
本发明涉及电气工程领域，具体涉及一种圆周阵列结构的逆变装置。
背景技术
逆变电路可用于构成各种交流电源，在工业中得到广泛应用，目前大多数采用的电容布局结构是矩阵型，受结构影响，导致直流输入端到各个电容再到IGBT正负极端的电流流经路径距离不一，根据杂散电感计算公式L＝1.25·l·d/w(L电流流经路径产生的杂散电感， l电流流经路径的距离，d正负极间距离，w电流经过路径的宽度)可知，杂散电感L的大小跟电流流经路径的距离l成正比，而如果流经不同电容和IGBT的电流流经路径的距离l差距变大，势必会引起各个电容和IGBT间的杂散电感L差值变大，而杂散电感L的差值过大会影响各个电容与IGBT的压降，从而对电容和IGBT造成损坏，甚至会造成三相交流输出之间电压不平衡。
发明内容
本发明提供了一种圆周阵列结构的逆变装置，解决了以上所述的技术问题。
本发明解决上述技术问题的方案如下：一种圆周阵列结构的逆变装置，包括3组IGBT模块、多个电容和叠层母排，所述叠层母排的两端分别设置有直流输入端和3个直流输出端，每组所述IGBT模块包括至少一个IGBT管，所述直流输出端与所述IGBT模块一一对应设置，3组所述IGBT模块并列设置于所述叠层母排的端部，且所述直流输入端位于3组所述IGBT模块的中线处，多个所述电容沿圆心呈圆周阵列安装于所述叠层母排上，所述圆心位于3组所述IGBT模块的中线上，且位于所述直流输入端和所述直流输出端的中线上。
本发明所提供的一种圆周阵列结构的逆变装置，由于所述直流输入端位于3组所述IGBT模块的中线处，多个所述电容沿圆心呈圆周阵列安装于所述叠层母排上，所述圆心位于3组所述IGBT模块的中线上，且位于所述直流输入端和直流输出端的中线上；电流从所述直流输入端流入，经过每个所述电容流至每个所述IGBT模块的电流路径相比于现有技术中的矩阵式排布的电流路径更加均匀，其电流路径距离更为集中，根据杂散电感计算公式当电流流经的路径更为接近时，每个电容到每组IGBT模块之间的杂散电感数值更为接近，能更好的保护所述电容和所述IGBT模块，也能确保所述叠层母排各个位置发热均匀，确保三组所述IGBT模块的三相输出电压更稳，提高设备性能。
上述说明仅是本发明技术方案的概述，为了能够更清楚了解本发明的技术手段，并可依照说明书的内容予以实施，以下以本发明的较佳实施例并配合附图详细说明如后。本发明的具体实施方式由以下实施例及其附图详细给出。
附图说明
此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解，构成本申请的一部分，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：
图1为本发明实施例提供的一种圆周阵列结构的逆变装置的立体结构示意图；
图2为本发明实施例提供的一种圆周阵列结构的逆变装置的平面结构示意图；
图3为现有技术中矩阵排布的逆变装置的结构示意图；
图4为本发明实施例提供的一种圆周阵列结构的逆变装置的电流路径和现有技术中矩阵排布结构的逆变装置的电流路径对比折线图；
图5为本发明实施例提供的一种圆周阵列结构的逆变装置中叠层母排的结构示意图；
图6为本发明实施例提供的一种圆周阵列结构的逆变装置中 IGBT管的结构示意图。
具体实施方式
以下结合附图1-6对本发明的原理和特征进行描述，所举实例只用于解释本发明，并非用于限定本发明的范围。在下列段落中参照附图以举例方式更具体地描述本发明。根据下面说明和权利要求书，本发明的优点和特征将更清楚。需说明的是，附图均采用非常简化的形式且均使用非精准的比例，仅用以方便、明晰地辅助说明本发明实施例的目的。
需要说明的是，当组件被称为“固定于”另一个组件，它可以直接在另一个组件上或者也可以存在居中的组件。当一个组件被认为是“连接”另一个组件，它可以是直接连接到另一个组件或者可能同时存在居中组件。当一个组件被认为是“设置于”另一个组件，它可以是直接设置在另一个组件上或者可能同时存在居中组件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的。
除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本发明。本文所使用的术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。
如图1、图2、图5和图6所示，本发明提供了一种圆周阵列结构的逆变装置100，包括3组IGBT模块10、8个电容20和叠层母排 30，其中电容的个数可以根据实际操作需要自行决定，本实施例中的 8个仅仅为本发明的较佳实施例，不应作为对本发明的限定；所述叠层母排30的两端分别设置有直流输入端31和3个直流输出端 32，每组所述IGBT模块10包括至少一个IGBT管11，所述直流输出端32与所述IGBT模块10一一对应设置，3组所述IGBT模块10并列设置于所述叠层母排30的端部，且所述直流输入端31位于3组所述IGBT模块10的中线处，多个所述电容20沿圆心呈圆周阵列安装于所述叠层母排30上，所述圆心33位于3组所述IGBT模块10的中线上，且位于所述直流输入端31和所述直流输出端32的中线上。
本发明所提供的一种圆周阵列结构的逆变装置，由于所述直流输入端31位于3组所述IGBT模块10的中线处，8个所述电容20沿圆心呈圆周阵列安装于所述叠层母排30上，所述圆心33位于3组所述 IGBT模块10的中线上，且位于所述直流输入端31和所述直流输出端32的中线上；电流从所述直流输入端31流入，经过每个所述电容 20流至每个所述IGBT模块10的电流路径相比于现有技术中的矩阵式排布的电流路径更加均匀，其电流路径距离更为集中，根据杂散电感计算公式当电流流经的路径更为接近时，每个电容到每组IGBT模块之间的杂散电感数值更为接近，能更好的保护所述电容20和所述 IGBT模块10，也能确保所述叠层母排各个位置发热均匀，确保3组所述IGBT模块10的三相输出电压更稳，提高设备性能。
具体的，图3为现有技术中电容按照矩阵排布的结构示意图，在该逆变装置中，电流也是从直流输入端1流入，经过每个电容2流至每个所述IGBT模块3，为直观感受本发明的有益效果，以直流输入端和直流输出端距离为5cm绘制电流路径得到图4，即本发明实施例一种圆周阵列结构的逆变装置的电流路径和现有技术中矩阵排布结构的逆变装置的电流路径对比折线图，其中虚线为在矩阵排布结构的逆变装置中电流路径，实线为本发明圆周阵列结构的逆变装置的电流路径，将较远路径和较近路径之间去平均值后可以发现，本发明圆周阵列结构的逆变装置的电流路径的折线相较于现有技术矩阵排布结构的逆变装置的电流路径的波动幅度更小，更接近于平均值线，即说明在本发明所提供的一种圆周阵列结构的逆变装置中，电流路径更为接近，能更好的保护所述电容20和所述IGBT模块10。
可以知道的是，根据不同使用需要，工作人员可以自主选择每组 IGBT模块10中的IGBT管11的数量，并将其并联或者串联安装，在本实施例中，优选每组IGBT模块10中包含一个IGBT管11。
其中，如图5所示，所述直流输入端31包括并列设置的一正极输入端311和一负极输入端312，所述正极输入端311和所述负极输入端312的中线与3组所述IGBT模块10的中线重合，这样可以保证电流在流出和流入时的路径基本一致，长度相等。
如图5和图6所示，每个所述IGBT模块10包括一直流端10a和一交流端10b，每个所述直流端10a包括正极端a1和负极端a2，每个所述直流输出端32包括一正极输出端321和一负极输出端322，每个所述正极输出端321和对应所述IGBT模块的正极端a1对应连接，每个所述负极输出端322和对应所述IGBT模块的负极端a2对应连接。
优选的，在本实施例中，如图2所示，所述电容20为圆柱形薄膜电容，圆柱形薄膜电容无极性，绝缘阻抗很高，频率特性优异，而且介质损失很小，所述IGBT管11采用英飞凌公司所产的其型号为 FF450R12ME4的IGBT管。
以上所述，仅为本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制；凡本行业的普通技术人员均可按说明书附图所示和以上所述而顺畅地实施本发明；但是,凡熟悉本专业的技术人员在不脱离本发明技术方案范围内，利用以上所揭示的技术内容而做出的些许更动、修饰与演变的等同变化，均为本发明的等效实施例；同时,凡依据本发明的实质技术对以上实施例所作的任何等同变化的更动、修饰与演变等，均仍属于本发明的技术方案的保护范围之内。
Claims (6)
1.一种圆周阵列结构的逆变装置，其特征在于，包括3组IGBT模块、多个电容和叠层母排，所述叠层母排的两端分别设置有直流输入端和3个直流输出端，每组所述IGBT模块包括至少一个IGBT管，所述直流输出端与所述IGBT模块一一对应设置，3组所述IGBT模块并列设置于所述叠层母排的端部，且所述直流输入端位于3组所述IGBT模块的中线处，多个所述电容沿圆心呈圆周阵列安装于所述叠层母排上，所述圆心位于3组所述IGBT模块的中线上，且位于所述直流输入端和所述直流输出端的中线上。
2.根据权利要求1所述的一种圆周阵列结构的逆变装置，其特征在于，每组IGBT模块中的IGBT管并联或者串联安装。
3.根据权利要求1所述的一种圆周阵列结构的逆变装置，其特征在于，所述直流输入端包括并列设置的一正极输入端和一负极输入端，所述正极输入端和所述负极输入端的中线与3组所述IGBT模块的中线重合。
4.根据权利要求1所述的一种圆周阵列结构的逆变装置，其特征在于，每个所述IGBT模块包括一直流端和一交流端，每个所述直流端包括正极端和负极端，每个所述直流输出端包括一正极输出端和一负极输出端，每个所述正极输出端和对应所述IGBT模块的正极端对应连接，每个所述负极输出端和对应所述IGBT模块的负极端对应连接。
5.根据权利要求1所述的一种圆周阵列结构的逆变装置，其特征在于，所述电容为圆柱形薄膜电容。
6.根据权利要求1所述的一种圆周阵列结构的逆变装置，其特征在于，所述电容的数量为八个。
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