CN111969869A - 功率模块及整流电路、逆变电路、斩波电路 - Google Patents

Abstract

本申请提供一种功率模块及整流电路、逆变电路、斩波电路，所述功率模块包括：水冷基板、IGBT组件、复合母排、高压插式连接器、驱动电路板及脉冲分配板；IGBT组件由两个桥臂组成；复合母排包括直流端、交流端及绝缘板；正极直流端及负极直流端分别对应连接至高压插式连接器的正极及负极，交流端通过绝缘子固定在水冷基板上；高压插式连接器固定在水冷基板上，高压插式连接器与直流端插接；脉冲分配板的输入端与轨道车辆的牵引控制器连接，输出端与驱动电路板连接，用于为驱动电路板提供控制信号；驱动电路板与IGBT组件连接，用于根据控制信号控制IGBT组件的工作状态。本申请能够利用一种功率模块实现整流、逆变及斩波等多种功能。

Description

功率模块及整流电路、逆变电路、斩波电路

技术领域

本申请涉及轨道车辆牵引领域，具体是一种功率模块及整流电路、逆变电路、逆变斩波组合电路、斩波电路。

背景技术

近几年来，在大功率交流传动机车或动力分散的高速轨道车辆上，牵引变流系统一般由牵引四象限功率模块，牵引逆变模块及斩波模块组成，它们共同完成了牵引变流系统的能量转换，为牵引电机提供了其所需的电压及电流，实现了电能到机械能的转换。当牵引电机执行制动反馈时，牵引变流系统又完成了逆变和整流功能，将制动产生的电能反馈给交流电网。

为了实现上述功能，牵引变流系统需要利用多种不同类型的功率模块，例如单相模块，二相模块，三相模块等，以实现整流、逆变及斩波的功能。因此，列车在设计、运行及备品备件的过程中，就需要很多类型的功率模块，从而导致列车设计成本、管理成本及维护成本的增加，且安装及维修过程也容易出错，使用过程很不方便。

发明内容

针对现有技术中的问题，本申请提供一种功率模块及具有上述功率模块的整流电路、逆变电路、逆变斩波组合电路及斩波电路，能够利用单一一种功率模块实现轨道车辆上电路的整流、逆变及斩波，而无需为轨道车辆配备不同类型的功率模块。

为了解决上述问题中的至少一个，本申请提供以下技术方案：

第一方面，本申请提供一种功率模块，包括：水冷基板、IGBT组件、复合母排、高压插式连接器、驱动电路板及脉冲分配板；所述IGBT组件由两个独立的桥臂组成，一般地，一个独立的桥臂由一个上桥臂及下桥臂组成，上桥臂或下桥臂可以由单一的IGBT或多个并联的IGBT组成。

所述复合母排包括直流端、交流端及用于隔离所述直流端与交流端的绝缘板；其中，所述IGBT组件中的所述IGBT的发射极及集电极分别与所述直流端及交流端的其中一端连接；所述正极直流端及负极直流端分别对应连接至所述高压插式连接器的正极及负极，所述交流端通过绝缘子固定在所述水冷基板上；所述高压插式连接器固定在所述水冷基板上，所述高压插式连接器与所述直流端插接；

所述脉冲分配板的输入端与变流器的控制器连接，输出端与所述驱动电路板连接，用于为所述驱动电路板提供控制信号；

所述驱动电路板与所述IGBT组件连接，用于根据所述控制信号控制所述IGBT组件的工作状态。

进一步地，所述脉冲分配板的信号输出为光信号输出或电信号输出。

进一步地，所述复合母排外设有一复合母排罩，用于保护所述复合母排并进行高低压电气隔离。

进一步地，所述驱动电路板外设有一驱动电路板罩，用于保护所述驱动电路板。

进一步地，所述脉冲分配板外设有一脉冲分配板罩，用于保护所述脉冲分配板。

第二方面，本申请提供一种整流电路，包括至少一所述功率模块，构成双相桥电路；所述功率模块的交流端作为所述整流电路的输入端，所述功率模块的直流端作为所述整流电路的输出端；

每个功率模块的所述交流端分别连接在上桥臂与下桥臂之间；所述直流端分别连接在所述上桥臂及下桥臂的两端。

进一步地，所述功率模块的个数为2，两个所述功率模块并联组成双相桥电路。

第三方面，本申请提供一种逆变电路，包括多个功率模块，组成多相桥电路；各所述功率模块对应的直流端作为所述逆变电路的输入端，各所述功率模块对应的交流端作为所述逆变电路的输出端；

所述交流端分别连接在上桥臂与下桥臂之间；所述直流端分别连接在所述上桥臂及下桥臂的两端。

进一步地，所述功率模块的个数为3，三个所述功率模块并联组成三相桥电路。

第四方面，本申请提供一种逆变斩波组合电路，包括两个功率模块，构成四相桥电路；各所述功率模块对应的正极直流端及负极直流端作为所述逆变斩波组合电路的输入端，其中一所述功率模块对应的两个交流端作为所述逆变斩波组合电路的输出端；另一所述功率模块其中一个交流端作为所述逆变斩波组合电路的输出端，另一个交流端与该功率模块的负极直流端之间连接有一电阻；

所述交流端分别连接在上桥臂与下桥臂之间；所述正极直流端及负极直流端分别连接在所述上桥臂及下桥臂的两端。

第五方面，本申请提供一种斩波电路，包括一功率模块，构成单相桥电路；所述功率模块的正极直流端及负极直流端作为所述斩波电路的输入端，所述功率模块的两个交流端与负极直流端之间连接电阻；

所述交流端分别连接在上桥臂与下桥臂之间；所述正极直流端及负极直流端分别连接在所述上桥臂及下桥臂的两端。

由上述技术方案可知，本申请提供的功率模块及具有上述功率模块的整流电路、逆变电路、逆变斩波组合电路、斩波电路，通过对单一一种功率模块进行不同的排列组合，能够以更简化的方式实现轨道车辆上电路的整流、逆变及斩波，减少了实现以上功能时所需功率模块的种类，便于生产管理及使用维修，降低了轨道车辆备品备件的复杂程度，从而降低了轨道车辆运营的经济成本及管理成本。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术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申请的一些实施例，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为本申请实施例中一种功率模块的外观图；

图2为本申请实施例中一种功率模块的分解结构示意图；

图3为本申请实施例中一种功率模块的IGBT组件的布局示意图；

图4为本申请实施例中一个功率模块实现整流功能的电路图；

图5为本申请实施例中两个功率模块实现整流功能的电路图；

图6为本申请实施例中三个功率模块实现逆变功能的电路图；

图7为本申请实施例中两个功率模块实现逆变斩波组合功能的电路图；

图8为本申请实施例中一个功率模块实现斩波功能的电路图。

【图号说明】

1：水冷基板；

11：水接头；

12：水接头；

2：IGBT组件；

21、22、23、24：IGBT；3：复合母排；

31、32：交流端；

33：正极直流端；

34：负极直流端；

4：复合母排罩；

5：高压插式连接器；

6：驱动电路板；

61：驱动电路板的信号输入接口；

62：驱动电路板的电源输入接口；

7：脉冲分配板；

71：脉冲分配板的信号输入接口；

72：脉冲分配板的电源输入接口；

73：脉冲分配板的信号输出接口；

74：脉冲分配板的电源输出接口；

8：脉冲分配板罩；

9：驱动电路板罩；

101：把手；

102：连接座；

103：绝缘子；

具体实施方式

为使本申请实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整的描述，显然，所描述的实施例是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。

参见图1及图2，为了以更简化的方式实现整流、逆变及斩波功能，本申请提供一种功率模块，包括：水冷基板1、IGBT组件2、复合母排3、高压插式连接器5、驱动电路板6及脉冲分配板7。

一实施例中，水冷基板1位于功率模块的底部，可以承载功率模块上的各部件，并用于固定IGBT组件2。水冷基板1还可将IGBT在整流、逆变及斩波过程中所散出的热量带走，降低IGBT内半导体元器件的温度，保证IGBT能够正常工作。水冷基板1内设有冷却液的流道，表面安装有水接头11及水接头12，分别作为冷却液的入口或出口，保证冷却液流经水冷基板1时有进有出。水冷基板1的前端还可以固定高压插式连接器5。

水接头11及水接头12一般选用快插式接头，与功率模块外部的快插式接头的母头配套使用，以完成冷却液的注入。快插式接头结构简单，连接可靠。另外水冷基板1两侧安装有滑块及导轨结构，能够实现功率模块的快速安装及更换。水冷基板1可采用金属型材制作，也可以选用热管制作。

参见图2、图3及图4，一实施例中，IGBT组件2由四个IGBT21、22、23、24组成两个桥臂结构；其中两个IGBT21、22组成一个桥臂，另两个IGBT23、24组成一个桥臂，21、23为上桥臂，22、24为下桥臂；两个桥臂作为一个基本的功率单元安装在水冷基板1上。在实际使用过程中，可以根据工作电流的大小决定是否将多个单相桥电路并联使用。

一实施例中，参见图2，复合母排3包括直流端33、34、交流端31、32及用于隔离直流端33、34与交流端31、32的绝缘板。其中，IGBT组件2中的IGBT21、22、23、24的发射极及集电极分别与直流端33、34及交流端31、32的其中一端连接；正极直流端33及负极直流端34分别对应连接至高压插式连接器5的正极及负极，交流端31、32通过绝缘子103固定在水冷基板1上。复合母排3的主要功能是将IGBT组件2与功率模块对外部电路的输入端及输出端连接，以便在实现整流、逆变及斩波功能时，功率模块能够完成与外部电路之间的电流交换。本申请的复合母排3的结构简单紧凑，杂散电感小，可适应工作中的大电流及高电压元器件之间的电连接。

具体而言，复合母排3的结构为分层结构，按照靠近水冷基板1由近及远的顺序，分层结构为正极直流端33、绝缘板、负极直流端34、绝缘板及交流端31、32。在与IGBT进行电气连接时，负极直流端34、正极直流端33及交流端31、32分别安装具有导电端子，导电端子一般可以为圆柱体或长方体；负极直流端34、正极直流端33及交流端31、32分别通过各自的导电端子与IGBT21、22、23、24连接。上述绝缘子103可以用来支撑复合母排3的交流端31、32，方便交流端31、32对外部电路进行连线，减少母排振动对IGBT的损坏。

一实施例中，高压插式连接器5固定在水冷基板1上，高压插式连接器5与复合母排3上的直流端插接。插接方式简单可靠，可方便功率模块的安装。当电流流经复合母排3的直流端33、34与外部电路进行电流交换时，高压插式连接器5可以通过自身的正极及负极与复合母排3的正极直流端33及负极直流端34对应连接，使得电流可以流向与高压插式连接器5连接的电容。该电容可以用于储存电能，从而起到对直流端电流储能调压的作用，协助功率模块完成整流、逆变及斩波的功能。

一实施例中，位于脉冲分配板7上的信号输入接口71与变流器控制器连接；位于脉冲分配板7上的信号输出接口73与驱动电路板6连接，用于为驱动电路板6提供控制信号。另外，位于脉冲分配板7上的电源输入接口72可以为脉冲分配板7接入其工作所必须的电源；位于脉冲分配板7上的电源输出接口74可以将电源接入驱动电路板6。

驱动电路板6包括信号输入接口61及电源输入接口62，信号输入接口61可通过导线与信号输出接口73连接，用于接收来自脉冲分配板7的控制信号，电源输入接口62可通过导线与电源输出接口74连接，用于为驱动电路板6提供其工作所必须的电源。

变流器控制器可为脉冲分配板7提供工作电源及工作信号，然后脉冲分配板7将信号进行处理后，通过信号输出接口73发送给驱动电路板6，使得驱动电路板6能够控制IGBT21、22、23、24的开关状态，从而实现整流、逆变及斩波功能。

一实施例中，驱动电路板6上各门极与IGBT组件2对应门极连接，从而实现根据上述控制信号控制IGBT组件2工作状态的过程。脉冲分配板7及驱动电路板6的输入输出信号可以为光信号，也可以为电信号。当为光信号时，变流器控制器输出的信号也为光信号；当为电信号时，变流器控制器输出的信号也为电信号。

一般而言，一个功率模块内驱动电路板6包括信号输入接口61、电源输入接口62及三个输出信号接口。这三个输出信号接口分别对应IGBT内部的三极管元件的门极、集电极及发射极。IGBT内部还包括二极管。

驱动电路板6的数量与IGBT的数量相同，也可以与一个功率模块上下桥臂的数量和相同。

一实施例中，功率模块还包括：复合母排罩4、脉冲分配板罩8、驱动电路板罩9、把手101、连接座102及绝缘子103等。其中，复合母排罩4由绝缘材料组成，扣在母排上，其底部可固定在水冷基板1上，其顶部也可固定在高压插式连接器5上，驱动电路板6及脉冲分配板7皆固定于复合母排罩4上。复合母排罩4能够将功率模块的高压与低压进行电气隔离，防止传输处理高压信号的IGBT21、22、23、24在启停时，对驱动电路板6及脉冲分配板7等低压设备造成电磁干扰或击穿损坏。

另外，脉冲分配板7及驱动电路板6可以集成在一起形成一体化结构，安装于复合母排罩4上。在水冷基板1的两端分别安装有把手101，可以方便安装和运输功率模块。

脉冲分配板罩8用于保护脉冲分配板7，驱动电路板罩9用于保护驱动电路板6，增加脉冲分配板7及驱动电路板6的工作可靠性。

从上述描述可知，本申请提供的功率模块，通过不同的排列组合方式，能够以更简化的方式实现轨道车辆上电路的整流、逆变及斩波，减少了实现以上功能时所需功率模块的种类，便于生产管理及使用维修，降低了轨道车辆备品备件的复杂程度，从而降低了轨道车辆运营的经济成本及管理成本。

本申请提供的功率模块可以组合成多相整流电路、逆变电路和斩波电路。

参见图2及图4，为了利用上述功率模块实现整流功能，本申请提供一种整流电路，包括一本申请所提供的功率模块，图4中仅显示了功率模块的IGBT组件2，该功率模块中复合母排3的两个交流端连接至IGBT组件2的上桥臂与下桥臂之间，连接点分别为AC1及AC2，AC1及AC2作为整流电路的输入端，复合母排3的两个直流端33、34连接至IGBT组件的上桥臂及下桥臂的两端，连接点分别为DC+及DC-，DC+及DC-作为整流电路的输出端。

参见图3及图4，第一IGBT为IGBT 23所对应的IGBT，第二IGBT为IGBT24所对应的IGBT，第三IGBT为IGBT 21所对应的IGBT，第四IGBT为IGBT 22所对应的IGBT。

一实施例中，复合母排3的一交流端31连接至功率模块的第一IGBT的发射极及第二IGBT的集电极；复合母排3的另一交流端32连接至功率模块的第三IGBT的发射极及第四IGBT的集电极；复合母排3的正极直流端33与功率模块的第一IGBT与第三IGBT的集电极连接；复合母排3的负极直流端34与功率模块的第二IGBT与第四IGBT的发射极连接，构成整流电路。

从而，当有单相交流电信号从复合母排3的交流端31、32输入整流电路时，可以经过整流电路整流后，从复合母排3的直流端33、34输出，转换成直流电。

从上述描述可知，本申请提供的整流电路，能够利用一个本申请提供的功率模块实现整流功能。

参见图2及图5，为了利用上述功率模块实现对较大电流的整流功能，本申请提供另一种整流电路，该整流电路可以利用两个本申请提供的功率模块得以实现，具体方法是将两个上述功率模块并联组成双相桥电路，能够承载更大的电流输入输出，实现对较大电流的整流。在该整流电路中，将并联的两个功率模块从左至右命名为第一功率模块及第二功率模块。

一实施例中，图5中仅显示了功率模块的IGBT组件2，第一功率模块的复合母排3的两个交流端短接后为一个输入端，连接点为AC1，这样AC1作为输入端连接至第一功率模块的第一与第三IGBT的发射极及第二与第四IGBT的集电极；同理，第二功率模块的复合母排3的两个交流端短接后为一个输入端，连接点为AC2，这样AC2作为输入端连接至第二功率模块的第一IGBT与第三IGBT的发射极及第二IGBT与第四IGBT的集电极。第一功率模块及第二功率模块各自的复合母排3的正极直流端33短接后连接至IGBT组件的上桥臂的一端，连接点为DC+，DC+作为输出端连接至第一功率模块及第二功率模块各自对应的第一IGBT及第三IGBT的集电极；第一功率模块及第二功率模块各自的复合母排3的负极直流端34短接后连接至IGBT组件的下桥臂的一端，连接点为DC-，DC-作为输出端连接至第一功率模块及第二功率模块各自对应的第二IGBT及第四IGBT的发射极，构成整流电路。

从而，当有较大的单相交流电信号从复合母排3的交流端31、32输入整流电路时，可以经过整流电路整流后，从复合母排3的直流端33、34输出，转换成直流电。

从上述描述可知，本申请提供的整流电路，能够利用两个本申请提供的功率模块并联，组成双相桥电路，实现对较大电流的整流功能。

参见图2及图6，为了利用上述功率模块实现逆变功能，本申请提供一种逆变电路，包括三个本申请提供的功率模块，从而组成三相桥电路。各功率模块各自对应的复合母排3的两个直流端33、34，连接至IGBT组件的上桥臂及下桥臂的两端，连接点分别为DC+及DC-，DC+及DC-作为逆变电路的输入端，各功率模块各自对应的复合母排3的交流端31、32连接至IGBT组件2的上桥臂与下桥臂之间，连接点分别为AC1、AC2及AC3，AC1、AC2及AC3作为逆变电路的输出端。在该逆变电路中，将并联的三个功率模块从左至右命名为第一功率模块、第二功率模块及第三功率模块。

一实施例中，第一功率模块的复合母排3的两个交流端31、32短接后连接至第一功率模块的第一IGBT与第三IGBT的发射极及第二IGBT与第四IGBT的集电极；第二功率模块的复合母排3的两个交流端31、32短接后连接至第二功率模块的第一IGBT与第三IGBT的发射极及第二IGBT与第四IGBT的集电极；第三功率模块的复合母排3的两个交流端31、32短接后连接至第三功率模块的第一IGBT与第三IGBT的发射极及第二IGBT与第四IGBT的集电极。第一功率模块、第二功率模块及第三功率模块各自的复合母排3的正极直流端33短接后，连接至第一功率模块、第二功率模块及第三功率模块各自对应的第一IGBT及第三IGBT的集电极；第一功率模块、第二功率模块及第三功率模块各自的复合母排3的负极直流端34短接后，连接至第一功率模块、第二功率模块及第三功率模块各自对应的第二IGBT及第四IGBT的发射极，构成逆变电路。

从而，当有直流端信号从复合母排3的直流端输入逆变电路时，可以经过逆变电路逆变后，从三个功率模块的三个复合母排3所对应的三个交流端31、32输出，转换成三相交流电。

从上述描述可知，本申请提供的逆变电路，能够利用三个本申请提供的功率模块并联，组成三相桥电路，实现对电流的逆变功能。

参见图2及图7，为了利用上述功率模块实现逆变斩波组合功能，本申请提供一种逆变斩波组合电路。该逆变斩波组合电路包括两个本申请所提供的功率模块，从而组成四相桥电路。两个功率模块的复合母排3各自对应的两个直流端33、34连接至IGBT组件的上桥臂及下桥臂的两端，连接点分别为DC+及DC-，DC+及DC-作为逆变斩波组合电路的输入端；第一功率模块的复合母排3对应的交流端31、32及第二功率模块的复合母排3对应的其中一交流端31连接至IGBT组件2的上桥臂与下桥臂之间，连接点分别为AC1、AC2及AC3，AC1、AC2及AC3作为逆变斩波组合电路的逆变输出端，第二功率模块的复合母排3对应的另一交流端32与该功率模块的负极直流端34之间连接有一电阻形成斩波电路。复合母排3的交流端31、32分别连接在IGBT组件2的上桥臂与下桥臂之间；复合母排3的直流端33、34分别连接在IGBT组件2的上桥臂及下桥臂的两端。在该逆变斩波组合电路中，将并联的两个功率模块从左至右命名为第一功率模块及第二功率模块。

一实施例中，第一功率模块的复合母排3的一交流端31连接至第一功率模块的第一IGBT的发射极及第二IGBT的集电极；另一交流端32连接至第一功率模块的第三IGBT的发射极及第四IGBT的集电极；第二功率模块的复合母排3的一交流端31连接至第二功率模块的第一IGBT的发射极及第二IGBT的集电极；另一交流端32连接至与第二功率模块中的第三IGBT的发射极及第四IGBT的集电极，其中第四IGBT并联一电阻。第一功率模块及第二功率模块各自的复合母排3的正极直流端33短接后，连接至第一功率模块及第二功率模块各自对应的第一IGBT及第三IGBT的集电极；第一功率模块及第二功率模块各自的复合母排3的负极直流端34短接后，连接至第一功率模块及第二功率模块各自对应的第二IGBT及第四IGBT的发射极还有与第二功率模块中的第四IGBT并联的电阻的一端，构成逆变斩波组合电路。

从而，当有直流端信号从复合母排3的直流端33、34输入逆变斩波组合电路时，可以经过逆变斩波组合电路完成逆变斩波后，从两个功率模块的两个复合母排3所对应的三个交流端31、32输出，转换成三相交流电。

从上述描述可知，本申请提供的逆变斩波组合电路，能够利用两个本申请提供的功率模块并联，组成四相桥电路，实现对电流的逆变斩波功能。

参见图2及图8，为了利用上述功率模块实现斩波功能，本申请提供一种斩波电路。该斩波电路包括一个本申请提供的功率模块，从而构成单相桥电路。复合母排3的正极直流端33连接至IGBT组件的上桥臂的一端，连接点为DC+，DC+作为斩波电路的输入端，复合母排3的负极直流端34连接至IGBT组件的下桥臂的一端，连接点为DC-，DC-作为斩波电路的输出端，复合母排3的两个交流端31、32短接后连接至一电阻。复合母排3的交流端31、32分别连接在IGBT组件2的上桥臂与下桥臂之间；复合母排3的直流端33、34分别连接在IGBT组件2的上桥臂及下桥臂的两端。

一实施例中，功率模块的复合母排3的两个交流端31、32短接后作为AC端，连接至与该功率模块的第一IGBT与第三IGBT的发射极及第二IGBT与第四IGBT的集电极，其中，第四IGBT并联一电阻。复合母排3的正极直流端33连接至功率模块的第一IGBT及第三IGBT的集电极；复合母排3的负极直流端34连接至功率模块的第二IGBT及第四IGBT的发射极，构成斩波电路。

从而，当有直流电信号从复合母排3的正极直流端33输入斩波电路时，可以经过斩波电路斩波后，从功率模块的复合母排3的负极直流端34返回，完成直流斩波。

从上述描述可知，本申请提供的斩波电路，能够利用一个本申请提供的功率模块，构成单相桥电路，实现对电流的斩波功能。

本申请的一实施例提供一种本说明书中的各个实施例均采用递进的方式描述，各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处。尤其，对于设备实现方法的实施例而言，由于其基本相似于方法实施例，所以描述的比较简单，相关之处参见方法实施例的部分说明即可。

上述对本说明书特定实施例进行了描述。其它实施例在所附权利要求书的范围内。在一些情况下，在权利要求书中记载的动作或步骤可以按照不同于实施例中的顺序来执行并且仍然可以实现期望的结果。另外，在附图中描绘的过程不一定要求示出的特定顺序或者连续顺序才能实现期望的结果。在某些实施方式中，多任务处理和并行处理也是可以的或者可能是有利的。

虽然本说明书实施例提供了如实施例或流程图所述的方法操作步骤，但基于常规或者无创造性的手段可以包括更多或者更少的操作步骤。实施例中列举的步骤顺序仅仅为众多步骤执行顺序中的一种方式，不代表唯一的执行顺序。术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、产品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、产品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，并不排除在包括所述要素的过程、方法、产品或者设备中还存在另外的相同或等同要素。

本说明书中的各个实施例均采用递进的方式描述，各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处。尤其，对于系统实施例而言，由于其基本相似于方法实施例，所以描述的比较简单，相关之处参见方法实施例的部分说明即可。在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本说明书实施例的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。

以上所述仅为本说明书实施例的实施例而已，并不用于限制本说明书实施例。对于本领域技术人员来说，本说明书实施例可以有各种更改和变化。凡在本说明书实施例的精神和原理之内所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本说明书实施例的权利要求范围之内。

Claims (11)

1.一种功率模块，其特征在于，包括：水冷基板、IGBT组件、复合母排、高压插式连接器、驱动电路板及脉冲分配板；所述IGBT组件由两个桥臂组成，每个所述桥臂由一上桥臂及一下桥臂组成，所述上桥臂或所述下桥臂可以由一IGBT或多个并联的IGBT组成；

所述复合母排包括直流端、交流端及用于隔离所述直流端与交流端的绝缘板；其中，所述IGBT组件中的所述IGBT的发射极及集电极分别与所述直流端及交流端的其中一端连接；正极直流端及负极直流端分别对应连接至所述高压插式连接器的正极及负极，所述交流端通过绝缘子固定在所述水冷基板上；所述高压插式连接器固定在所述水冷基板上，所述高压插式连接器与所述直流端插接；

所述脉冲分配板的输入端与轨道车辆的牵引控制器连接，输出端与所述驱动电路板连接，用于为所述驱动电路板提供控制信号；

所述驱动电路板与所述IGBT组件连接，用于根据所述控制信号控制所述IGBT组件的工作状态。

2.根据权利要求1所述的功率模块，其特征在于，所述脉冲分配板的信号输出为光信号输出或电信号输出。

3.根据权利要求1所述的功率模块，其特征在于，所述复合母排外设有一复合母排罩，用于保护所述复合母排并进行高低压电气隔离。

4.根据权利要求1所述的功率模块，其特征在于，所述驱动电路板外设有一驱动电路板罩，用于保护所述驱动电路板。

5.根据权利要求1所述的功率模块，其特征在于，所述脉冲分配板外设有一脉冲分配板罩，用于保护所述脉冲分配板。

6.一种整流电路，其特征在于，包括如权利要求1至5任一项所述的至少一功率模块，构成双相桥电路；所述功率模块的交流端作为所述整流电路的输入端，所述功率模块的直流端作为所述整流电路的输出端；

每个功率模块的所述交流端分别连接在上桥臂与下桥臂之间；所述直流端分别连接在所述上桥臂及下桥臂的两端。

7.根据权利要求6所述的整流电路，其特征在于，所述功率模块的个数为2，两个所述功率模块并联组成双相桥电路。

8.一种逆变电路，其特征在于，包括多个功率模块，组成多相桥电路；各所述功率模块对应的直流端作为所述逆变电路的输入端，各所述功率模块对应的交流端作为所述逆变电路的输出端；

所述交流端分别连接在上桥臂与下桥臂之间；所述直流端分别连接在所述上桥臂及下桥臂的两端。

9.根据权利要求8所述的逆变电路，其特征在于，所述功率模块的个数为3，三个所述功率模块并联组成三相桥电路。

10.一种逆变斩波组合电路，其特征在于，包括两个功率模块，组成四相桥电路；各所述功率模块对应的正极直流端及负极直流端作为所述逆变斩波组合电路的输入端，其中一所述功率模块对应的两个交流端作为所述逆变斩波组合电路的输出端；另一所述功率模块其中一个交流端作为所述逆变斩波组合电路的输出端，另一个交流端与该功率模块的负极直流端之间连接有一电阻；

所述交流端分别连接在上桥臂与下桥臂之间；所述正极直流端及负极直流端分别连接在所述上桥臂及下桥臂的两端。

11.一种斩波电路，其特征在于，包括一功率模块，构成单相桥电路；所述功率模块的正极直流端及负极直流端作为所述斩波电路的输入端，所述功率模块的两个交流端与负极直流端之间连接电阻；

所述交流端分别连接在上桥臂与下桥臂之间；所述正极直流端及负极直流端分别连接在所述上桥臂及下桥臂的两端。

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