CN112701878A - 母线电容结构和电梯变频器 - Google Patents

母线电容结构和电梯变频器 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种母线电容结构和电梯变频器。该母线电容结构包括正极铜排和负极铜排;还包括:电路板,以及设于电路板一面的正极金属箔和设于电路板另一面的负极金属箔;设于电路板上的母线电容模组包括串接的两个电容模块;电容模块包括并联的正极母线电容单元和负极母线电容单元,正极母线电容单元包括电流输入端通过正极金属箔连接正极铜排、电流输出端通过负极金属箔连接负极铜排的多个母线电容,负极母线电容单元包括电流输出端通过负极金属箔连接负极铜排、电流输入端通过正极金属箔连接正极铜排的多个母线电容。本申请的母线电容结构减小了安装公差,实现了母线电容结构的小型化,有效消除回路寄生电感以及铜排流经电流而引起的寄生电感。

Description

母线电容结构和电梯变频器
技术领域
本发明涉及电力电子技术领域,特别是涉及母线电容结构和电梯变频器。
背景技术
现有的电梯变频器母线电容采用多个体积庞大的螺栓式电解电容,螺栓电容的电极与上方的铜板通过紧固件连接,铜板分为上下两层,两层之间通过绝缘材料隔离并组合成一个装配体。庞大的螺栓式母线电容与铜板使得电梯变频器产品无法做到小型化,同时采用叠型绝缘隔离一体式的铜板设计方案,成本高;铜板左右两端的引出端子接电梯变频器的输入和输出侧的IGBT(Insulated Gate Bipolar Transistor,绝缘栅双极型晶体管)功率模块,由于功率模块的定位螺丝孔很多,导致累积的公差大,公差最后累积到铜板中间的螺栓式电解电容安装孔上,母线电容受到机械应力影响,不但不方便安装,而且影响电容的性能和寿命,导致电梯变频器产品的性能下降。
在实现过程中,发明人发现传统技术中至少存在如下问题:现有的电梯变频器母线电容体积庞大、生产安装过程公差大且无法有效消除铜板寄生电感,影响电容的性能和寿命。
发明内容
基于此,有必要针对上述技术问题,提供一种母线电容结构和电梯变频器。
一种母线电容结构,包括正极铜排和负极铜排;母线电容结构还包括:
电路板,以及设于电路板一面的正极金属箔和设于电路板另一面的负极金属箔;
设于电路板上的母线电容模组;母线电容模组的正极与正极金属箔相连接,母线电容模组的负极与负极金属箔相连接;其中,母线电容模组包括串接的两个电容模块;电容模块包括并联的正极母线电容单元和负极母线电容单元,正极母线电容单元包括电流输入端通过正极金属箔连接正极铜排、电流输出端通过负极金属箔连接负极铜排的多个母线电容,负极母线电容单元包括电流输出端通过负极金属箔连接负极铜排、电流输入端通过正极金属箔连接正极铜排的多个母线电容。
在其中一个实施例中,正极母线电容单元中的各母线电容均为奇数电容;负极母线电容单元中的各母线电容均为偶数电容。
在其中一个实施例中,电路板的一侧设有任一电容模块的各母线电容,相对电路板的一侧的另一侧设有另一电容模块的各母线电容。
在其中一个实施例中,任一电容模块中的母线电容与另一电容模块中对应的母线电容呈一字型排列。
在其中一个实施例中,电容模块还包括与各母线电容并联的均压电阻。
在其中一个实施例中,正极铜排和负极铜排以预设间隔上下叠层设置;正极铜排和负极铜排之间设有绝缘单元。
在其中一个实施例中,电路板的一面设有与正极金属箔相连接的正极接线端子,以及与负极金属箔相连接的负极接线端子;
正极接线端子连接正极铜排,负极接线端子连接负极铜排。
在其中一个实施例中,正极金属箔与负极金属箔的宽度相同;正极金属箔与负极金属箔的厚度相同。
在其中一个实施例中,还包括铜排紧固件;正极铜排和负极铜排通过铜排紧固件固定在电路板上。
一种电梯变频器,包括IGBT功率模块以及如上述的母线电容结构;IGBT功率模块用于斩波,母线电容结构用于滤波储能;
IGBT功率模块的一端通过正极铜排连接母线电容模组的正极;IGBT功率模块的另一端通过负极铜排连接母线电容模组的负极。
上述技术方案中的一个技术方案至少具有如下优点和有益效果:
本申请的母线电容结构,通过将母线电容模组中的各母线电容按照相应的连接结构设置在电路板上,并将正极母线电容中各母线电容的电流输入端通过电路板一面的正极金属箔与正极铜排相连接,各母线电容的电流输出端通过电路板另一面的负极金属箔与负极铜排相连接;以及将负极母线电容中各母线电容的电流输出端通过电路板另一面的负极金属箔与负极铜排,各母线电容的电流输入端通过电路板一面的正极金属箔与正极铜排相连接。由于电路板相同位置的一面是正极金属箔,另一面是负极金属箔,两者电极相反,从而可以抵消回路的寄生电感;正极铜排和负极铜排的电极相反,从而能够抵消铜排流经电流而引起的寄生电感;且将母线电容设置在电路板上,有利于母线电容模组的小型化设计,避免了公差大的问题,提高了母线电容的性能和寿命。
附图说明
为了更清楚地说明本申请实施例或传统技术中的技术方案,下面将对实施例或传统技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅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为一个实施例中母线电容模组的接线示意图;
图2为一个实施例中母线电容结构的正面视图;
图3为一个实施例中母线电容结构的背面视图;
图4为一个实施例中电梯变频器的结构框图。
具体实施方式
为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂,下面结合附图对本发明的具体实施方式做详细的说明。在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明。但是本发明能够以很多不同于在此描述的其它方式来实施,本领域技术人员可以在不违背本发明内涵的情况下做类似改进,因此本发明不受下面公开的具体实施例的限制。
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申请的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本申请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,不是旨在于限制本申请。
在本发明的描述中,需要理解的是,术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系,仅是为了便于描述本发明和简化描述,而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作,因此不能理解为对本发明的限制。
此外,术语“第一”、“第二”仅用于描述目的,而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此,限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本发明的描述中,“多个”的含义是至少两个,例如两个,三个等,除非另有明确具体的限定。
在本发明中,除非另有明确的规定和限定,术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解,例如,可以是固定连接,也可以是可拆卸连接,或成一体;可以是机械连接,也可以是电连接;可以是直接相连,也可以通过中间媒介间接相连,可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系,除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言,可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
在本发明中,除非另有明确的规定和限定,第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触,或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且,第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方,或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方,或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
需要说明的是,当元件被称为“固定于”或“设置于”另一个元件,它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件,它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“上”、“下”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的,并不表示是唯一的实施方式。
在一个实施例中,提供了一种母线电容结构,可以包括正极铜排和负极铜排;母线电容结构还可以包括:
电路板,以及设于电路板一面的正极金属箔和设于电路板另一面的负极金属箔;
设于电路板上的母线电容模组;母线电容模组的正极与正极金属箔相连接,母线电容模组的负极与负极金属箔相连接;其中,母线电容模组包括串接的两个电容模块;电容模块包括并联的正极母线电容单元和负极母线电容单元,正极母线电容单元包括电流输入端通过正极金属箔连接正极铜排、电流输出端通过负极金属箔连接负极铜排的多个母线电容,负极母线电容单元包括电流输出端通过负极金属箔连接负极铜排、电流输入端通过正极金属箔连接正极铜排的多个母线电容。
其中,电路板可以为PCB(Printed Circuit Board,印刷电路板);正极金属箔和负极金属箔位于电路板上相同位置的一面和另一面,正极金属箔和负极金属箔的布板宽度和长度相同;正极金属箔可以为正极铜箔,负极金属箔可以为负极铜箔,也即电路板一面的金属箔的电气网络设计为P(Positive,正极)网络,电路板另一面的金属箔的电气网络设计为N(Negative,负极)网络;正极铜排的电气网络设计为P网络,负极铜排的电气网络设计为N网络;母线电容可以为可板载的小型铝电解电容,从而母线电容可以集成在PCB电路板上,极大地减小了母线电容结构的体积。母线电容模组的正极为各母线电容的电流输入端,母线电容模组的负极为各母线电容模组的电流输出端。
具体地,母线电容模组可以焊接于PCB电路板上,母线电容模组中的任一电容模块中多个母线电容相互并联连接,并且任一电容模块中并联的各母线电容与另一电容模块中并联的各母线电容相互串联连接,形成了整个母线电容连接结构,电容模块中的母线电容数量没有限制,两个电容模块中的母线电容的数量相同,母线电容用于滤波储能。其中,电容模块中正极母线电容单元中的各母线电容的电流输入端通过PCB电路板一面的正极铜箔连接正极铜排,各木点电容的电流输出端通过PCB电路板另一面的负极铜箔连接负极铜排;电容模块中负极母线电容单元中的各母线电容的电流输出端通过PCB电路板另一面的负极铜箔连接负极铜排,各母线电容的电流输入端通过PCB电路板一面的正极铜箔连接正极铜排;在一个示例中,正极母线电容单元中各母线电容的电流输入端和负极母线电容单元中各母线电容的电流输出端位于同一侧,正极母线电容单元中各母线电容的电流输出端和负极母线电容单元中各母线电容的电流输入端位于另一侧;正极铜排和负极铜排均用于连接IGBT功率模块,IGBT功率模块可以通过正极铜排和负极铜排连接各母线电容,从而实现变频器相应功能。
本申请的母线电容结构中的PCB电路板的正极铜箔和负极铜箔的电极相反,从而可以抵消回路的寄生电感,在连接功率模块的情况下也可以减小功率模块开关时引起的浪涌电压,提高功率模块的寿命。可板载的母线电容均集成在PCB电路板上,通过小型化母线电容模组,有利于电梯变频器产品的小型化设计,减小了生产安装过程的公差,从而也使得母线电容不易受到机械应力的影响。提高了母线电容的性能和寿命。
在一个具体的实施例中,正极母线电容单元中的各母线电容均为奇数电容;负极母线电容单元中的各母线电容均为偶数电容。
其中,奇数电容为按顺序标记的各母线电容中的第奇数个母线电容;偶数电容为按顺序标记的各母线电容中的第偶数个母线电容。
具体地,任一电容模块中的各母线电容可以按从小到大的数字顺序进行标记,可以标记为第1个母线电容至第N个母线电容,两个电容模组中的母线电容的数量是相同的。其中,任一电容模块中的第奇数个母线电容为奇数电容,第偶数个母线电容为偶数电容;任一电容模块中的正极母线电容单元均为奇数电容,任一电容模块中的负极母线电容单元均为偶数电容。则任一电容模块中的各并联的奇数电容与另一电容模块中各并联的奇数电容串联后各奇数电容的电流输入端通过正极铜箔连接正极铜排,电流输出端通过负极铜箔连接负极铜排;任一电容模块中的各并联的偶数电容与另一电容模块中各并联的偶数电容串联后各偶数电容的电流输出端通过负极铜箔连接负极铜排,电流输入端通过正极铜箔连接正极铜排。在一个示例中,任一电容模块中的各奇数电容的电流输入端和各偶数电容的电流输出端位于同一侧,各奇数电容的电流输出端和各偶数电容的电流输入端位于另一侧。
本申请中的母线电容交叠连接可以将线路的电流分为两路,每一路的电流是母线电流的一般,对于电路板上的铜箔宽度设计可以减少一半,有利于电路板的布板。
在一个具体的实施例中,电路板的一侧设有任一电容模块的各母线电容,相对电路板的一侧的另一侧设有另一电容模块的各母线电容。
具体地,两个电容模块可以与PCB电路板上相对设置,当PCB电路板为矩形的情况下,电路板的一侧可以设有任一电容模块的各母线电容,相对电路板的一侧的另一侧则设有另一电容模块的各母线电容。设置在PCB电路板一侧的任一电容模块中的各母线电容可以呈直线排列,即任一电容模块中的各母线电容可以设于矩形电路板一侧,并沿着与矩形电路板长边的平行线呈直线排列;设置在PCB电路板一侧的另一侧的另一电容模块中的各母线电容也可以呈直线排列,即另一电容模块中的各母线电容也可以设于矩形电路板一侧的另一侧,沿着与矩形电路板长边的平行线呈直线排列。
在一个具体的实施例中,任一电容模块中的母线电容与另一电容模块中对应的母线电容呈一字型排列。
具体地,任一电容模块中按从小到大的数字顺序标记的各母线电容在电路板的一侧可以沿着与矩形电路板长边的平行线呈直线排列,另一电容模块中按从小到达的数字顺序标记的各母线电容在电路板的另一侧也可以沿着与矩形电路板长边的平行线呈直线排列。其中,任一电容模块中的某第奇数个母线电容与另一电容模块中的第相同奇数个母线电容呈一字型排列,任一电容模块中的某第偶数个母线电容与另一电容模块中的第相同偶数个母线电容呈一字型排列。例如任一电容模块中的第3个母线电容和另一电容模块中的第3个母线电容呈一字型排列,任一电容模块中的第8个母线电容和另一电容模块中的第8个母线电容也呈一字型排列,其他母线电容之间相对应的排列关系也通过该方式进行设置。
在一个具体的实施例中,电容模块还可以包括与各母线电容并联的均压电阻。
具体而言,任一电容模块均设置有与各母线电容并联连接的均压电阻,如图1所示为母线电容模组的接线示意图,由于任一电容模块中的奇数电容和偶数电容相互并联,因此任一电容模块中的均压电阻和奇数电容以及偶数电容均相互并联,而两个电容模块是串联的,因而任一电容模块中的均压电阻、奇数电容以及偶数电容并联后,与另一电容模块中并联的均压电阻、奇数电容以及偶数电容串联;两个电容模块中的均压电阻阻值相同,从而可以保证串联的两个电容模块中的各并联的母线电容两端的电压均等,保证了各母线电容的寿命均等。图中的箭头号表示电流的流向。
在一个具体的实施例中,正极金属箔与负极金属箔的宽度相同;正极金属箔与负极金属箔的厚度相同。
具体的,PCB电路板的一面设有正极金属箔,PCB电路板的另一面设有负极金属箔,正极金属箔可以为正极铜箔,负极金属箔可以为负极铜箔;当PCB电路板为矩形的情况下,正极铜箔和负极铜箔的宽度保存一致,PCB电路板短边方向的铜箔尺寸为宽度,且正极铜箔和负极铜箔的厚度也保持一致。任一电容模块中的各并联的奇数电容和另一电容模块中的各并联的奇数电容串联后各奇数电容的电流输入端通过正极铜箔连接正极铜排,各奇数电容的电流输出端通过负极铜箔连接负极铜排;任一电容模块中的各并联的偶数电容和另一电容模块中的各并联的偶数电容串联后各偶数电容的电流输出端通过负极铜箔连接负极铜排,各偶数电容的电流输入端通过正极铜箔连接正极铜排;并且任一电容模块中的各奇数电容的电流输入端和各偶数电容的电流输出端位于同一侧,各奇数电容的电流输出端和各偶数电容的电流输入端位于另一侧。
由于PCB电路板一面的正极铜箔和另一面的负极铜箔的宽度和厚度均保持一致,则使得电流流经任两个相对应的奇数电容以及任两个相对应的偶数电容的路径长度是相同的,避免了不同长度线路阻抗引起的电流失衡,以达到均流的设计效果,从而可以提高母线电容的寿命。
在一个具体的实施例中,电路板的一面设有与正极金属箔相连接的正极接线端子,以及与负极金属箔相连接的负极接线端子;
正极接线端子连接正极铜排,负极接线端子连接负极铜排。
具体而言,PCB电路板的一面可以焊接有正极接线端子和负极接线端子,正极接线端子与正极铜箔对应焊接在一起,而负极接线端子则与负极铜箔对应焊接在一起;并且,正极接线端子与正极铜排一一对应连接,负极接线端子和负极铜排一一对应连接;因此正极铜排可以通过正极接线端子连接正极铜箔,从而再通过正极铜箔连接串联的两个电容模块中的并联的各奇数电容的电流输入端以及串联的两个电容模块中并联的各偶数电容的电流输入端,负极铜排则可以通过负极接线端子连接负极铜箔,从而再通过负极铜箔连接串联的两个电容模块中的并联的各偶数电容的电流输出端以及串联的两个电容模块中并联的各奇数电容的电流输出端;任一电容模块中的各奇数电容的电流输入端和各偶数电容的电流输出端位于同一侧,各奇数电容的电流输出端和各偶数电容的电流输入端位于另一侧。
在一个具体的实施例中,正极铜排和负极铜排可以以预设间隔上下叠层设置;正极铜排和负极铜排之间设有绝缘单元。
具体地,正极铜排和负极铜排上下叠层设置,且正极铜排和负极铜排之间设置有预设间隔,预设间隔可以设置为1毫米;正极铜排和负极铜排之间还设置有绝缘单元,绝缘单元可以为绝缘纸,绝缘纸通过绝缘尼龙胶钉安装在正极铜排上,绝缘纸的厚度需要满足爬虫距离的要求,在绝缘指的厚度不够的情况下,正极铜排和负极铜排可能会出现短路的现象;正极铜排和负极铜排之间可以设置两块单张厚度为0.25毫米的绝缘纸,从而可以满足绝缘要求,使用两张绝缘纸可以给正极铜排和负极铜排提供双重保护,提高了可靠性,并且减小了因为两块铜排叠层设置而形成的寄生电容。
在一个示例中,正极铜排可以有两个,分别为第一正极铜排和第二正极铜排,负极铜排也可以有两个,分别为第一负极铜排和第二负极铜排。其中,第一正极铜排和第一负极铜排上下叠层设置,第一正极铜排和第一负极铜排之间设有绝缘单元,绝缘单元为绝缘纸,通过绝缘尼龙胶钉将两片单张厚度为0.25毫米的绝缘纸钉在第一正极铜排的一面,第一正极铜排和第一正极铜排之间的预设间隔为1毫米,第一正极铜排、绝缘纸以及第一正极铜排构成的叠层铜排设置在PCB电路板一面的一侧;同样的,第二正极铜排和第二负极铜排上下叠层设置,第二正极铜排和第二负极铜排之间的预设间隔为1毫米,第二正极铜排和第二负极铜排之间设有绝缘纸,通过绝缘尼龙胶钉将两片单张厚度为0.25毫米的绝缘纸钉在第二正极铜排的一面,第二正极铜排、绝缘纸以及第二负极铜排构成的叠层铜排设置在PCB电路板同一面的一侧的另一侧;第一正极铜排和第二正极铜排均连接正极金属箔,第一负极铜排和第二负极铜排均连接负极金属箔。
由于上下层铜排的电极相反,所以流经上下层铜排的电流方向正好相反,从而能够抵消铜排流经电流而引起的寄生电感,达到降低回路寄生电感的设计目的。在母线电容结构连接变频器功率模块的情况下,也可以减少变频器功率模块动作时的浪涌电压,从而提高变频器功率模块的寿命。
在一个具体的实施例中,还可以包括铜排紧固件;正极铜排和负极铜排可以通过铜排紧固件固定在电路板上。
在一个示例中,如图2所示为母线电容结构的正面视图,图3为母线电容结构的背面视图,母线电容板为设有母线电容模组的电路板,第一正极铜排和第一负极铜排上下叠层设置,中间设置有1毫米的预设间隔,且第一正极铜排的一面通过绝缘尼龙胶钉固定有两片单张厚度0.25毫米的绝缘纸,第一正极铜排、绝缘纸以及第一负极铜排构成的叠层铜排通过铜排紧固件固定在PCB电路板的一面的一侧;第二正极铜排和第二负极铜排上下叠层设置,中间设置有1毫米的预设间隔,且第二正极铜排的一面通过绝缘尼龙胶钉固定有两片单张厚度0.25毫米的绝缘纸,第二正极铜排、绝缘纸以及第二负极铜排构成的叠层铜排通过铜排紧固件固定在PCB电路板的一面的一侧的另一侧,图中的箭头号表示电流的流向。
以上,本申请的母线电容结构包括正极铜排、负极铜排以及母线电容结构,母线电容结构可以包括两个串联的电容模块,任一电容模块可以包括并联的正极母线电容单元和负极母线电容单元,任一电容模块还可以包括与各母线电容并联的均压电阻,可以保证串联的两个电容模块中的各并联的母线电容两端的电压均等,保证了各母线电容的寿命均等;正极母线电容中的各奇数电容的电流输入端连接正极铜箔,各奇数电容的电流输出端连接负极铜箔;负极母线电容中的各偶数电容的电流输出端连接负极铜箔,各偶数电容的电流输入端连接正极铜箔;并且任一电容模块中的各奇数电容的电流输入端和各偶数电容的电流输出端位于同一侧,各奇数电容的电流输出端和各偶数电容的电流输入端位于另一侧;正极铜箔通过正极接线端子连接正极铜排,负极铜箔通过负极接线端子连接负极铜排;正极铜箔和负极铜箔的宽度和厚度保持一致,使得电流流经任意两个相对应的奇数电容或任两个相对应的偶数电容的路径长度相同,避免不同长度线路阻抗引起的电流失衡,以达到均流的设计效果,从而提高母线电容的寿命;而且正极铜箔和负极铜箔的电极相反,可以抵消回路的寄生电感,并且母线电容结构在连接功率模块的情况下,可以减小功率模块开关时引起的浪涌电压,提高功率模块的寿命;正极铜排和负极铜排之间设置有叠层间隔,且正极铜排和负极铜排之间设有绝缘纸,从而减小因两块铜排叠层而形成的寄生电容;正极铜排和负极铜排的电极相反,所以流经两层铜排的电流方向相反,从而能够抵消铜排流经电流而引起的寄生电感,达到降低回路寄生电感的设计目的,并且母线电容集成在电路板上,实现了母线电容结构的小型化设计,避免母线电容易受机械应力的影响,提高了母线电容的性能和寿命。
在一个实施例中,提供了一种电梯变频器,如图4所示,可以包括IGBT功率模块以及如上述的母线电容结构;IGBT功率模块用于斩波,母线电容结构用于滤波储能;
IGBT功率模块的一端通过正极铜排连接母线电容模组的正极;IGBT功率模块的另一端通过负极铜排连接母线电容模组的负极。
其中,变频器可以通过内部的IGBT功率模块的开断来调整输出电源的电压和频率,根据电机的实际需要来提供其所需要的电源电压,进而达到节能、调速的目的,另外,变频器还有很多的保护功能,如过流、过压、过载保护等等。IGBT,即绝缘栅双极型晶体管,是由BJT(Bipolar Junction Transistor,双极型三极管)和MOS(Metal-Oxide-Semiconductor Field-Effect Transistor,绝缘栅型场效应管)组成的复合全控型电压驱动式功率半导体器件,兼有MOSFET的高输入阻抗和GTR(Giant Transistor,电力晶体管)的低导通压降两方面的优点。GTR饱和压降低,载流密度大,但驱动电流较大;MOSFET驱动功率很小,开关速度快,但导通压降大,载流密度小。IGBT综合了以上两种器件的优点,驱动功率小而饱和压降低。非常适合应用于直流电压为600V及以上的变流系统如交流电机、变频器、开关电源、照明电路、牵引传动等。
具体地,IGBT功率模块的一端通过正极铜排与母线电容模组的正极相连接,母线电容模组的正极为各母线电容的电流输入端;IGBT功率模块的另一端通过负极铜排与母线电容模组的负极相连接,母线电容模组的负极为各母线电容模组的电流输出端;通过将IGBT功率模块与本申请的母线电容结构相连接,母线电容可以实现滤波储能的功能,IGBT模块可以实现斩波的功能,例如将AC380V(交流380伏)变化为需要的DC680V(直流680伏)等。
以上,本申请的电梯变频器中包括IGBT功率模块以及母线电容结构,IGBT功率模块的一端通过正极铜排连接母线电容模组的正极;IGBT功率模块的另一端通过负极铜排连接母线电容模组的负极;母线电容结构可以抵消回路的寄生电感,从而减小IGBT功率模块开关时引起的浪涌电压,提高IGBT模块的寿命和性能;并且母线电容通过集成在电路板上,有利于电梯变频器产品的小型化设计目的,减小了生产安装过程的公差,不易受到机械应力的影响,从而提高了电梯变频器产品的性能。
在本说明书的描述中,参考术语“有些实施例”、“其他实施例”、“理想实施例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特征包含于本发明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描述不一定指的是相同的实施例或示例。
以上实施例的各技术特征可以进行任意的组合,为使描述简洁,未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述,然而,只要这些技术特征的组合不存在矛盾,都应当认为是本说明书记载的范围。
以上所述实施例仅表达了本申请的几种实施方式,其描述较为具体和详细,但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是,对于本领域的普通技术人员来说,在不脱离本申请构思的前提下,还可以做出若干变形和改进,这些都属于本申请的保护范围。因此,本申请专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (10)

1.一种母线电容结构,其特征在于,包括正极铜排和负极铜排;所述母线电容结构还包括:
电路板,以及设于所述电路板一面的正极金属箔和设于所述电路板另一面的负极金属箔;
设于所述电路板上的母线电容模组;所述母线电容模组的正极与所述正极金属箔相连接,所述母线电容模组的负极与所述负极金属箔相连接;其中,所述母线电容模组包括串接的两个电容模块;所述电容模块包括并联的正极母线电容单元和负极母线电容单元,所述正极母线电容单元包括电流输入端通过所述正极金属箔连接所述正极铜排、电流输出端通过所述负极金属箔连接所述负极铜排的多个母线电容,所述负极母线电容单元包括电流输出端通过所述负极金属箔连接所述负极铜排、电流输入端通过所述正极金属箔连接所述正极铜排的多个母线电容。
2.根据权利要求1所述的母线电容结构,其特征在于,所述正极母线电容单元中的各母线电容均为奇数电容;所述负极母线电容单元中的各母线电容均为偶数电容。
3.根据权利要求1所述的母线电容结构,其特征在于,所述电路板的一侧设有任一所述电容模块的各母线电容,相对所述电路板的一侧的另一侧设有另一所述电容模块的各母线电容。
4.根据权利要求3所述的母线电容结构,其特征在于,任一所述电容模块中的母线电容与另一所述电容模块中对应的母线电容呈一字型排列。
5.根据权利要求1所述的母线电容结构,其特征在于,所述电容模块还包括与各所述母线电容并联的均压电阻。
6.根据权利要求1所述的母线电容结构,其特征在于,所述正极铜排和所述负极铜排以预设间隔上下叠层设置;所述正极铜排和所述负极铜排之间设有绝缘单元。
7.根据权利要求1所述的母线电容结构,其特征在于,所述电路板的一面设有与所述正极金属箔相连接的正极接线端子,以及与所述负极金属箔相连接的负极接线端子;
所述正极接线端子连接所述正极铜排,所述负极接线端子连接所述负极铜排。
8.根据权利要求1至6任一项所述的母线电容结构,其特征在于,所述正极金属箔与所述负极金属箔的宽度相同;所述正极金属箔与所述负极金属箔的厚度相同。
9.根据权利要求1至6任一项所述的母线电容结构,其特征在于,还包括铜排紧固件;所述正极铜排和所述负极铜排通过所述铜排紧固件固定在所述电路板上。
10.一种电梯变频器,其特征在于,包括IGBT功率模块以及如权利要求1至9任一项所述的母线电容结构;所述IGBT功率模块用于斩波,所述母线电容结构用于滤波储能;
所述IGBT功率模块的一端通过所述正极铜排连接所述母线电容模组的正极;所述IGBT功率模块的另一端通过所述负极铜排连接所述母线电容模组的负极。
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