CN114204777A - 一种用于大功率svg、apf的igbt的并联结构 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种用于大功率SVG、APF的IGBT的并联结构，包含第一IGBT、第二IGBT、散热器、第一连接铜件、第二连接铜件、第三连接铜件和第四连接铜件，第一IGBT和第二IGBT横向并列设置在散热器上，第一连接铜件连接第一IGBT和第二IGBT的第一螺母孔，第二连接铜件连接第一IGBT和第二IGBT的第二螺母孔，第三连接铜件连接第一IGBT和第二IGBT的第三螺母孔，第四连接铜件连接第一IGBT和第二IGBT的第五螺母孔。本发明的用于大功率SVG、APF的IGBT的并联结构具有接结构简单、安装方便、运行安全可靠的优点。

Description

一种用于大功率SVG、APF的IGBT的并联结构
技术领域
本发明涉及一种IGBT的并联结构，特别是一种用于大功率SVG、APF的IGBT的并联结构，属于SVG、APF技术领域。
背景技术
低压SVG用于低压配用电电网的无功控制，以此降低电网的电能损耗、提高电网的运行安全性和效率、改善电网的电压质量。低压APF用于低压配用电电网的谐波治理，以此消除电网的谐波污染、改善电网的电能质量。低压SVG、APF具有相同的电路结构，写入的程序不尽相同。
SVG、APF中的核心器件是与微处理器相结合的IGBT。由于目前IGBT的容量不够大，限制了SVG、APF的功率，使SVG、APF成本加大，影响了其普及性应用。
目前一般采用二只IGBT管并联的方法提高其容量，但存在方法不合理使二管容量不能得到充分发挥，尤其是二管负荷不均衡导致其中一只先损坏，紧接着第二只跟着损坏,以及电气绝缘不当造成IGBT易被击穿损坏的情况。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种用于大功率SVG、APF的IGBT的并联结构，提高SVG、APF的运行的安全可靠性。
为解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案是：
一种用于大功率SVG、APF的IGBT的并联结构，其特征在于：包含第一IGBT、第二IGBT、散热器、第一连接铜件、第二连接铜件、第三连接铜件和第四连接铜件，第一IGBT和第二IGBT横向并列设置在散热器上，第一连接铜件连接第一IGBT和第二IGBT的第一螺母孔，第二连接铜件连接第一IGBT和第二IGBT的第二螺母孔，第三连接铜件连接第一IGBT和第二IGBT的第三螺母孔，第四连接铜件连接第一IGBT和第二IGBT的第五螺母孔。
进一步地，所述第一连接铜件、第二连接铜件和第三连接铜件为Y型连接件，第四连接铜件上部为T型连接件，第一连接铜件、第二连接铜件、第三连接铜件和第四连接铜件的Y型或T型结构上侧一端为第一测试点，第一连接铜件、第二连接铜件、第三连接铜件和第四连接铜件的Y型或T型结构上侧另一端为第二测试点，第一连接铜件、第二连接铜件、第三连接铜件和第四连接铜件的Y型或T型结构下侧端部为第三测试点，第一连接铜件、第二连接铜件、第三连接铜件和第四连接铜件第一测试点和第三测试点之间的电阻与第二测试点和第三测试点之间的电阻相差不大于1%。
进一步地，所述第一连接铜件的Y型结构上侧一端开有第一连接铜件第一孔，第一连接铜件的Y型结构上侧另一端开有第一连接铜件第二孔，第二连接铜件的Y型结构上侧一端开有第二连接铜件第一孔，第二连接铜件的Y型结构上侧另一端开有第二连接铜件第二孔，第三连接铜件的Y型结构上侧一端开有第三连接铜件第一孔，第三连接铜件的Y型结构上侧另一端开有第三连接铜件第二孔，第四连接铜件的Y型结构上侧一端开有第四连接铜件第一孔，第四连接铜件的Y型结构上侧另一端开有第四连接铜件第二孔，第一IGBT和第二IGBT分别设置有第一螺母孔、第二螺母孔、第三螺母孔、第四螺母孔、第五螺母孔和第六螺母孔，铜件固定螺丝把第一连接件第一孔与第一IGBT的第一螺母孔紧固连接、第一连接件第二孔与第二IGBT的第一螺母孔紧固连接、第二连接件第一孔与第一IGBT的第二螺母孔紧固连接、第二连接件第二孔与第二IGBT的第二螺母孔紧固连接、第三连接件第一孔与第一IGBT的第三螺母孔紧固连接、第三连接件第二孔与第二IGBT的第三螺母孔紧固连接、第四连接件第一孔与第一IGBT的第五螺母孔紧固连接、第四连接件第二孔与第二IGBT的第五螺母孔紧固连接。
进一步地，还包含连接铜件绝缘固壳，连接铜件绝缘固壳上设置有第一连接铜件过孔、第二连接铜件过孔、第三连接铜件过孔和第四连接铜件过孔，第一连接铜件的下端从连接铜件绝缘固壳的第一连接铜件过孔穿出，第二连接铜件的下端从连接铜件绝缘固壳的第二连接铜件过孔穿出，第三连接铜件的下端从连接铜件绝缘固壳的第三连接铜件过孔穿出，第四连接铜件的下端从连接铜件绝缘固壳的第四连接铜件过孔穿出。
进一步地，所述连接铜件绝缘固壳内填充绝缘固化物并且连接铜件绝缘固壳上端开有灌注绝缘固化物的固壳上口。
进一步地，所述散热器包含散热器平面以及垂直固定在散热器平面下侧的至少十个散热片，第一IGBT和第二IGBT上设置有安装固定孔，第一IGBT和第二IGBT通过安装固定螺丝穿过安装固定孔安装固定在散热器平面上。
进一步地，还包含IGBT驱动电路板，IGBT驱动电路板固定在散热器平面上并且位于连接铜件绝缘固壳一侧，第一IGBT上设置有第一接插件和第二接插件，第二IGBT上设置有第三接插件和第四接插件，IGBT驱动电路板上设置有第五接插件、第六接插件、第七接插件、第八接插件和第九接插件，IGBT驱动电路板的第五接插件与第一IGBT的第一接插件连接，驱动电路板第六接插件与第一IGBT的第二接插件连接，驱动电路板第七接插件与第二IGBT的第三接插件连接，驱动电路板第八接插件与第二IGBT的第四接插件连接，驱动电路板的第九接插件与外部电路连接。
本发明与现有技术相比，具有以下优点和效果：本发明的用于大功率SVG、APF的IGBT的并联结构具有接结构简单、安装方便、运行安全可靠的优点。
附图说明
图1是本发明的一种用于大功率SVG、APF的IGBT的并联结构的示意图。
图2是本发明的第一连接铜件的示意图。
图3是本发明的第二连接铜件的示意图。
图4是本发明的第三连接铜件的示意图。
图5是本发明的第四连接铜件的示意图。
图6是本发明的IGBT的示意图。
具体实施方式
为了详细阐述本发明为达到预定技术目的而所采取的技术方案，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晰、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明的部分实施例，而不是全部的实施例，并且，在不付出创造性劳动的前提下，本发明的实施例中的技术手段或技术特征可以替换，下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。
如图1所示，本发明的一种用于大功率SVG、APF的IGBT的并联结构，包含第一IGBT1、第二IGBT2、散热器3、第一连接铜件4、第二连接铜件5、第三连接铜件6和第四连接铜件7，第一IGBT1和第二IGBT2横向并列设置在散热器3上，第一连接铜件4连接第一IGBT1和第二IGBT2的第一螺母孔，第二连接铜件5连接第一IGBT1和第二IGBT2的第二螺母孔，第三连接铜件6连接第一IGBT1和第二IGBT2的第三螺母孔，第四连接铜件7连接第一IGBT1和第二IGBT2的第五螺母孔。
如图2、3、4、5所示，第一连接铜件4、第二连接铜件5和第三连接铜件6为Y型连接件，第四连接铜件7上部为T型连接件，第四连接铜件7的下部向下并且向着一侧弯折从而与第一连接铜件4、第二连接铜件5和第三连接铜件6的安装位置错开。第一连接铜件4、第二连接铜件5、第三连接铜件6和第四连接铜件7的Y型或T型结构上侧一端为第一测试点26，第一连接铜件4、第二连接铜件5、第三连接铜件6和第四连接铜件7的Y型或T型结构上侧另一端为第二测试点27，第一连接铜件4、第二连接铜件5、第三连接铜件6和第四连接铜件7的Y型或T型结构下侧端部为第三测试点25，第一连接铜件4、第二连接铜件5、第三连接铜件6和第四连接铜件7第一测试点26和第三测试点25之间的电阻与第二测试点27和第三测试点25之间的电阻相差不大于1%，保证二只IGBT管运行负荷基本相同，使二只IGBT管容量在避免损坏的情况下达到99%的利用。电阻测试采用微欧姆电阻表进行测量。
第一连接铜件4的Y型结构上侧一端开有第一连接铜件第一孔8，第一连接铜件4的Y型结构上侧另一端开有第一连接铜件第二孔9，第二连接铜件5的Y型结构上侧一端开有第二连接铜件第一孔10，第二连接铜件5的Y型结构上侧另一端开有第二连接铜件第二孔11，第三连接铜件6的Y型结构上侧一端开有第三连接铜件第一孔12，第三连接铜件6的Y型结构上侧另一端开有第三连接铜件第二孔13，第四连接铜件7的Y型结构上侧一端开有第四连接铜件第一孔14，第四连接铜件7的Y型结构上侧另一端开有第四连接铜件第二孔15，如图6所示，第一IGBT1和第二IGBT2分别设置有第一螺母孔16、第二螺母孔17、第三螺母孔18、第四螺母孔19、第五螺母孔20和第六螺母孔21，铜件固定螺丝22把第一连接件第一孔8与第一IGBT1的第一螺母孔16紧固连接、第一连接件第二孔9与第二IGBT2的第一螺母孔16紧固连接、第二连接件第一孔10与第一IGBT1的第二螺母孔17紧固连接、第二连接件第二孔11与第二IGBT2的第二螺母孔17紧固连接、第三连接件第一孔12与第一IGBT1的第三螺母孔18紧固连接、第三连接件第二孔13与第二IGBT2的第三螺母孔18紧固连接、第四连接件第一孔14与第一IGBT1的第五螺母孔20紧固连接、第四连接件第二孔15与第二IGBT2的第五螺母孔20紧固连接。
本发明的用于大功率SVG、APF的IGBT的并联结构还包含连接铜件绝缘固壳28，连接铜件绝缘固壳28上设置有第一连接铜件过孔29、第二连接铜件过孔30、第三连接铜件过孔31和第四连接铜件过孔32，第一连接铜件4的下端从连接铜件绝缘固壳28的第一连接铜件过孔29穿出，第二连接铜件5的下端从连接铜件绝缘固壳28的第二连接铜件过孔30穿出，第三连接铜件6的下端从连接铜件绝缘固壳28的第三连接铜件过孔31穿出，第四连接铜件7的下端从连接铜件绝缘固壳28的第四连接铜件过孔32穿出。连接铜件绝缘固壳28内填充绝缘固化物并且连接铜件绝缘固壳28上端开有灌注绝缘固化物的固壳上口33，保证第一连接铜件4、第二连接铜件5、第三连接铜件6、第四连接铜件7之间的电气绝缘水平，不致被击穿而损坏IGBT管。
散热器3包含散热器平面34以及垂直固定在散热器平面34下侧的至少十个散热片35，散热片35出自于散热器平面34设置并且多片散热片35沿着散热片的宽度方向等间距分布。第一IGBT1和第二IGBT2上设置有安装固定孔23，第一IGBT1和第二IGBT2通过安装固定螺丝24穿过安装固定孔23安装固定在散热器平面34上。
本发明的用于大功率SVG、APF的IGBT的并联结构还包含IGBT驱动电路板36，IGBT驱动电路板36固定在散热器平面34上并且位于连接铜件绝缘固壳28一侧，第一IGBT1上设置有第一接插件37和第二接插件38，第二IGBT2上设置有第三接插件39和第四接插件40，IGBT驱动电路板36上设置有第五接插件41、第六接插件42、第七接插件43、第八接插件44和第九接插件45，IGBT驱动电路板36的第五接插件41与第一IGBT1的第一接插件37连接，驱动电路板36第六接插件42与第一IGBT1的第二接插件38连接，驱动电路板36第七接插件43与第二IGBT2的第三接插件39连接，驱动电路板36第八接插件44与第二IGBT2的第四接插件40连接，驱动电路板36的第九接插件45与外部电路连接。所有的接插件之间均通过连接线缆46连接。
以上所述，仅是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，虽然本发明已以较佳实施例揭露如上，然而并非用以限定本发明，任何熟悉本专业的技术人员，在不脱离本发明技术方案范围内，当可利用上述揭示的技术内容做出些许更动或修饰为等同变化的等效实施例，但凡是未脱离本发明技术方案内容，依据本发明的技术实质，在本发明的精神和原则之内，对以上实施例所作的任何简单的修改、等同替换与改进等，均仍属于本发明技术方案的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种用于大功率SVG、APF的IGBT的并联结构，其特征在于：包含第一IGBT、第二IGBT、散热器、第一连接铜件、第二连接铜件、第三连接铜件和第四连接铜件，第一IGBT和第二IGBT横向并列设置在散热器上，第一连接铜件连接第一IGBT和第二IGBT的第一螺母孔，第二连接铜件连接第一IGBT和第二IGBT的第二螺母孔，第三连接铜件连接第一IGBT和第二IGBT的第三螺母孔，第四连接铜件连接第一IGBT和第二IGBT的第五螺母孔。
2.根据权利要求1所述的一种用于大功率SVG、APF的IGBT的并联结构，其特征在于：所述第一连接铜件、第二连接铜件和第三连接铜件为Y型连接件，第四连接铜件上部为T型连接件，第一连接铜件、第二连接铜件、第三连接铜件和第四连接铜件的Y型或T型结构上侧一端为第一测试点，第一连接铜件、第二连接铜件、第三连接铜件和第四连接铜件的Y型或T型结构上侧另一端为第二测试点，第一连接铜件、第二连接铜件、第三连接铜件和第四连接铜件的Y型或T型结构下侧端部为第三测试点，第一连接铜件、第二连接铜件、第三连接铜件和第四连接铜件第一测试点和第三测试点之间的电阻与第二测试点和第三测试点之间的电阻相差不大于5%。
3.根据权利要求2所述的一种用于大功率SVG、APF的IGBT的并联结构，其特征在于：所述第一连接铜件的Y型结构上侧一端开有第一连接铜件第一孔，第一连接铜件的Y型结构上侧另一端开有第一连接铜件第二孔，第二连接铜件的Y型结构上侧一端开有第二连接铜件第一孔，第二连接铜件的Y型结构上侧另一端开有第二连接铜件第二孔，第三连接铜件的Y型结构上侧一端开有第三连接铜件第一孔，第三连接铜件的Y型结构上侧另一端开有第三连接铜件第二孔，第四连接铜件的Y型结构上侧一端开有第四连接铜件第一孔，第四连接铜件的Y型结构上侧另一端开有第四连接铜件第二孔，第一IGBT和第二IGBT分别设置有第一螺母孔、第二螺母孔、第三螺母孔、第四螺母孔、第五螺母孔和第六螺母孔，铜件固定螺丝把第一连接件第一孔与第一IGBT的第一螺母孔紧固连接、第一连接件第二孔与第二IGBT的第一螺母孔紧固连接、第二连接件第一孔与第一IGBT的第二螺母孔紧固连接、第二连接件第二孔与第二IGBT的第二螺母孔紧固连接、第三连接件第一孔与第一IGBT的第三螺母孔紧固连接、第三连接件第二孔与第二IGBT的第三螺母孔紧固连接、第四连接件第一孔与第一IGBT的第五螺母孔紧固连接、第四连接件第二孔与第二IGBT的第五螺母孔紧固连接。
4.根据权利要求1所述的一种用于大功率SVG、APF的IGBT的并联结构，其特征在于：还包含连接铜件绝缘固壳，连接铜件绝缘固壳上设置有第一连接铜件过孔、第二连接铜件过孔、第三连接铜件过孔和第四连接铜件过孔，第一连接铜件的下端从连接铜件绝缘固壳的第一连接铜件过孔穿出，第二连接铜件的下端从连接铜件绝缘固壳的第二连接铜件过孔穿出，第三连接铜件的下端从连接铜件绝缘固壳的第三连接铜件过孔穿出，第四连接铜件的下端从连接铜件绝缘固壳的第四连接铜件过孔穿出。
5.根据权利要求4所述的一种用于大功率SVG、APF的IGBT 的并联结构，其特征在于：所述连接铜件绝缘固壳内填充绝缘固化物并且连接铜件绝缘固壳上端开有灌注绝缘固化物的固壳上口。
6.根据权利要求1所述的一种用于大功率SVG、APF的IGBT 的并联结构，其特征在于：所述散热器包含散热器平面以及垂直固定在散热器平面下侧的至少十个散热片，第一IGBT和第二IGBT上设置有安装固定孔，第一IGBT和第二IGBT通过安装固定螺丝穿过安装固定孔安装固定在散热器平面上。
7.根据权利要求1所述的一种用于大功率SVG、APF的IGBT的并联结构，其特征在于：还包含IGBT驱动电路板，IGBT驱动电路板固定在散热器平面上并且位于连接铜件绝缘固壳一侧，第一IGBT上设置有第一接插件和第二接插件，第二IGBT上设置有第三接插件和第四接插件，IGBT驱动电路板上设置有第五接插件、第六接插件、第七接插件、第八接插件和第九接插件，IGBT驱动电路板的第五接插件与第一IGBT的第一接插件连接，驱动电路板第六接插件与第一IGBT的第二接插件连接，驱动电路板第七接插件与第二IGBT的第三接插件连接，驱动电路板第八接插件与第二IGBT的第四接插件连接，驱动电路板的第九接插件与外部电路连接。
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