CN203339969U - 一种功率单元主回路结构及高压变频器 - Google Patents

一种功率单元主回路结构及高压变频器 Download PDF

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Abstract

本实用新型公开了一种功率单元主回路结构及一种高压变频器,其包括有整流桥、IGBT模块、电解电容、均压电阻和吸收电容,还包括有PCB板及设于该PCB板上的多个电气端子,所述整流桥、IGBT模块、电解电容、均压电阻和吸收电容均固定于PCB板上且通过该PCB板上的印制导线而电性连接。该主回路结构中,各组成部件无需支承架即能实现固定和组装,从而简化了组装步骤,节省了装配工时,同时,无需通过价格较高的铜排实现电性连接,从而节省了产品成本,此外,连接导线是印制在PCB板之上的,所以避免了因反复弯折而对产品可靠性造成的影响,消除了安全隐患。

Description

一种功率单元主回路结构及高压变频器
技术领域
[0001] 本实用新型涉及变频器技术领域,尤其涉及一种功率单元主回路结构及带有该主 回路结构的高压变频器。
背景技术
[0002] 现有的变频器功率单元主回路中,如图4所示,其包括有整流桥2、IGBT模块3、电 解电容4、均压电阻5和吸收电容6,上述各组成部件之间通过铜排8或者电缆实现电性连 接。采用这种电性连接方式,需要设计较多的零件,比如用于支承各组成部件的支架、多个 螺丝螺母等,不仅安装过程复杂,还浪费装配工时。同时,铜排8具有较高的价格,从而增加 了产品成本。此外,在电性连接过程中,需要对铜排8进行多次弯折,使得电性连接的可靠 性受到影响,且存在安全隐患。
实用新型内容
[0003] 本实用新型要解决的技术问题在于,提供一种功率单元主回路结构及高压变频 器,从而降低产品成本,简化组装步骤,节省装配工时,提高产品的可靠性。
[0004] 为解决上述技术问题,本实用新型采用如下技术方案。
[0005] 一种功率单元主回路结构,其包括有整流桥、IGBT模块、电解电容、均压电阻和吸 收电容,还包括有PCB板及设于该PCB板上的电气端子,所述整流桥、IGBT模块、电解电容、 均压电阻和吸收电容均固定于PCB板上且通过该PCB板上的印制导线而电性连接。
[0006] 优选地,所述电解电容、均压电阻、吸收电容和电气端子均焊接于PCB板之上。
[0007] 优选地,所述PCB板上开设有带有焊盘的IGBT模块钻孔,所述IGBT模块的电连接 端与该IGBT模块钻孔通过螺丝而固定连接。
[0008] 优选地,所述PCB板上开设有带有焊盘的整流桥钻孔,所述整流桥的电连接端与 该整流桥钻孔通过螺丝而固定连接。
[0009] 优选地,所述PCB板上开设有多个PCB固定孔。
[0010] 优选地,电解电容的数量是多个,所述电解电容呈多行分布,相邻两行的电解电容 交错设置。
[0011] 优选地,沿散热空气的流动方向,位于前一行的电解电容的间距大于位于后一行 的电解电容的间距。
[0012] 优选地,所述电气端子包括输入接口和输出接口。
[0013] 一种高压变频器,其包括有功率单元,所述功率单元包括有上述功率单元主回路 结构。
[0014] 本实用新型公开的功率单元主回路结构和高压变频器中,功率单元主回路结构的 各组成部件均固定于一块PCB板上,并且通过该PCB板上的印制导线实现电性连接。其有 益效果在于,各组成部件无需支承架即能实现固定和组装,从而简化了组装步骤,节省了装 配工时,同时,无需通过价格较高的铜排实现电性连接,从而节省了产品成本,此外,连接导线是印制在PCB板之上的,所以避免了因反复弯折而对产品可靠性造成影响,消除了安全隐患。
附图说明
[0015] 图1为本实用新型第一实施例的整体结构示意图。
[0016]图2为本实用新型第一实施例安装IGBT模块和整流桥之前的结构示意图。
[0017] 图3为本实用新型第二实施例中电解电容的分布示意图。
[0018] 图4为现有的主回路结构的整体结构示意图。
具体实施方式
[0019] 下面结合附图和实施例对本实用新型作更加详细的描述。
[0020] 实施例1:
[0021] 本实施例提出了一种功率单元主回路结构,结合图1和图2所示,该功率单元主回 路结构包括有一整流桥2、多个IGBT模块3、多个电解电容4、多个均压电阻5和至少一个吸 收电容6,该主回路结构还包括有一 PCB板I及设于该PCB板I上的多个电气端子7,所述 整流桥2、IGBT模块3、电解电容4、均压电阻5和吸收电容6均固定于PCB板I上且通过该 PCB板I上的印制导线而电性连接。
[0022] 上述主回路结构中,各组成部件均固定于一块PCB板I上,并且通过该PCB板I上 的印制导线实现电性连接,其中,该印制导线可以是敷制于PCB板I的铜层,也可以是其他 电性较好的导电层,该印制导线的宽度以及厚度可根据线路上的电流大小等因素而灵活设置。
[0023] 参考各组成部件的体积和重量特点,可以将体积、重量较小的电解电容4、均压电 阻5、吸收电容6和电气端子7焊接于PCB板I之上,其中,电气端子7包括输入接口和输出接口。
[0024] 类似地,所述PCB板I上开设有多个带有焊盘的IGBT模块钻孔11和多个带有焊 盘的整流桥钻孔10,所述IGBT模块3的电连接端与该IGBT模块钻孔11通过螺丝而固定连 接,所述整流桥2的电连接端与该整流桥钻孔10通过螺丝而固定连接,并且通过螺栓、螺母 和焊盘将上述两种部件的电连接端与印制导线相连。
[0025] 为了方便安装,所述PCB板I上开设有多个PCB固定孔12,该PCB板I可通过固定 孔12而固定连接于变频器的箱体、支架之上。
[0026] 实施例2:
[0027] 结合图1和图3所示,本实施例与实施例1的区别在于,所述电解电容4的数量是 多个,多个电解电容4呈多行分布,相邻两行的电解电容4交错设置,在此基础之上,沿散热 空气的流动方向,位于前一行的电解电容4的间距大于位于后一行的电解电容4的间距,从 而增加了电解电容4与流动空气的接触面积,避免热量的累积,提高整机的热交换能力。
[0028] 另外,在本实用新型的优选实施例中,如图1所示,所述整流桥(2)、IGBT模块(3) 和电解电容(4)均固定安装于PCB板(I)的靠近散热器(9)的一侧,所述均压电阻(5)、吸收 电容(6)和电气端子(7)均固定安装于PCB板(I)的另一侧。上述组成部件的具体布局可 以为:整流桥(2)、IGBT模块(3)和电解电容(4)均位于PCB板(I)的下方,均压电阻(5)、吸收电容(6)和电气端子(7)均位于PCB板(I)的上方,其中整流桥(2)、IGBT模块(3)贴 装于散热器(9 )的基板上,电解电容(4 )位于散热器(9 )的旁边。
[0029] 由于电解电容(4)体积较大、高度较高,本实施例将较占体积空间的整流桥(2)、 IGBT模块(3)和电解电容(4)均设于PCB板(I)的的同一侧(与散热器处于同侧),而将体 积较小的均压电阻(5)、吸收电容(6)和电气端子(7)设于PCB板(I)的的另一侧,相比于现 有技术,这将明显有利于减小功率单元的高度体积,及功率单元在变频器柜体中所占空间。 特别是对于功率单元串联型高压变频器而言,其柜体中往往至上而下放置多排功率单元, 采用本实施例提供的功率单元主回路结构的高压变频器,将可显著减小其柜体高度体积。
[0030] 本实用新型公开的功率单元主回路结构中,功率单元主回路结构的各组成部件均 固定于一块PCB板I上,并且通过该PCB板I上的印制导线电性连接,其中,各组成部件无 需支承架即能实现固定和组装,从而简化了组装步骤,节省了装配工时,同时,无需通过价 格较高的铜排实现电性连接,从而节省了产品成本,此外,连接导线是印制在PCB板I之上 的,所以避免了因反复弯折而对产品可靠性造成影响,消除了安全隐患。在上述主回路结构 的基础之上,通过对多个电解电容4的合理布局,还能够有效散热,避免热量的累积。应当 说明的是,本实用新型提出的功率单元主回路结构可应用于高压变频器,并同样为高压变 频器带来上述有益效果,但是在其他实施方式下,该功率单元主回路结构还可以应用于低 压变频器以及其他电气设备中。
[0031] 以上所述只是本实用新型较佳的实施例,并不用于限制本实用新型,凡在本实用 新型的技术范围内所做的修改、等同替换或者改进等,均应包含在本实用新型所保护的范 围内。

Claims (10)

1.一种功率单元主回路结构,其包括有整流桥(2)、IGBT模块(3)、电解电容(4)、均压 电阻(5 )和吸收电容(6 ),其特征在于,还包括有PCB板(I)及设于该PCB板(I)上的电气端 子(7),所述整流桥(2)、IGBT模块(3)、电解电容(4)、均压电阻(5)和吸收电容(6)均固定 于PCB板(I)上且通过该PCB板(I)上的印制导线而电性连接。
2.如权利要求1所述的功率单元主回路结构,其特征在于,所述电解电容(4)、均压电 阻(5)、吸收电容(6)和电气端子(7)均焊接于PCB板(I)之上。
3.如权利要求1所述的功率单元主回路结构,其特征在于,所述PCB板(I)上开设有带 有焊盘的IGBT模块钻孔(11),所述IGBT模块(3)的电连接端与该IGBT模块钻孔(11)通 过螺丝而固定连接。
4.如权利要求1所述的功率单元主回路结构,其特征在于,所述PCB板(I)上开设有带 有焊盘的整流桥钻孔(10),所述整流桥(2)的电连接端与该整流桥钻孔(10)通过螺丝而固 定连接。
5.如权利要求1所述的功率单元主回路结构,其特征在于,所述PCB板(I)上开设有多 个PCB固定孔(12)。
6.如权利要求1至5任一所述的功率单元主回路结构,其特征在于,所述整流桥(2)、 IGBT模块(3)和电解电容(4)均位于PCB板(I)的靠近散热器(9)的一侧,所述均压电阻 (5 )、吸收电容(6 )和电气端子(7 )均位于PCB板(I)的另一侧。
7.如权利要求1至5任一所述的功率单元主回路结构,其特征在于,电解电容(4)的数 量是多个,所述电解电容(4)呈多行分布,相邻两行的电解电容(4)交错设置。
8.如权利要求7所述的功率单元主回路结构,其特征在于,沿散热空气的流动方向,位 于前一行的电解电容(4)的间距大于位于后一行的电解电容(4)的间距。
9.如权利要求1所述的功率单元主回路结构,其特征在于,所述电气端子(7)包括输入 接口和输出接口。
10.一种高压变频器,其包括有功率单元,其特征在于,所述功率单元包括有如权利要 求I至9任一所述的功率单元主回路结构。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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CN105871178A (zh) * 2016-05-24 2016-08-17 深圳市英威腾电气股份有限公司 一种功率单元及高压变频装置
CN106793687A (zh) * 2016-12-13 2017-05-31 华远电气股份有限公司 一种变频器的装配工艺

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