CN203942438U - 一种功率单元结构 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种功率单元结构，其中，IGBT模块、IGBT母排组件、驱动板和输出铜排均设于左隔板上，使得上述器件呈立式分布在左隔板上，减少了功率单元所占用的横向空间。同时，由于左隔板和右隔板之间形成有风道，散热器设于该风道之内，使得进风口与出风口之间的空气流通更加顺畅，通风散热效果更好。此外，母线电容集中设置在右隔板与右侧板所形成的第二区域，因此，只需打开右侧板就能够对母线电容进行更换，具有较好的可维护性。
Description
技术领域
本实用新型涉及功率单元，尤其涉及一种功率单元结构。
背景技术
目前行业内的变频器、逆变器、SVG等电力变换设备的功率单元，其结构如图6所示，功率单元箱体内的母线电容1、驱动板2、电源板3、正负母排4、旁路电阻5、散热器6、IGBT模块7、吸收电容8、门极板9和输出铜排10呈平铺式排列，该箱体由散热器6处进风，从母线电容1处出风，此类功率单元的结构，有以下几处缺点：
1、由于各器件呈平铺式排列，所以整个功率单元为卧式结构，导致功率单元所占用的横向空间较大，增加了功率单元柜的占地面积。
2、进风方向从散热器6一侧进入箱体，通过母线电容1处出风，吹过散热器6的部份风力被母线电容1阻挡，影响功率单元的整体通风效果。
3、功率单元内部的器件不易拆卸。尤其是更换母线电容1时，需先将电源板3、驱动板2及正负母排4等拆除后，方可更换，可维护性较差。
实用新型内容
本实用新型要解决的技术问题在于，提供一种避免占用横向空间、通风效果好、易于维护的功率单元结构。
为解决上述技术问题，本实用新型采用如下技术方案。
一种功率单元结构，其包括有箱体，所述箱体包括有左侧板、右侧板、前侧板和后侧板，所述箱体内设有左隔板和右隔板，所述左隔板与左侧板相对设置而形成第一区域，所述第一区域内且在左隔板上设有IGBT模块、IGBT母排组件、驱动板和输出铜排，所述输出铜排的端部穿过前侧板而伸出箱体之外，所述右隔板与右侧板相对设置而形成第二区域，所述第二区域内设有母线电容，所述第一区域内的线路与第二区域内的线路通过中间铜排电连接，所述中间铜排依次穿过左隔板和右隔板，所述左隔板和右隔板之间形成有一风道，所述风道内设有散热器，并且IGBT模块与散热器贴合，所述前侧板对应所述风道而开设有进风口，所述后侧板对应所述风道而开设有出风口。
优选地，所述左隔板包括有第一隔板和第二隔板，所述第一隔板和第二隔板之间设有散热器支架，所述散热器固定于散热器支架上。
优选地，所述第一区域内还设有门极板和吸收电容，所述门极板固定于IGBT模块上，所述IGBT母排组件固定于第一隔板上，所述吸收电容固定于IGBT母排组件上，所述IGBT母排组件与中间母排电连接，所述IGBT母排组件包括与IGBT模块电连接的正负母排，并且该正负母排之间通过绝缘纸绝缘。
优选地，所述第一区域内还设有电源板和旁路放电电阻板，所述电源板、驱动板和旁路放电电阻板均固定于第二隔板上。
优选地，所述风道内还设有均压电阻和旁路电阻，所述均压电阻固定于右隔板上，所述旁路电阻固定于第二隔板上，所述均压电阻和旁路电阻相互错开。
优选地，所述母线电容与中间母排之间通过电容母排电连接。
优选地，所述第一隔板上开设有第一散热孔，所述左侧板上开设有第二散热孔。
优选地，所述第二散热孔朝向第二隔板。
优选地，所述左侧板的上边缘和右侧板的上边缘相对弯折而拼接成箱体的顶部。
优选地，所述右侧板的下边缘与箱体底板之间存在空隙。
本实用新型公开的功率单元中，IGBT模块、IGBT母排组件、驱动板和输出铜排均设于左隔板上，使得上述器件沿左隔板的竖直面分布，减少了功率单元所占用的横向空间。同时，由于左隔板和右隔板之间形成有风道，散热器设于该风道之内，使得进风口与出风口之间的空气流通更加顺畅，通风散热效果更好。此外，母线电容集中设置在右隔板与右侧板所形成的第二区域，因此，只需打开右侧板就能够对母线电容进行更换，具有较好的可维护性。
附图说明
图1为功率单元的立体图一。
图2为功率单元的立体图二。
图3为功率单元的内部结构图一。
图4为功率单元的内部结构图二。
图5为功率单元的内部结构图三。
图6为现有功率单元的内部结构图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本实用新型作更加详细的描述。
本实用新型公开了一种功率单元结构，结合图1至图4所示，其包括有箱体，所述箱体包括有左侧板11、右侧板12、前侧板13和后侧板15，所述箱体内设有左隔板21和右隔板20，所述左隔板21与左侧板11相对设置而形成第一区域，所述第一区域内且在左隔板21上设有IGBT模块24、IGBT母排组件26、驱动板29和输出铜排14，所述输出铜排14的端部穿过前侧板13而伸出箱体之外，所述右隔板20与右侧板12相对设置而形成第二区域，所述第二区域内设有母线电容31，该母线电容31可以是薄膜电容也可以是电解电容，所述第一区域内的线路与第二区域内的线路通过中间铜排19电连接，所述中间铜排19依次穿过左隔板21和右隔板20，所述左隔板21和右隔板20之间形成有一风道，所述风道内设有散热器16，并且IGBT模块24与散热器16贴合，所述前侧板13对应所述风道而开设有进风口130，所述后侧板15对应所述风道而开设有出风口150。
上述功率单元中，IGBT模块24、IGBT母排组件26、驱动板29和输出铜排14均设于左隔板21上，使得上述器件沿左隔板21的竖直面分布，减少了功率单元所占用的横向空间。同时，由于左隔板21和右隔板20之间形成有风道，散热器16设于该风道之内，使得进风口130与出风口150之间的空气流通更加顺畅，通风散热效果更好。此外，母线电容31集中设置在右隔板20与右侧板12所形成的第二区域，因此，只需打开右侧板12就能够对母线电容31进行更换，具有较好的可维护性。
应当说明的是，本实用新型对左侧板11、右侧板12、前侧板13和后侧板15的方向定义，仅用来清楚地解释各器件与箱体的位置关系，并不用来限制箱体的朝向，所以在此基础上所作的方向变换，均应当在本实用新型的保护范围之内。
关于散热器16与左隔板21的具体连接关系，所述左隔板21包括有第一隔板210和第二隔板211，所述第一隔板210和第二隔板211之间设有散热器支架23，所述散热器16固定于散热器支架23上，实现了将散热器16嵌设于左隔板21。但是这仅是本实用新型的一个较佳实施例，并不用于限制本实用新型，在本实用新型的其他实施例中，第一隔板210和第二隔板211可以依次连接，而散热器支架23靠近前侧板13或后侧板15。
作为一种优选方式，所述第一区域内还设有门极板25、吸收电容27、电源板28和旁路放电电阻板30，所述门极板25固定于IGBT模块24上，所述IGBT母排组件26固定于第一隔板210上，所述吸收电容27固定于IGBT母排组件26上，所述IGBT母排组件26与中间母排19电连接，所述IGBT母排组件26包括与IGBT模块24电连接的正负母排，并且该正负母排之间通过绝缘纸绝缘。所述电源板28、驱动板29和旁路放电电阻板30均固定于第二隔板211上，其中，两个相邻的功率单元通过该旁路放电电阻板30而实现电连接。在该优选方式下，强电部分设于第一隔板210处，弱点部分设于第二隔板211处，使得强弱电有效隔离，避免出现电磁干扰。
优选地，所述风道内还设有均压电阻17和旁路电阻18，为了便于均压电阻17和旁路电阻18散热，所述均压电阻17固定于右隔板20上，所述旁路电阻18固定于第二隔板211上，所述均压电阻17和旁路电阻18相互错开。
本实施例中，请参照图5，所述母线电容31与中间母排19之间通过电容母排32电连接，该电容母排32的另一个作用在于固定母线电容31，所以，只需将母线电容31从电容母排32处拆卸下来，即可更换母线电容31。
请参照图1至图3，所述第一隔板210上开设有第一散热孔212，所述左侧板11上开设有第二散热孔110，以便于第一区域内外的空气流通，优选地，所述第二散热孔110朝向第二隔板211，使得第二散热孔110与第一散热孔212错开，使得第一区域内的器件得以充分散热。
作为箱体的一种优选组装方式，所述左侧板11的上边缘和右侧板12的上边缘相对弯折而拼接成箱体的顶部。所述右侧板12的下边缘与箱体底板之间存在空隙，使得母线电容31得到自然散热。
本实用新型公开的功率单元中，利用左隔板21和右隔板20使得各器件沿竖直面分布，减少了功率单元所占用的横向空间。同时，散热器16设于该风道之内，使得进风口130与出风口150之间的空气流通更加顺畅，通风散热效果更好。此外，母线电容31集中设置在右隔板20与右侧板12所形成的第二区域，因此，只需打开右侧板12就能够对母线电容31进行更换，具有较好的可维护性。在此基础之上，通过合理布局，第一区域内的强、弱电得以有效隔离，降低了电磁干扰，同时，第一区域内通过第一散热孔212和第二散热孔110可以产生空气流通、母线电容31通过右侧板12下边缘处的空隙得以自然散热，因而进一步提高了散热效果。
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)
1.一种功率单元结构，其特征在于，包括有箱体，所述箱体包括有左侧板、右侧板、前侧板和后侧板，所述箱体内设有左隔板和右隔板，所述左隔板与左侧板相对设置而形成第一区域，所述第一区域内且在左隔板上设有IGBT模块、IGBT母排组件、驱动板和输出铜排，所述输出铜排的端部穿过前侧板而伸出箱体之外，所述右隔板与右侧板相对设置而形成第二区域，所述第二区域内设有母线电容，所述第一区域内的线路与第二区域内的线路通过中间铜排电连接，所述中间铜排依次穿过左隔板和右隔板，所述左隔板和右隔板之间形成有一风道，所述风道内设有散热器，并且IGBT模块与散热器贴合，所述前侧板对应所述风道而开设有进风口，所述后侧板对应所述风道而开设有出风口。
2.如权利要求1所述的功率单元结构，其特征在于，所述左隔板包括有第一隔板和第二隔板，所述第一隔板和第二隔板之间设有散热器支架，所述散热器固定于散热器支架上。
3.如权利要求2所述的功率单元结构，其特征在于，所述第一区域内还设有门极板和吸收电容，所述门极板固定于IGBT模块上，所述IGBT母排组件固定于第一隔板上，所述吸收电容固定于IGBT母排组件上，所述IGBT母排组件与中间母排电连接，所述IGBT母排组件包括与IGBT模块电连接的正负母排，并且该正负母排之间通过绝缘纸绝缘。
4.如权利要求2所述的功率单元结构，其特征在于，所述第一区域内还设有电源板和旁路放电电阻板，所述电源板、驱动板和旁路放电电阻板均固定于第二隔板上。
5.如权利要求2所述的功率单元结构，其特征在于，所述风道内还设有均压电阻和旁路电阻，所述均压电阻固定于右隔板上，所述旁路电阻固定于第二隔板上，所述均压电阻和旁路电阻相互错开。
6.如权利要求1所述的功率单元结构，其特征在于，所述母线电容与中间母排之间通过电容母排电连接。
7.如权利要求2所述的功率单元结构，其特征在于，所述第一隔板上开设有第一散热孔，所述左侧板上开设有第二散热孔。
8.如权利要求7所述的功率单元结构，其特征在于，所述第二散热孔朝向第二隔板。
9.如权利要求1所述的功率单元结构，其特征在于，所述左侧板的上边缘和右侧板的上边缘相对弯折而拼接成箱体的顶部。
10.如权利要求1所述的功率单元结构，其特征在于，所述右侧板的下边缘与箱体底板之间存在空隙。
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| CN107786097A (zh) * | 2016-08-31 | 2018-03-09 | 天津瑞能电气有限公司 | 一种风力发电变频器功率模块散热安装架 |
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