CN206472039U - 一种逆变器功率单元 - Google Patents
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Abstract
本实用新型实施例提供了一种逆变器功率单元，涉及电子技术领域。该功率单元包括机箱，所述机箱上开设有散热风道，机箱内部设置有功率集成器件、电容单元、PCB板以及散热器；其中，PCB板固定在机箱上，功率集成器件和电容单元均焊接在PCB板上，并且电容单元通过叠层母排走线的方式并联在所述功率集成器件的DC+极和DC—极之间，散热器固定在功率集成器件上并位于机箱的散热风道内。本实用新型实施例可以减小直流母线环电流回路，降低直流母线的杂散电感，降低了直流母线中瞬时过压和过流，能够保护不被瞬时电压和电流IGBT被烧毁，同时使得功率单元的结构简单、紧凑，降低了功率单元的成本。
Description
技术领域
本实用新型属于电子技术领域，尤其涉及一种逆变器功率单元。
背景技术
随着大功率半导体技术的快速发展，尤其是IGBT和P-MOS器件的出现，使得各种高频大功率逆变器得以广泛应用。目前，多单元串联型的高压逆变器的功率单元一般由整流、滤波以及逆变三部分组成，并且这三部分均采用分离器件，通过铜排母线进行搭接连线，形成二象限主回路。上述功率单元采用的由分立器件和铜排母线搭接形成主回路的方式存在有以下缺陷：由于分立器件结构的局限性以及铜排母线加工工艺的局限性，使得铜排母线搭建而成的直流母线电流环路大，母线杂散电感大，容易引起瞬间的过压和过流，导致IGBT烧毁；此外，由于分立器件结构的局限性，造成铜排走线大多为异形铜排，导致铜排材料在加工中严重浪费，又由于铜排母线的成本较高，使得逆变器的功率单元成本较高。
实用新型内容
本实用新型实施例的目的在于提供一种逆变器功率单元，旨在解决上述现有的逆变器功率单元容易引起瞬间的过压和过流，导致IGBT烧毁以及成本较高的问题。
本实用新型实施例是这样实现的，一种逆变器功率单元，包括机箱，所述机箱上开设有散热风道，所述机箱内部设置有功率集成器件、电容单元、PCB板以及散热器；其中，所述PCB板固定在所述机箱上，所述功率集成器件和所述电容单元均焊接在所述PCB板上，并且所述电容单元通过叠层母排走线的方式并联在所述功率集成器件的DC+极和DC—极之间，所述散热器固定在所述功率集成器件上并位于所述机箱的散热风道内。
在上述技术方案的基础上，所述电容单元包括多个并联的电解电容子单元，所述电解电容子单元包括多个串联的电解电容，所述多个电解电容子单元的正、负极分别通过叠层母排走线的方式连接至所述功率集成器件的DC+极、DC—极。
在上述技术方案的基础上，所述PCB板采用多层覆铜板。
在上述技术方案的基础上，所述功率集成器件包括多个输入接线端子和多个输出接线端子，所述多个输入接线端子和所述多个输出接线端子的位置分别错开设置。
在上述技术方案的基础上，所述散热风道包括用于为所述PCB板和所述电容单元散热的第一风道以及用于为所述散热器散热的第二风道，所述散热器位于第二风道内。
在上述技术方案的基础上，所述散热器通过螺钉固定在所述功率集成器件和所述机箱上。
在上述技术方案的基础上，所述PCB板通过螺钉固定在所述机箱上或者通过支撑架固定支撑在所述机箱上。
本实用新型实施例提供的一种逆变器功率单元由于包括机箱，所述机箱上开设有散热风道，所述机箱内部设置有功率集成器件、电容单元、PCB板以及散热器；其中，所述PCB板固定在所述机箱上，所述功率集成器件和所述电容单元均焊接在所述PCB板上，并且所述电容单元通过叠层母排走线的方式并联在所述功率集成器件的DC+极和DC—极之间，所述散热器固定在所述功率集成器件上并位于所述机箱的散热风道内，可以减小直流母线环电流回路，降低直流母线的杂散电感，从而大大降低了直流母线中瞬时过压和过流，保护不被瞬时电压和电流IGBT被烧毁，同时，使得功率单元的结构简单、紧凑，并且降低了功率单元的成本。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例技术方案，下面将对实施例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发明的一些实施例，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是本实用新型实施例提供的一种逆变器功率单元内部的结构框图。
图2是本实用新型实施例提供的一种逆变器功率单元的剖视图；
图3是本实用新型实施例提供的一种逆变器功率单元的前视图。
具体实施方式
为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。
图1是本实用新型实施例提供的一种逆变器功率单元内部的结构框图。图2是本实用新型实施例提供的一种逆变器功率单元的剖视图。为了便于说明仅仅示出了与本实施例相关的部分。
参见图1和图2所示所示，本实施例提供的一种逆变功率单元包括机箱1，所述机箱1上开设有散热风道2，所述机箱1内部设置有功率集成器件3、电容单元4、PCB板5以及散热器6；其中，所述PCB板5固定在所述机箱1上，所述功率集成器件3和所述电容单元4均焊接在所述PCB板5上，并且所述电容单元4通过叠层母排走线的方式并联在所述功率集成器件3的DC+极和DC—极之间，所述散热器6固定在所述功率集成器件3上并位于所述机箱1的散热风道2内。
其中，所述电容单元4包括多个并联的电解电容子单元，所述电解电容子单元包括多个串联的电解电容，所述多个电解电容子单元的正、负极分别通过叠层母排走线的方式连接至所述功率集成器件3的DC+极、DC—极。
优选的，在本实施例中，所述电容单元4包括N个并联的电解电容子单元，每个电解电容子单元均包括3个串联的400V电解电容，其中，N为大于或等于2的正整数。
其中，所述PCB板5采用多层覆铜板。
所述多层覆铜板包括两层或者两层以上的覆铜板。这样焊接于所述PCB板5上的电容单元4和功率集成器件3之间即可通过覆铜叠层母排走线的方式电性连接，从而大大减小了直流母线环电流回路，使得功率单元的结构简单、紧凑，并且降低了功率单元的成本。优选的，在本实施例中，所述PCB板5采用4层覆铜板。
其中，所述功率集成器件3包括多个输入接线端子和多个输出接线端子，所述多个输入接线端子和所述多个输出接线端子的位置分别错开设置。
在本实施例中，所述功率集成器件为IGBT。所述电容单元4与所述功率集成器件3之间留有足够的空间，该空间区域为所述功率集成器件3中输入接线端子和输出接线端子的接线区间，同时，为了便于接线，所述功率集成器件3的各个接线端子的位置分别错开设置。优选的，作为一具体实现示例，所述功率集成器件3包括R、S、T三个输入接线端子以及AC0、ACI两个输出端子，其中所述R、S、T三个输入接线端子以及AC0、ACI两个输出端子分别错开设置。
参见图3所示，所述散热风道2包括用于为所述PCB板5和所述电容单元4散热的第一风道21以及用于为所述散热器6散热的第二风道22，所述散热器6位于第二风道22内。
在本实施例中，所述第一风道21包括若干第一进风口，所述若干第一进风口开设于所述机箱1上并且与所述机箱1内部的电容单元4对应的位置处，用于为所述电容单元4和所述PCB板5散热。所述第二风道22包括若干第二进风口，所述若干第二进风口开设于所述机箱1上并且与所述机箱1内部的散热器6对应的位置处，为所述散热器6的独立风道，用于为所述散热器6散热，即为所述功率集成器件3散热。
其中，所述散热器6通过螺钉固定在所述功率集成器件3和所述机箱1上。所述PCB板5通过螺钉固定在所述机箱1上或者通过支撑架固定支撑在所述机箱1上。
在本实施例中，所述散热器6主要用于为所述功率集成器件3散热，并且所述机箱1上为所述散热器6开设有独立的风道，这样可以提高功率集成器件3的散热效率。此外，由于所述散热器6通过螺钉固定在所述功率集成器件3和所述机箱1上，所述PCB板5通过螺钉固定在所述机箱1上或者通过支撑架固定支撑在所述机箱1上，因此，所述逆变器功率单元无论是组装还是拆卸均非常方便，便于后续的维护。
综上，可以看出，本实施例提供的一种逆变器功率单元由于包括机箱1，所述机箱1上开设有散热风道2，所述机箱1内部设置有功率集成器件3、电容单元4、PCB板5以及散热器6；其中，所述PCB板5固定在所述机箱1上，所述功率集成器件3和所述电容单元4均焊接在所述PCB板5上，并且所述电容单元4通过叠层母排走线的方式并联在所述功率集成器件3的DC+极和DC—极之间，所述散热器6固定在所述功率集成器件3上并位于所述机箱1的散热风道2内，可以减小直流母线环电流回路，降低直流母线的杂散电感，从而大大降低了直流母线中瞬时过压和过流，保护不被瞬时电压和电流IGBT被烧毁，同时，使得功率单元的结构简单、紧凑，并且降低了功率单元的成本。
以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。
Claims (7)
1.一种逆变器功率单元，其特征在于，包括机箱，所述机箱上开设有散热风道，所述机箱内部设置有功率集成器件、电容单元、PCB板以及散热器；其中，所述PCB板固定在所述机箱上，所述功率集成器件和所述电容单元均焊接在所述PCB板上，并且所述电容单元通过叠层母排走线的方式并联在所述功率集成器件的DC+极和DC—极之间，所述散热器固定在所述功率集成器件上并位于所述机箱的散热风道内。
2.如权利要求1所述的逆变器功率单元，其特征在于，所述电容单元包括多个并联的电解电容子单元，所述电解电容子单元包括多个串联的电解电容，所述多个电解电容子单元的正、负极分别通过叠层母排走线的方式连接至所述功率集成器件的DC+极、DC—极。
3.如权利要求1所述的逆变器功率单元，其特征在于，所述PCB板采用多层覆铜板。
4.如权利要求1所述的逆变器功率单元，其特征在于，所述功率集成器件包括多个输入接线端子和多个输出接线端子，所述多个输入接线端子和所述多个输出接线端子的位置分别错开设置。
5.如权利要求1所述的逆变器功率单元，所述散热风道包括用于为所述PCB板和所述电容单元散热的第一风道以及用于为所述散热器散热的第二风道，所述散热器位于第二风道内。
6.如权利要求1所述的逆变器功率单元，所述散热器通过螺钉固定在所述功率集成器件和所述机箱上。
7.如权利要求1所述的逆变器功率单元，所述PCB板通过螺钉固定在所述机箱上或者通过支撑架固定支撑在所述机箱上。
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| CN201720023023.3U CN206472039U (zh) | 2017-01-06 | 2017-01-06 | 一种逆变器功率单元 |
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| CN (1) | CN206472039U (zh) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN109525124A (zh) * | 2018-11-26 | 2019-03-26 | 上海电力学院 | 一种并网逆变器控制柜 |
| CN112367760A (zh) * | 2020-10-29 | 2021-02-12 | 科华恒盛股份有限公司 | 过流结构、电容模块和变流装置 |
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- 2017-01-06 CN CN201720023023.3U patent/CN206472039U/zh active Active
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