CN207098214U - 适用于igbt双管并联的复合母排 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种适用于IGBT双管并联的复合母排，包括左复合母排和右复合母排，所述左复合母排和右复合母排均由正母排（1）、负母排（2）和交流母排（3）叠压合成，所述正母排（1）、负母排（2）和交流母排（3）之间通过绝缘层隔离。本实用新型减小回路电感，提高IGBT工作的可靠性；结构简单，降低了生产难度，减小系统体积及重量，节省了成本；功率模块与变流器电气连接走线简单，方便维修和维护；提供主回路的均流特性。

Description

适用于IGBT双管并联的复合母排

技术领域

本实用新型属于大电流传输部件，具体为一种适用于IGBT双管并联的复合母排。

背景技术

随着中国铁路行业的飞速发展，电力电子科学技术的不断提高，大功率IGBT在变流器上得到广泛应用，功率单元作为整个变流器的核心部件，高速动车组和电力机车对其可靠性的要求也越来越高。大功率IGBT器件在开通和关断过程中，尤其是关断过程会产生很高的尖峰电压，而这种尖峰如果得不到抑制，会使通过器件的电流增大，导致器件过热，甚至会使IGBT超出安全工作区而损坏。

目前的四象限变换单元集成度不高，铜牌厚度大，交流输入端子、直流输出端子都在同一个方向，对于变流器侧的交直流端子连接、走线方式带来困难、不便于安装维护。具体存在如下缺点：

1、由于电路杂散电感大，大功率IGBT开关器件开通和关断过程中会产生较高的电压尖峰，功率器件容易损坏，电路可靠性差、效率低。

2、集成度低，成本高，占据空间大。

3、复合母排中的交流输入与直流输出方向相同，不便于整个变流系统的交流入端子和直流输出端子电气连接，电气走线比较复杂。

发明内容

本实用新型的目的是设计一种适用于IGBT双管并联的低感复合母排，采用一种整体性集成度较强的层叠式结构方式，通过将交、直流端子电气连接分离，实现了功率模块快速插拔、方便安装和维护，并且减小了系统体积和重量，降低了主电路低感的要求，提高了功率模块工作的可靠性。

本实用新型是采用如下技术方案实现的：

一种适用于IGBT双管并联的复合母排，包括左复合母排和右复合母排，所述左复合母排和右复合母排均由正母排、负母排和交流母排叠压合成，所述正母排、负母排和交流母排之间通过绝缘层隔离。

所述左复合母排中，其正母排右侧呈90度弯折延伸有两个正极连接端，每个正极连接端开有正极连接孔，作为四象限直流输出端S1；其负母排右侧呈90度弯折延伸有一个负极连接端，该负极连接端开有两个负极连接孔，分别作为四象限直流输出端S2；其交流母排左侧呈90度弯折延伸有一个交流连接端，该交流连接端开有两个交流连接孔，作为四象限A相交流输入端S3。

所述右复合母排中，其正母排左侧呈90度弯折延伸有两个正极连接端，每个正极连接端开有正极连接孔，作为四象限直流输出端S1；其负母排左侧呈90度弯折延伸有一个负极连接端，该负极连接端开有两个负极连接孔，分别作为四象限直流输出端S2；其交流母排右侧呈90度弯折延伸有一个交流连接端，该交流连接端开有两个交流连接孔，作为四象限B相交流输入端S4。

所述正极连接端和负极连接端的弯折方向相同，所述正极连接端、负极连接端与交流连接端的弯折方向相反。

上述复合母排的主电路原理如图3所示，根据图3可以看出，H1a与B1a形成一个四象限A相交流输入桥臂，H2a与B2a 形成另一个四象限A相交流输入桥臂，同之，H1b与B1b形成一个四象限B相交流输入桥臂，H2b与B2b形成另一个四象限B相交流输入桥臂。

本母排结构由左复合母排和右复合母排两部分组成。结构设计如图1和2所示，左复合母排和右复合母排都由正母排、负母排和交流母排按照一定的叠放次序叠成，每层之间用高绝缘强度的材料隔离，整体电感小于50nH，满足主电路低电感的要求，提高了IGBT工作的可靠性。母排结构为扁平状，左、右复合母排镜像对称，这样减少了系统功率单元数量，减小了系统体积和重量，并且方便维修和维护。其中，左复合母排结构如图1所示，S1(DC+)、S2(DC-)为四象限直流输出端，S3(A)为四象限交流输入端。左复合母排对两个A相交流输入桥臂进行电气并联，达到牵引四象限双管并联输入的目的；直流端子通过连接母排与变流器侧复合母排快速连接，交流端子通过高压连接器与变流器电气连接。右复合母排结构如图2所示，S1(DC+)、S2(DC-)为四象限直流输出端，S4(B)为四象限交流输入端，左复合母排与为镜像对称结构的右复合母排的两个B相交流输入桥臂进行电气并联，达到牵引四象限双管并联输入的目的。

本实用新型从实际应用需求出发，采用集成度好，杂散电感小的耐高压高绝缘四象限复合母排，主要解决了以下问题：

1、交流输出端子与直流输出端子方向分离，交流输入端子通过高压连接器与变流系统的电缆线连接，直流输出端子通过直流母排与变流系统进行电气连接，更有利于功率模块与变流器电气走线，安装维护方便。

2、提高主回路均流特性。

3、解决了主电路电缆或铜排杂散电感大，功率器件容易损坏，电路可靠性差的问题。

本实用新型技术方案带来的有益效果如下：

1、减小回路电感，提高IGBT工作的可靠性；

2、结构简单，降低了生产难度，减小系统体积及重量，节省了成本；

3、功率模块与变流器电气连接走线简单，方便维修和维护；

4、提供主回路的均流特性。

附图说明

图1表示左复合母排的结构示意图。

图2表示右复合母排的结构示意图。

图3表示应用复合母排的主电路原理图。

图中：1正母排，11-正极连接端，2负母排，21-负极连接端，3交流母排，31-交流连接端。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型的具体实施例进行详细说明。

一种适用于IGBT双管并联的复合母排，包括左复合母排和右复合母排，如图1、2所示，左复合母排和右复合母排均由正母排1、负母排2和交流母排3叠压合成，正母排1、负母排2和交流母排3之间通过绝缘层隔离。正母排1、负母排2和交流母排3均为铜排。

如图1所示，左复合母排中，其正母排1右侧呈90度弯折延伸有两个正极连接端11，每个正极连接端开有正极连接孔，作为四象限直流输出端S1；其负母排2右侧呈90度弯折延伸有一个负极连接端21，该负极连接端开有两个负极连接孔，分别作为四象限直流输出端S2；其交流母排3左侧呈90度弯折延伸有一个交流连接端31，该交流连接端开有两个交流连接孔，作为四象限A相交流输入端S3。正极连接端11和负极连接端21的弯折方向相同，正极连接端11、负极连接端21与交流连接端31的弯折方向相反。两个正极连接端11位于负极连接端21的上下两侧。

如图2所示，右复合母排中，其正母排1左侧呈90度弯折延伸有两个正极连接端11，每个正极连接端开有正极连接孔，作为四象限直流输出端S1；其负母排2左侧呈90度弯折延伸有一个负极连接端21，该负极连接端开有两个负极连接孔，分别作为四象限直流输出端S2；其交流母排3右侧呈90度弯折延伸有一个交流连接端31，该交流连接端开有两个交流连接孔，作为四象限B相交流输入端S4；正极连接端11和负极连接端21的弯折方向相同，所述正极连接端11、负极连接端21与交流连接端31的弯折方向相反。两个正极连接端11位于负极连接端21的上下两侧。

最后所应说明的是，以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案而非限制，尽管参照本实用新型实施例进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，对本实用新型的技术方案进行修改或者等同替换，都不脱离本实用新型的技术方案的精神和范围，其均应涵盖权利要求保护范围中。

Claims (2)

1.一种适用于IGBT双管并联的复合母排，包括左复合母排和右复合母排，所述左复合母排和右复合母排均由正母排（1）、负母排（2）和交流母排（3）叠压合成，所述正母排（1）、负母排（2）和交流母排（3）之间通过绝缘层隔离；其特征在于：所述左复合母排中，其正母排（1）右侧呈90度弯折延伸有两个正极连接端（11），每个正极连接端开有正极连接孔，作为四象限直流输出端S1；其负母排（2）右侧呈90度弯折延伸有一个负极连接端（21），该负极连接端开有两个负极连接孔，分别作为四象限直流输出端S2；其交流母排（3）左侧呈90度弯折延伸有一个交流连接端（31），该交流连接端开有两个交流连接孔，作为四象限A相交流输入端S3；

所述右复合母排中，其正母排（1）左侧呈90度弯折延伸有两个正极连接端（11），每个正极连接端开有正极连接孔，作为四象限直流输出端S1；其负母排（2）左侧呈90度弯折延伸有一个负极连接端（21），该负极连接端开有两个负极连接孔，分别作为四象限直流输出端S2；其交流母排（3）右侧呈90度弯折延伸有一个交流连接端（31），该交流连接端开有两个交流连接孔，作为四象限B相交流输入端S4；

所述正极连接端（11）和负极连接端（21）的弯折方向相同，所述正极连接端（11）、负极连接端（21）与交流连接端（31）的弯折方向相反。

2.根据权利要求1所述的适用于IGBT双管并联的复合母排，其特征在于：两个正极连接端（11）位于负极连接端（21）的上下两侧。