CN209120041U - 电容组件及高压级联变频器 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种电容组件及高压级联变频器，所述电容组件包括第一电路板、第一电容组、第二电路板以及第二电容组，且所述第二电路板上具有母线端子；所述第一电容组包括多个分别焊接固定在所述第一电路板的背面的板载电容，所述第二电容组包括多个分别焊接固定在所述第二电路板的背面的板载电容；所述第一电路板和第二电路板以正面相对的方式固定在一起，且所述第一电路板和第二电路板导电连接。本实用新型通过将多个板载电容分别焊接到第一电路板和第二电路板，并将第一电路板和第二电路板固定在一起，以代替具有较大体积的电解电容，使得变频器内电容空间得到极大优化，同时简化了电容的安装。

Description

电容组件及高压级联变频器

技术领域

本实用新型涉及变频器领域，更具体地说，涉及一种电容组件及高压级联变频器。

背景技术

变频器是利用电力半导体器件的通断作用将工频电源变换为另一频率的电能控制装置，其与负载连接能实现对负载的速度控制，不但对改进工艺、提高产品质量有好处，同时可以满足节能和设备经济运行的需要，符合可持续发展的要求。随着现代电力电子技术和微电子技术的迅猛发展，高压大功率变频调速装置即高压变频器不断地成熟，目前高压变频器已被广泛应用在矿业生产、石油化工、市政供暖、冶金炼钢和电力能源等行业的各种风机、水泵、压缩机、轧钢机等设备中。

在上述高压变频器中，母线电容一般有少量大尺寸电解电容构成，例如Φ77×144电解电容，这些电解电容通过大尺寸铜板与主回路器件相连接。

然而，上述电解电容因尺寸较大，将占据高压变频器中较大空间，组装过程复杂，而且固定较为困难。并且，用于连接主回路器件的大尺寸铜板成本较高，加工、组装耗时耗力。

发明内容

本实用新型要解决的技术问题在于，针对上述高压变频器中电容占据空间大、安装固定困难的问题，提供一种电容组件及高压级联变频器。

本实用新型解决上述技术问题的技术方案是，提供一种电容组件，包括第一电路板、第一电容组、第二电路板以及第二电容组，且所述第二电路板上具有母线端子；所述第一电容组包括多个分别焊接固定在所述第一电路板的背面的板载电容，所述第二电容组包括多个分别焊接固定在所述第二电路板的背面的板载电容；所述第一电路板和第二电路板以正面相对的方式固定在一起，且所述第一电路板和第二电路板导电连接。

在本实用新型所述的电容组件中，所述第一电路板的正面焊接有多个突出于表面的第一导电端子，所述第二电路板上具有多个第一露铜区，且所述第一导电端子与第一露铜区的位置对应；在所述第一电路板和第二电路板固定在一起时，所述第一导电端子与第一露铜区接触实现所述第一电路板和第二电路板的导电连接。

在本实用新型所述的电容组件中，所述第一导电端子上具有第一螺孔，且所述第一露铜区具有与所述第一螺孔对应的第一通孔；在所述第一电路板和第二电路板固定在一起时，通过第一螺钉使所述第一导电端子与第一露铜区接触，且所述第一螺钉穿过所述第一通孔并螺纹连接到所述第一螺孔。

在本实用新型所述的电容组件中，所述母线端子位于所述第二电路板的边缘，且在所述母线端子处的第一电路板的正面具有第二导电端子，所述第二电路板的正面具有第二露铜区；所述第二导电端子上具有第二螺孔，且所述第二露铜区具有与所述第二螺孔对应的第二通孔；在所述第一电路板和第二电路板固定在一起时，通过第二螺钉使所述第二导电端子与第二露铜区接触，且所述第二螺钉穿过所述第二通孔并螺纹连接到所述第二螺孔。

在本实用新型所述的电容组件中，所述第一电路板上具有两个第一凸耳，所述第二电路板上具有两个对应的第二凸耳，且所述第二导电端子位于所述第一凸耳，所述第二露铜区位于所述第二凸耳。

在本实用新型所述的电容组件中，所述第一电路板的形状和尺寸与所述第二电路板的形状和尺寸相同；所述第一电容组和所述第二电容组并联连接，且在所述第一电路板和第二电路板的相同位置，所述第一电容组中板载电容的焊接点的电位与所述第二电容组中板载电容的焊接点的电位相同。

在本实用新型所述的电容组件中，所述第一电路板上具有多个第一安装孔，且所述多个第一安装孔沿所述第一电路板的外周分布，所述第二电路板上具有多个第二安装孔，且所述第二安装孔与第一安装孔的位置对应；所述第一电路板和第二电路板通过固定组件连接固定，且所述固定组件穿过所述第一安装孔和第二安装孔。

在本实用新型所述的电容组件中，所述固定组件包括第三螺钉、螺母和连接柱，其中：所述连接柱的第一端具有内螺纹孔、第二端具有螺杆，所述连接柱位于第一电路板和第二电路板之间，且所述连接柱的螺杆穿过第一安装孔并与所述第一电路板的背面的螺母螺纹连接；所述第三螺钉由所述第二电路板的背面穿过第二安装孔并螺纹连接到所述连接柱的螺纹孔。

在本实用新型所述的电容组件中，所述第一电路板或第二电路板的背面具有低压输出端子。

本实用新型还提供一种高压级联变频器，包括如上所述的电容组件。

本实用新型的电容组件及高压级联变频器具有以下有益效果：通过将多个板载电容分别焊接到第一电路板和第二电路板，并将第一电路板和第二电路板固定在一起，以代替具有较大体积的电解电容，使得变频器内电容空间得到极大优化，同时简化了电容的安装。

附图说明

图1是本实用新型电容组件实施例的示意图；

图2是本实用新型电容组件中第一电路板实施例的正面示意图；

图3是本实用新型电容组件中第一电路板实施例的背面示意图；

图4是本实用新型电容组件中第二电路板实施例的正面示意图；

图5是本实用新型电容组件中第二电路板实施例的背面示意图；

图6是本实用新型电容组件中第一电路板和第二电路板固定结构实施例的示意图；

图7是图6中A部的局部放大示意图。

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。

如图1所示，是本实用新型电容组件实施例的示意图，该电容组件可应用于变频器等电力电子设备，并作为其中的直流母线电容。本实施例中的电容组件包括第一电路板1、第一电容组2、第二电路板3以及第二电容组4，上述第一电路板1和第二电路板3具体可采用印刷电路板，其上具有印刷的铜箔以实现元件之间的导电连接。上述第二电路板3上可具有母线端子，并通过该母线端子连接母线铜排（例如通过简易结构的铜排连接到变频器的主回路）。并且，上述第一电路板1和第二电路板3以正面相对的方式固定在一起，且第一电路板1和第二电路板3导电连接。

如图3所示，上述第一电容组2包括多个分别焊接固定在第一电路板1的背面的板载电容（该板载电容的空间尺寸相对较小，例如可采用Φ35×80的板载电容，该第一电路板1的正面可焊接有其他电子元件），且该第一电路板1上的多个板载电容通过印刷的铜箔以及正面的其他电子元件实现串并联连接；如图5所示，第二电容组4包括多个分别焊接固定在第二电路板3的背面的板载电容（该第二电路板3的正面可焊接有其他电子元件），且该第二电路板3上的多个板载电容通过印刷的铜箔以及正面的其他电子元件实现串并联连接。

上述电容组件通过将多个板载电容分别焊接到第一电路板1和第二电路板3，并将第一电路板1和第二电路板3固定在一起，以代替具有较大体积的电解电容，使得变频器内电容空间得到极大优化，同时简化了电容的安装。

上述第一电路板1和第二电路板3间的导电连接可通过以下方式实现：在第一电路板1的正面焊接多个突出于表面的第一导电端子11（例如四爪导电片，如图2所示），第二电路板3的正面具有多个第一露铜区31（即表面未涂绝缘漆，其形状和尺寸可与第一导电端子11的顶面的形状和尺寸对应，也可以为环形，如图4所示），且第一导电端子11与第一露铜区31的位置对应。在第一电路板1和第二电路板3固定在一起时，第一导电端子11与第一露铜区31接触实现第一电路板1和第二电路板3的导电连接。上述第一导电端子11和第一露铜区31的导电连接结构还可使第一电路板1和第二电路板3保持间距，以避免第一电路板1和第二电路板3正面的其他电子元件相叠。

特别地，上述第一导电端子11上具有第一螺孔，且第一露铜区31具有与第一螺孔对应的第一通孔；在第一电路板1和第二电路板3固定在一起时，通过第一螺钉51使第一导电端子11与第一露铜区31接触，且第一螺钉51穿过第一通孔并螺纹连接到第一螺孔。通过该结构，可保证第一电路板1和第二电路板3之间的导电连接稳定、可靠。

当然，在具体应用中，第一电路板1和第二电路板3之间的导电连接也可通过其他方式实现，例如在第一电路板1上焊接公插、在第二电路板3上焊接母插，并通过公插和母插的配合实现导电连接。

为方便连接母线铜排，母线端子可位于第二电路板3的边缘。在第一电路板1的正面对应母线端子处具有第二导电端子12，第二电路板3的正面具有第二露铜区32；第二导电端子12上具有第二螺孔，且第二露铜区32具有与第二螺孔对应的第二通孔；在第一电路板1和第二电路板3固定在一起时，通过第二螺钉52使第二导电端子12与第二露铜区32接触，且第二螺钉52穿过第二通孔并螺纹连接到第二螺孔。即在母线端子处，同样可实现第一电路板1和第二电路板3的导电连接。

特别地，可在第一电路板1上设置两个第一凸耳13，在第二电路板3上设置两个对应的第二凸耳33，且第二导电端子12位于（或至少部分位于）第一凸耳13，第二露铜区32位于（或至少部分位于）第二凸耳33。上述结构可进一步方便母线铜排的接线操作。

在上述电容组件中，第一电路板1的形状和尺寸与第二电路板3的形状和尺寸相同。并且，第一电容组2和第二电容组4并联连接，且在第一电路板1和第二电路板3的相同位置，第一电容组2中板载电容的焊接点的电位与第二电容组4中板载电容的焊接点的电位相同。通过上述结构，可省去第一电路板1和第二电路板3之间的绝缘层。

上述第一电路板1和第二电路板3可通过以下方式固定在一起：在第一电路板1上设置多个第一安装孔14，且该多个第一安装孔14沿该第一电路板1的外周分布；在第二电路板3上设置多个第二安装孔34，且第二安装孔34与第一安装孔14的位置对应；第一电路板1和第二电路板3通过固定组件53连接固定，且固定组件53穿过第一安装孔14和第二安装孔34。上述固定结构便于第一电路板1和第二电路板3的固定操作。

具体地，如图6、7所示（图中省略了第二电路板3），上述固定组件53包括第三螺钉532、螺母和连接柱531，其中：连接柱531的第一端具有内螺纹孔、第二端具有螺杆，上述连接柱531位于第一电路板1和第二电路板3之间，且连接柱531的螺杆从第一电路板1的正面穿过第一安装孔并与第一电路板1的背面的螺母螺纹连接；第三螺钉532则由第二电路板3的背面穿过第二安装孔并螺纹连接到连接柱531的螺纹孔。

通过上述连接柱531和螺母，便于将电容组件固定到变频器箱体内的钣金件，即可先通过连接柱531和螺母将第一电路板1固定到变频器箱体内，然后再通过第三螺钉532将第二电路板3固定在第一电路板1上，同时通过第一螺钉51和第二螺钉52实现第一电路板1和第二电路板3的导电连接。

特别地，上述连接柱的高度（即位于第一电路板1和第二电路板3之间的尺寸）与第一导电端子11、第二导电端子12突出于第一电路板1的正面的高度相同，即连接柱同时构成了第一电路板1和第二电路板3之间的支撑，提高第一电路板1和第二电路板3连接的稳定性。

此外，为了实现变频器内部的低压供电，上述第一电路板1或第二电路板3的背面还可具有低压输出端子（为方便接线，该低压输出端子可设于对应电路板的边缘），例如图5所示的低压输出端子35。

本实用新型还提供一种高压级联变频器，包括如上所述的电容组件。

以上所述，仅为本实用新型较佳的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。因此，本实用新型的保护范围应该以权利要求的保护范围为准。

Claims (10)

1.一种电容组件，其特征在于，包括第一电路板、第一电容组、第二电路板以及第二电容组，且所述第二电路板上具有母线端子；所述第一电容组包括多个分别焊接固定在所述第一电路板的背面的板载电容，所述第二电容组包括多个分别焊接固定在所述第二电路板的背面的板载电容；所述第一电路板和第二电路板以正面相对的方式固定在一起，且所述第一电路板和第二电路板导电连接。

2.根据权利要求1所述的电容组件，其特征在于，所述第一电路板的正面焊接有多个突出于表面的第一导电端子，所述第二电路板上具有多个第一露铜区，且所述第一导电端子与第一露铜区的位置对应；在所述第一电路板和第二电路板固定在一起时，所述第一导电端子与第一露铜区接触实现所述第一电路板和第二电路板的导电连接。

3.根据权利要求2所述的电容组件，其特征在于，所述第一导电端子上具有第一螺孔，且所述第一露铜区具有与所述第一螺孔对应的第一通孔；在所述第一电路板和第二电路板固定在一起时，通过第一螺钉使所述第一导电端子与第一露铜区接触，且所述第一螺钉穿过所述第一通孔并螺纹连接到所述第一螺孔。

4.根据权利要求2所述的电容组件，其特征在于，所述母线端子位于所述第二电路板的边缘，且在所述母线端子处的第一电路板的正面具有第二导电端子，所述第二电路板的正面具有第二露铜区；所述第二导电端子上具有第二螺孔，且所述第二露铜区具有与所述第二螺孔对应的第二通孔；在所述第一电路板和第二电路板固定在一起时，通过第二螺钉使所述第二导电端子与第二露铜区接触，且所述第二螺钉穿过所述第二通孔并螺纹连接到所述第二螺孔。

5.根据权利要求4所述的电容组件，其特征在于，所述第一电路板上具有两个第一凸耳，所述第二电路板上具有两个对应的第二凸耳，且所述第二导电端子位于所述第一凸耳，所述第二露铜区位于所述第二凸耳。

6.根据权利要求1所述的电容组件，其特征在于，所述第一电路板的形状和尺寸与所述第二电路板的形状和尺寸相同；所述第一电容组和所述第二电容组并联连接，且在所述第一电路板和第二电路板的相同位置，所述第一电容组中板载电容的焊接点的电位与所述第二电容组中板载电容的焊接点的电位相同。

7.根据权利要求6所述的电容组件，其特征在于，所述第一电路板上具有多个第一安装孔，且所述多个第一安装孔沿所述第一电路板的外周分布，所述第二电路板上具有多个第二安装孔，且所述第二安装孔与第一安装孔的位置对应；所述第一电路板和第二电路板通过固定组件连接固定，且所述固定组件穿过所述第一安装孔和第二安装孔。

8.根据权利要求7所述的电容组件，其特征在于，所述固定组件包括第三螺钉、螺母和连接柱，其中：所述连接柱的第一端具有内螺纹孔、第二端具有螺杆，所述连接柱位于第一电路板和第二电路板之间，且所述连接柱的螺杆穿过第一安装孔并与所述第一电路板的背面的螺母螺纹连接；所述第三螺钉由所述第二电路板的背面穿过第二安装孔并螺纹连接到所述连接柱的螺纹孔。

9.根据权利要求1所述的电容组件，其特征在于，所述第一电路板或第二电路板的背面具有低压输出端子。

10.一种高压级联变频器，其特征在于，包括如权利要求1-9中任一项所述的电容组件。