CN209358435U - 一种紧凑型svg功率单元 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及一种紧凑型SVG功率单元，包括外壳以及设置在外壳内部的散热器、N个IGBT模块、叠层母排组件及电容组件，IGBT模块和电容组件通过叠层母排组件连接，其特征在于，所述叠层母排组件位于外壳内部空间的中间位置，将外壳内部空间分隔成前端和后端，所述散热器安装在外壳内部空间前端的一侧，所述叠层母排组件包括绝缘膜，所述绝缘膜、散热器和部分外壳围成密闭空间，所述IGBT模块设置在所述密闭空间内。所述功率单元采用紧凑型布局，风冷散热，把对灰尘敏感的元器件放置在所述密闭空间内，可以最大程度减小灰尘对灰尘敏感元器件的影响，同时兼顾SVG功率单元内部元器件的散热需要，从而提高SVG功率单元的可靠性。
Description
技术领域
本实用新型涉及高压链式风冷SVG装置技术领域，尤其涉及一种紧凑型SVG功率单元。
背景技术
现有技术中，高压链式SVG装置由若干个SVG功率单元级连而成，功率单元数量众多，同时功率单元体积过大，导致功率柜体积偏大，占地面积大，成本高。SVG功率单元一般采用风冷散热，除了给IGBT模块下部的散热器散热外，内部的IGBT模块驱动板、检测板、电源模块、放电电阻板等元器件也需要散热，冷空气经过以上元器件，空气中的灰尘会集聚在对灰尘比较敏感的IGBT模块驱动板和检测板上，以上会降低SVG功率单元的可靠性。
实用新型内容
本实用新型的目的在于提供一种散热性好、可靠性高的紧凑型SVG功率单元。
本实用新型提供的技术方案为：一种紧凑型SVG功率单元，包括外壳以及设置在外壳内部空间的散热器、N个IGBT模块、叠层母排组件及电容组件，IGBT模块和电容组件通过叠层母排组件连接，其特征在于，所述叠层母排组件位于外壳内部空间的中间位置，将外壳内部空间分隔成前端和后端，所述散热器安装在外壳内部空间前端的一侧，所述叠层母排组件包括绝缘膜，所述绝缘膜、散热器和部分外壳围成密闭空间，所述IGBT模块设置在所述密闭空间内。
其中，所述SVG功率单元还包括隔板，所述隔板将外壳内部空间的后端分为上下两部分，下面一部分形成散热器的散热风道，位置与散热器相对应。
其中，所述散热器前端为主进风口，所述散热风道的后端为总出风口，所述外壳后端的侧壁上还设有侧面进风孔，所述隔板上设有通风孔，侧面的风从所述侧面进风孔进入，经过隔板通风孔汇入散热风道，汇集到总出风口出风。
其中，所述多个IGBT模块组成H桥电路，沿着散热风道方向并联设置在散热器的内侧表面上。
其中，所述外壳外部设有交流输入铜排和交流输出铜排，交流输入铜排与H桥电路中IGBT模块的交流输入端相连，交流输出铜排与H桥电路中IGBT模块的交流输出端相连。
其中，所述叠层母排组件连接电容组件和H桥电路中IGBT模块的直流端。
其中，所述叠层母排组件包括负直流母排正直流母排，所述绝缘膜设置在负直流母排和正直流母排的中间。
其中，所述电容组件包括固定电容、底座、绝缘卡板和拉杆，所述底座和绝缘卡板通过拉杆连接，所述底座用于固定固定电容的下部，所述绝缘卡板用于固定固定电容的上部。
本实用新型的有益效果为：所述SVG功率单元采用紧凑型布局，风冷散热，利用叠层母排组件将外壳内部空间分隔成前端和后端，而且叠层母排组件包括绝缘膜，所述绝缘膜、散热器和部分外壳围成密闭空间，把对灰尘敏感的IGBT模块等元件放置在所述密闭空间内，把对灰尘不太敏感的电容组件等元件放置于外壳内部空间的后端，密闭空间内的IGBT模块等元器件发热量主要通过散热器散出，可以最大程度减小灰尘对灰尘敏感元器件的影响，同时兼顾SVG功率单元内部元器件的散热需要，从而提高SVG功率单元的可靠性。
附图说明
图1是本实用新型所述SVG功率单元实施例的正面立体示意图；
图2是本实用新型所述IGBT模块在散热器上并联布置的示意图；
图3是本实用新型所述SVG功率单元实施例的内部结构示意图；
图4是图3去掉检测板、并联用辅助驱动板、电源模块和放电电阻板后的立体示意图；
图5是本实用新型所述SVG功率单元实施例的另一角度的立体示意图；
图6是本实用新型所述电容组件的立体示意图。
1、外壳；2、散热器；3、IGBT模块；4、IGBT模块驱动板；5、并联用辅助驱动板；6、检测板；7、光纤板；8、叠层母排组件；81、绝缘膜；82、负直流母排；83、正直流母排；9、电容组件；91、固定电容；92、底座；93、绝缘卡板；94、拉杆；10、电源模块；11、放电电阻板；12、密闭空间；13、隔板；131、通风孔；14、托板；141、通风孔；15、散热风道；16、主进风口；17、总出风口；18、侧面进风孔；19、交流输入铜排；20、交流输出铜排。
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。
作为本实用新型所述紧凑型SVG功率单元的实施例，如图1至图6所示，包括外壳1以及设置在外壳1内部空间的散热器2、N个IGBT模块3、IGBT模块驱动板4、并联用辅助驱动板5、检测板6、光纤板7、叠层母排组件8、电容组件9、电源模块10和放电电阻板11，IGBT模块3和电容组件9通过叠层母排组件8连接，所述叠层母排组件8位于外壳1内部空间的中间位置，将外壳1内部空间分隔成前端和后端，所述散热器2安装在外壳1内部空间前端的一侧，所述叠层母排组件8包括绝缘膜81，所述绝缘膜81、散热器2和部分外壳围成密闭空间12，所述IGBT模块3、IGBT模块驱动板4、并联用辅助驱动板5、检测板6和光纤板7设置在所述密闭空间12内，所述电容组件9、电源模块10和放电电阻板11位于外壳1内部空间的后端。
本实用新型所述SVG功率单元采用紧凑型布局，风冷散热，利用叠层母排组件8将外壳1内部空间分隔成前端和后端，而且叠层母排组件8包括绝缘膜81，所述绝缘膜81、散热器2和部分外壳围成密闭空间12，把对灰尘敏感的IGBT模块3、IGBT模块驱动板4、并联用辅助驱动板5、检测板6和光纤板7放置在所述密闭空间12内，把对灰尘不太敏感的电容组件9、电源模块10和放电电阻板11放置于外壳1内部空间的后端，密闭空间12内的IGBT模块等元器件发热量主要通过散热器2散出，可以最大程度减小灰尘对灰尘敏感元器件的影响，同时兼顾SVG功率单元内部元器件的散热需要，从而提高SVG功率单元的可靠性。
或者说叠层母排组件8中的绝缘膜81将SVG功率单元内部分隔成两个独立的区域，其中密闭空间12的四周基本上是一个封闭的区域，防止灰尘进入，同时把SVG功率单元的各种PCB板分成二组，一组是基本没有散热需求但对灰尘比较敏感的IGBT模块驱动板4、并联用辅助驱动板5、检测板6和光纤板7，一组是需要散热但对灰尘不怎么敏感的电源模块10、放电电阻板11和电容9，把第一组的元器件放置在密闭空间12内，有效防止积尘；后部区域的外壳1侧壁上开有一定数量的侧面进风孔18，为第二组元器件散热。
在本实施例中，所述SVG功率单元还包括隔板13和托板14，所述隔板13将外壳1内部空间的后端分为上下两部分，下面部分形成散热器2的散热风道15，位置与散热器2相对应，上面部分用于容置电容组件9和托板14，所述托板14位于电容组件9的下方，所述电源模块10和放电电阻板11设置在托板14上。
在本实施例中，所述散热器2前端为主进风口16，所述散热风道15的后端为总出风口17，所述外壳1后端的侧壁上还设有侧面进风孔18，所述隔板13和托板14上也设有通风孔131、141，侧面的冷风从所述侧面进风孔18进入，经过托板通风孔141、隔板通风孔131汇入散热风道15，汇集到总出风口17出风。使电源模块10、放电电阻板11和电容9等对灰尘不敏感的元器件也得到有效散热。
在本实施例中，所述多个IGBT模块3组成H桥电路，沿着散热风道方向并联设置在散热器2的内侧表面上，所以每个IGBT模块3的系统热阻相同，散热器2设计上可以做到最优，同时体积最小，成本最低。
在本实施例中，所述外壳1外部设有交流输入铜排19和交流输出铜排20，交流输入铜排19与H桥电路中IGBT模块3的交流输入端相连，交流输出铜排20与H桥电路中IGBT模块3的交流输出端相连。
在本实施例中，所述叠层母排组件8连接电容组件9和H桥电路中IGBT模块3的直流端，IGBT模块驱动板4位于IGBT模块3上，并联用辅助驱动板5和检测板6位于IGBT模块驱动板4的上部。
在本实施例中，所述叠层母排组件为L形，为叠层结构，包括上层的负直流母排82和下层的正直流母排83，所述绝缘膜81设置在负直流母排82和正直流母排83的中间，杂散电感小。
在本实施例中，所述IGBT模块3和散热器2之间涂有导热硅脂，传热效果更好。
在本实施例中，所述电容组件9包括固定电容91、底座92、绝缘卡板93和拉杆94，所述底座92和绝缘卡板93通过拉杆94连接，所述底座92用于固定固定电容91的下部，所述绝缘卡板93用于固定固定电容91的上部。由于电容组件9形成一个独立的结构，在搬运和安装过程中，拉杆94可作为拉手或提手使用，方便安装、拆卸和维护。
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 (8)
1.一种紧凑型SVG功率单元，包括外壳以及设置在外壳内部空间的散热器、N个IGBT模块、叠层母排组件及电容组件，IGBT模块和电容组件通过叠层母排组件连接，其特征在于，所述叠层母排组件位于外壳内部空间的中间位置，将外壳内部空间分隔成前端和后端，所述散热器安装在外壳内部空间前端的一侧，所述叠层母排组件包括绝缘膜，所述绝缘膜、散热器和部分外壳围成密闭空间，所述IGBT模块设置在所述密闭空间内。
2.根据权利要求1所述的紧凑型SVG功率单元，其特征在于，所述紧凑型SVG功率单元还包括隔板，所述隔板将外壳内部空间的后端分为上下两部分，下面一部分形成散热器的散热风道，位置与散热器相对应。
3.根据权利要求2所述的紧凑型SVG功率单元，其特征在于，所述散热器前端为主进风口，所述散热风道的后端为总出风口，所述外壳后端的侧壁上还设有侧面进风孔，所述隔板上设有通风孔，侧面的风从所述侧面进风孔进入，经过隔板通风孔汇入散热风道，汇集到总出风口出风。
4.根据权利要求1所述的紧凑型SVG功率单元，其特征在于，所述多个IGBT模块组成H桥电路，沿着散热风道方向并联设置在散热器的内侧表面上。
5.根据权利要求4所述的紧凑型SVG功率单元，其特征在于，所述外壳外部设有交流输入铜排和交流输出铜排，交流输入铜排与H桥电路中IGBT模块的交流输入端相连，交流输出铜排与H桥电路中IGBT模块的交流输出端相连。
6.根据权利要求5所述的紧凑型SVG功率单元，其特征在于，所述叠层母排组件连接电容组件和H桥电路中IGBT模块的直流端。
7.根据权利要求6所述的紧凑型SVG功率单元，其特征在于，所述叠层母排组件包括负直流母排正直流母排，所述绝缘膜设置在负直流母排和正直流母排的中间。
8.根据权利要求1所述的紧凑型SVG功率单元，其特征在于，所述电容组件包括固定电容、底座、绝缘卡板和拉杆，所述底座和绝缘卡板通过拉杆连接，所述底座用于固定固定电容的下部，所述绝缘卡板用于固定固定电容的上部。
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