CN210298200U - 一种用于多机协同谐波治理装置的t型三电平结构电路板 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种用于多机协同谐波治理装置的T型三电平结构电路板，包括IGBT功率组、功率板、开关电源模块和焊接端子，所述IGBT功率组的一侧连接有直流电容模块，所述焊接端子的一侧与桥臂连接端子相连，所述焊接端子的一侧设置有连接器，所述连接器的一端连接有电源接口，所述焊接端子的一端连接有电流传感器，所述电流传感器的一端连接有LC滤波模块，所述开关电源模块的一侧设置有负载传感器，所述元件面的下侧固定连接有电源层。采用线路板设计，柜体内少了很多凌乱电气部件和纵横交错的导线，避免了操作较复杂，线路混乱，易于出错，同时便于内部的散热以及加强了抗电磁干扰能力。整体实用强，使用的效果相对于传统方式更好。

Description

一种用于多机协同谐波治理装置的T型三电平结构电路板

技术领域

本实用新型涉及多机协同谐波治理装置技术领域，尤其涉及一种用于多机协同谐波治理装置的T型三电平结构电路板。

背景技术

现代电网中的负荷千差万别，尤其随着经济发展，各行各业大量使用各种交直流换流设备、电力电子调压设备、电熔炼设备、电化学设备、矿井起重设备、露天采掘设备等；这些典型的非线性负荷在吸收大量无功功率、降低用户的功率因数的同时，产生大量谐波电流，使电力网络中波形严重畸变、负载严重不平衡，其直接后果是能量损耗增加、系统不稳定、故障增多，易产生电网中电压波动和闪变、频率变化、三相不平衡、高次谐波等，影响电能的质量、输变电效率及设备的寿命，危及输变电系统的稳定运行，引起了日益严重的电能质量问题。

当今发展新时期下智能电网建设及新能源发展又对电能质量提出了新的要求，这使得电能质量的治理迫在眉睫，各种高性能的有源滤波装置层出不穷，而产品设计上采用柜体设计比较多，并且多采用两电平的电路拓扑结构，同类各种有源滤波器的柜体各有特点。同一种产品不能适应各种要求，造成产品类型众多，不利于生产，生产成本高，人力投入大，货期难保证，等各方面的弊端。然而随着用户对安装以及补偿性能要求的提高，传统的有源滤波装置难以胜任。因此，针对上述问题提出了一种用于多机协同谐波治理装置的T型三电平结构电路板，实用性更好。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种用于多机协同谐波治理装置的T 型三电平结构电路板，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：

一种用于多机协同谐波治理装置的T型三电平结构电路板，包括 IGBT功率组、功率板、开关电源模块和焊接端子，所述IGBT功率组的一侧连接有直流电容模块，所述焊接端子的一侧与桥臂连接端子相连，所述焊接端子的一侧设置有连接器，所述连接器的一端连接有电源接口，所述焊接端子的一端连接有电流传感器，所述电流传感器的一端连接有LC滤波模块，所述开关电源模块的一侧设置有负载传感器，所述LC滤波模块的一侧与电网相连，所述IGBT功率组中包含 IGBT功率单元，所述IGBT功率单元的一侧连接有功率电感模块，所述功率电感模块由电感器组成，所述功率板的上侧外表面设置有元件面，所述元件面的上侧外表面固定连接有铜箔导线，所述元件面的下侧固定连接有电源层，所述电源层的下侧连接有接地层。

优选的，所述IGBT功率组中设置有三组IGBT功率单元，所述 IGBT功率单元中安装有驱动板。

优选的，所述功率板通过焊接端子和连接器与滤波板上侧外表面的焊接端子和连接器相连。

优选的，所述IGBT功率单元安装有六组驱动板，并且通过排针与功率板内部的IGBT功率单元相连。

优选的，所述功率板采用四层板结构，并且板内部采用铜箔导线连接各部元器件，所述功率板内部的IGBT功率单元采用T型三电平结构。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：采用新型的多机协同谐波治理装置的T型三电平结构电路板，并且采用4层板方便大电流信号走线、驱动板通过排针焊接于IGBT功率单元均使得线路板更加紧凑，有利于产品模块化，节省安装空间，同时采用T型三电平结构使得装置补偿效果更佳。采用线路板设计，柜体内少了很多凌乱电气部件和纵横交错的导线，避免了操作较复杂，线路混乱，易于出错，同时便于内部的散热以及加强了抗电磁干扰能力。在PCB上都印有元件的编号和图形,使得元件插装、检查、维修更加方便，操作简单，标示容易，线路清晰，可以实现全部电路的焊接，加强电路板功能的稳定性，并且采用PCB多层板，使得分级屏蔽信号较容易实现，同时使得产品单元模块化、安装简单化、产品通用化的优点，本发明可以同时应用大机柜、网络机柜和控制箱类，应用范围广。采用模块化电路板方式设计谐波治理装置，使得多个模块不存在主从关系，每个模块均能独立工作，不受其它模块的影响，任何一个模块故障均不影响其它模块的正常运行，提高装置整体的实用性。装置整体实用性强，使用的效果相对于传统方式更好。

附图说明

图1为本实用新型一种用于多机协同谐波治理装置的T型三电平结构电路板的电路结构示意图；

图2为本实用新型一种用于多机协同谐波治理装置的T型三电平结构电路板的部分平面结构示意图；

图3为本实用新型一种用于多机协同谐波治理装置的T型三电平结构电路板的部分框架结构示意图。

图中：1、IGBT功率组；2、功率板；3、开关电源模块；4、焊接端子；5、直流电容模块；6、连接端子；7、连接器；8、电源接口； 9、电流传感器；10、LC滤波模块；11、负载传感器；12、电网；13、 IGBT功率单元；14、功率电感模块；15、电感器；16、元件面；17、铜箔导线；18、电源层；19、接地层。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

请参照图1-3，本实用新型提供一种技术方案：

一种用于多机协同谐波治理装置的T型三电平结构电路板，包括 IGBT功率组1、功率板2、开关电源模块3和焊接端子4，所述IGBT 功率组1的一侧连接有直流电容模块5，所述焊接端子4的一侧与桥臂连接端子6相连，所述焊接端子4的一侧设置有连接器7，所述连接器7的一端连接有电源接口8，所述焊接端子4的一端连接有电流传感器9，所述电流传感器9的一端连接有LC滤波模块10，所述开关电源模块3的一侧设置有负载传感器11，所述LC滤波模块10的一侧与电网12相连，所述IGBT功率组1中包含IGBT功率单元13，所述IGBT功率单元13的一侧连接有功率电感模块14，所述功率电感模块14由电感器15组成，所述功率板2的上侧外表面设置有元件面16，所述元件面16的上侧外表面固定连接有铜箔导线17，所述元件面16的下侧固定连接有电源层18，所述电源层18的下侧连接有接地层19。

IGBT功率组1中设置有三组IGBT功率单元13，所述IGBT功率单元13中安装有驱动板。加强内部电路的稳定性，提高装置整体的实用性。

功率板2通过焊接端子4和连接器7与滤波板上侧外表面的焊接端子4和连接器7相连。加强结构连接的牢固性，提高功能的稳定性，避免连接不牢固导致脱落。

IGBT功率单元13安装有六组驱动板，并且通过排针与功率板2 内部的IGBT功率单元13相连。提高装置内部驱动的性能，使整体装置功率得到提高。

功率板2均采用四层板结构，并且板内部采用铜箔导线17连接各部元器件，功率板2内部的IGBT功率单元13采用T型三电平结构。加强内部走线的合理性，避免因电路板内部铜箔导线17之间出现短路，引起装置功能失常，加强装置功能稳定性。

需要说明的是，本实用新型为一种用于多机协同谐波治理装置的 T型三电平结构电路板。

图1为多机协同谐波治理装置的内部电路原理图。该电路板包括：滤波板、功率板2和驱动板。其中，主电路部分，由滤波板通过焊接端子4连接电网12，然后依次送入保险丝及电压采样模块、LC 滤波模块10、主电路开关模块、电流传感器9、焊接端子4，滤波板上的焊接端子4与功率板2上的焊接端子4连接，焊接端子4连接功率电感模块14，功率电感模块14连接IGBT功率单元13，IGBT功率单元13连接直流电容模块5；采样电路部分，通过连接器7连接外部负载一次电流传感器9，将电流信号送入二次电流传感器9中，转化后送入另外一组连接器7中，保险丝及电压采样模块检测电网12 电压送入指定连接器7中，电流传感器9检测补偿电流送入指定的连接器7中，IGBT功率单元13检测直流电压以及温度信号依次送入指定的连接器7中；电源电路部分，滤波板电源接口8外部接入24VDC 电压，送入开关电源模块3中，用于产生各种供电电压；PWM信号通过指定连接器7依次送入其余指定的连接器7中、以及IGBT功率单元13中；主电路开关模块接收来自相应连接器7的开关信号。

图2为IGBT功率单元13示意图。IGBT功率单元13连接直流电容模块5以及功率电感模块14的一端，其内部由电容、二极管以及三极管等相应的元器件通过铜箔导线17固定连接，功能上IGBT功率单元13将检测到的直流电压以及温度信号等依次送入指定的连接器 7中。

图3为功率板2的结构示意图。结构上采用四层板，其中上侧外表面为元件面16，用于放置相应的元器件，并通过相应的铜箔导线 17固定相连，元件面16的下层为内层，用于元件面16上指定元件连接层，第三层为电源层18，用于连接指定元件的电源线，第四层为接地层19，用于连接指定元件接地端，并且此层通过焊锡固定连接元件的引脚，避免与电源层18相接触引起元件的引脚间的短路，导致功能不稳定。

尽管已经示出和描述了本实用新型的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本实用新型的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本实用新型的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (5)

1.一种用于多机协同谐波治理装置的T型三电平结构电路板，包括IGBT功率组(1)、功率板(2)、开关电源模块(3)和焊接端子(4)，其特征在于：所述IGBT功率组(1)的一侧连接有直流电容模块(5)，所述焊接端子(4)的一侧与桥臂连接端子(6)相连，所述焊接端子(4)的一侧设置有连接器(7)，所述连接器(7)的一端连接有电源接口(8)，所述焊接端子(4)的一端连接有电流传感器(9)，所述电流传感器(9)的一端连接有LC滤波模块(10)，所述开关电源模块(3)的一侧设置有负载传感器(11)，所述LC滤波模块(10)的一侧与电网(12)相连，所述IGBT功率组(1)中包含IGBT功率单元(13)，所述IGBT功率单元(13)的一侧连接有功率电感模块(14)，所述功率电感模块(14)由电感器(15)组成，所述功率板(2)的上侧外表面设置有元件面(16)，所述元件面(16)的上侧外表面固定连接有铜箔导线(17)，所述元件面(16)的下侧固定连接有电源层(18)，所述电源层(18)的下侧连接有接地层(19)。

2.根据权利要求1所述的一种用于多机协同谐波治理装置的T型三电平结构电路板，其特征在于：所述IGBT功率组(1)中设置有三组IGBT功率单元(13)，所述IGBT功率单元(13)中安装有驱动板。

3.根据权利要求1所述的一种用于多机协同谐波治理装置的T型三电平结构电路板，其特征在于：所述功率板(2)通过焊接端子(4)和连接器(7)与滤波板上侧外表面的焊接端子(4)和连接器(7)相连。

4.根据权利要求1所述的一种用于多机协同谐波治理装置的T型三电平结构电路板，其特征在于：所述IGBT功率单元(13)安装有六组驱动板，并且通过排针与功率板(2)内部的IGBT功率单元(13)相连。

5.根据权利要求1所述的一种用于多机协同谐波治理装置的T型三电平结构电路板，其特征在于：所述功率板(2)采用四层板结构，并且板内部采用铜箔导线(17)连接各部元器件，所述功率板(2)内部的IGBT功率单元(13)采用T型三电平结构。

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