CN210927461U - 一种具有层叠母排的h桥高压变频器功率单元 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种具有层叠母排的H桥高压变频器功率单元，属于半导体开关技术领域。该单元包括壳体、散热器组件2、电容组件4和电路板组件32；所述电容组件4位于散热器组件2正下方，所述电路板组件32位于散热器组件2右侧；电气回路进出线均采用母排进线，位于单元内部腔体的侧上方。本实用新型采用模块化设计，便于装配；将主控系统电路板与旁路板设计成一个组件，结构紧凑；采用层叠母排，杂散电感低。

Description

一种具有层叠母排的H桥高压变频器功率单元

技术领域

本实用新型属于半导体开关技术领域，涉及一种具有层叠母排的H桥高压变频器功率单元，主要用于电流范围为155～200A。

背景技术

H桥高压变频器功率单元主要用于高压变频器设备，用于调节电机的运行频率。功率单元的电路中，外部三相交流供电经由二极管整流器，变为直流进入功率单元，并对电容器组进行充电，实现稳压，稳压之后所得的直流电压提供给由IGBT组成的单相H形桥式逆变器，逆变成为给定频率的输出电压，再用于同其它功率单元的串联输出。

同类产品现有技术方案存在以下问题：①功率单元体积大，电容组串并联方案复杂，故障点多。②单元进线往常都采用电缆进线的方式，不利于接线；③元器件较多，特别是直流电容，不利于安装和接线；④部分功率单元的散热器位于单元腔体中部，周边元器件或电缆受热量影响，寿命减少。

实用新型内容

有鉴于此，本实用新型的目的在于提供一种具有层叠母排的H桥高压变频器功率单元，该单元采用模块化设计，便于装配；将主控系统电路板与旁路板设计成一个组件，结构紧凑；采用层叠母排，杂散电感低，提高效率。

为达到上述目的，本实用新型提供如下技术方案：

该单元包括壳体、散热器组件(2)、电容组件(4)和电路板组件(32)；所述电容组件(4)位于散热器组件(2)正下方，所述电路板组件(32)位于散热器组件(2)右侧；电气回路进出线均采用母排进线，位于单元内部腔体的侧上方；

所述散热器组件(2)包括散热器(23)、整流二极管(26)、分压电阻(27)、吸收电容(29)、IGBT功率模块(30)和旁路可控硅模块(31)；单元进线通过进线母排(25)直接与整流二极管(26)相连，并实现与电容组件(4)、IGBT功率模块(30)的输入端的电气连接， IGBT功率模块(30)的输出端通过输出功率端子向壳体外输出；分压电阻(27)位于散热器支板(28)左下侧，并与其连接。

进一步，所述电容组件(4)由电容安装板(14)、直流电容(16)、层叠母排(12)、绝缘纸(13)、电容盖板(18)和均压电阻(19)组成；

直流电容(16)通过上安装套环(15)和下安装套环(17)安装在电容安装板(14)和电容盖板(18)之间，电容安装板(14)与电容盖板(18)通过拉铆钉的方式连接。

进一步，电容组件(4)的母排采用层叠母排(12)；层叠母排(12)上方安装有均压电阻(19)，下方对应位置通过绝缘纸(13)与上安装套环(15)固定连接；正极母线(11)与正极的均压电阻(19)连接，电容连接排Ⅱ(10)与正极母线(11)连接，电容连接排Ⅰ(9) 与层叠母排(12)连接。

进一步，所述壳体由基体(1)、前面板(3)、后面板(5)和后盖(8)组成。

进一步，所述电路板组件(32)包括主控系统电路板(6)、旁路板(7)和电路板安装板 (20)，将主控系统电路板(6)和旁路板(7)组成一个模块安装，通过电路板支架固定在前面板(3)、后面板(5)和基体(1)上，结构紧凑，与同功率单元相比，体积减小1倍。

进一步，所述电容组件(4)与散热器组件(2)之间通过电容连接排连接。

进一步，单元进线通过进线母排(25)通过IGBT连接排(33)与吸收电容(29)、GBT功率模块(30)、旁路可控硅模块(31)连接。

本实用新型的有益效果在于：本实用新型采用模块化设计，便于装配；将主控系统电路板与旁路板设计成一个组件，结构紧凑，与同功率单元相比，体积减小1倍；采用层叠母排，杂散电感低，布置合理，便于装配和接线，可靠性增强，提高了功率单元的IP防护等级。

本实用新型的其他优点、目标和特征在某种程度上将在随后的说明书中进行阐述，并且在某种程度上，基于对下文的考察研究对本领域技术人员而言将是显而易见的，或者可以从本实用新型的实践中得到教导。本实用新型的目标和其他优点可以通过下面的说明书来实现和获得。

附图说明

为了使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本实用新型作优选的详细描述，其中：

图1为本实用新型单元的立体结构示意图Ⅰ；

图2为本实用新型单元的立体结构示意图Ⅱ；

图3为本实用新型单元的立体结构示意图Ⅲ；

图4为本实用新型单元电容组件布置图；

图5为本实用新型单元电路板组件布置图；

图6为本实用新型单元散热器组件布置图；

附图标记：1-基体，2-散热器组件，3-前面板，4-电容组件，5-后面板，6-主控系统电路板，7-旁路板，8-后盖，9-电容连接排Ⅰ，10-电容连接排Ⅱ，11-正极母线，12-层叠母排，13- 绝缘纸，14-电容安装板，15-上安装套环，16-直流电容，17-下安装套环，18-电容盖板，19- 均压电阻，20-电路板安装板，21-旁路母线，22-散热器后板，23-散热器，24-出线母排，25- 进线母排，26-整流二极管，27-分压电阻，28-散热器支板，29-吸收电容，30-IGBT功率模块， 31-旁路可控硅模块，32-电路板组件，33-IGBT连接排。

具体实施方式

以下通过特定的具体实例说明本实用新型的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本实用新型的其他优点与功效。本实用新型还可以通过另外不同的具体实施方式加以实施或应用，本说明书中的各项细节也可以基于不同观点与应用，在没有背离本实用新型的精神下进行各种修饰或改变。需要说明的是，以下实施例中所提供的图示仅以示意方式说明本实用新型的基本构想，在不冲突的情况下，以下实施例及实施例中的特征可以相互组合。

其中，附图仅用于示例性说明，表示的仅是示意图，而非实物图，不能理解为对本实用新型的限制；为了更好地说明本实用新型的实施例，附图某些部件会有省略、放大或缩小，并不代表实际产品的尺寸；对本领域技术人员来说，附图中某些公知结构及其说明可能省略是可以理解的。

本实用新型实施例的附图中相同或相似的标号对应相同或相似的部件；在本实用新型的描述中，需要理解的是，若有术语“上”、“下”、“左”、“右”、“前”、“后”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此附图中描述位置关系的用语仅用于示例性说明，不能理解为对本实用新型的限制，对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语的具体含义。

请参阅图1～图6，如图1～4所示，为一种具有层叠母排的H桥高压变频器功率单元，包括：壳体、散热器组件2、电容组件4和电路板组件32。壳体由基体1、前面板3、后面板 5和后盖8组成。

实施例1：如图6所示，散热器组件2包括散热器23、整流二极管26、IGBT功率模块30、分压电阻27、旁路可控硅模块31和吸收电容29，电气回路进出线均采用母排进线，位于单元内部腔体的侧上方；电容组件4位于散热器组件2正下方，电路板组件32位于散热器组件2右侧；单元进线通过进线母排25直接与整流二极管26相连，并实现与电容组件4、IGBT模块30的输入端的电气连接，IGBT功率模块30的输出端通过输出功率端子向壳体外输出。分压电阻27位于散热器支板28左下侧，并与其连接。

实施例2：如图4所示，电容组件4由电容安装板14、直流电容16、层叠母排12、绝缘纸13、电容盖板18和均压电阻19组成。直流电容16通过上安装套环15和下安装套环17 安装在电容安装板14和电容盖板18之间，电容安装板14与电容盖板18通过拉铆钉的方式连接。

电容组件4的母排采用层叠母排12，杂散电感低。层叠母排12上方安装有均压电阻19，下方对应位置通过绝缘纸13与上安装套环15固定连接；正极母线11与正极的均压电阻19 连接，电容连接排Ⅱ10与正极母线11连接，电容连接排Ⅰ9与层叠母排12连接。

实施例3：电路板组件32包括主控系统电路板6、旁路板7和电路板安装板20，将主控系统电路板6和旁路板7组成一个模块安装，通过电路板支架固定在前面板3、后面板5和基体1上，结构紧凑，与同功率单元相比，体积减小1倍。

最后说明的是，以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本实用新型进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本实用新型的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本技术方案的宗旨和范围，其均应涵盖在本实用新型的权利要求范围当中。

Claims (7)

1.一种具有层叠母排的H桥高压变频器功率单元，其特征在于，该单元包括壳体、散热器组件(2)、电容组件(4)和电路板组件(32)；所述电容组件(4)位于散热器组件(2)正下方，所述电路板组件(32)位于散热器组件(2)右侧；电气回路进出线均采用母排进线，位于单元内部腔体的侧上方；

所述散热器组件(2)包括散热器(23)、整流二极管(26)、分压电阻(27)、吸收电容(29)、IGBT功率模块(30)和旁路可控硅模块(31)；单元进线通过进线母排(25)直接与整流二极管(26)相连，并实现与电容组件(4)、IGBT功率模块(30)的输入端的电气连接，IGBT功率模块(30)的输出端通过输出功率端子向壳体外输出；分压电阻(27)位于散热器支板(28)左下侧，并与其连接。

2.根据权利要求1所述的一种具有层叠母排的H桥高压变频器功率单元，其特征在于，所述电容组件(4)由电容安装板(14)、直流电容(16)、层叠母排(12)、绝缘纸(13)、电容盖板(18)和均压电阻(19)组成；

直流电容(16)通过上安装套环(15)和下安装套环(17)安装在电容安装板(14)和电容盖板(18)之间，电容安装板(14)与电容盖板(18)通过拉铆钉的方式连接。

3.根据权利要求2所述的一种具有层叠母排的H桥高压变频器功率单元，其特征在于，所述层叠母排(12)上方安装有均压电阻(19)，下方对应位置通过绝缘纸(13)与上安装套环(15)固定连接；正极母线(11)与正极的均压电阻(19)连接，电容连接排Ⅱ(10)与正极母线(11)连接，电容连接排Ⅰ(9)与层叠母排(12)连接。

4.根据权利要求1所述的一种具有层叠母排的H桥高压变频器功率单元，其特征在于，所述壳体由基体(1)、前面板(3)、后面板(5)和后盖(8)组成。

5.根据权利要求4所述的一种具有层叠母排的H桥高压变频器功率单元，其特征在于，所述电路板组件(32)包括主控系统电路板(6)、旁路板(7)和电路板安装板(20)，将主控系统电路板(6)和旁路板(7)组成一个模块安装，通过电路板支架固定在前面板(3)、后面板(5)和基体(1)上。

6.根据权利要求1所述的一种具有层叠母排的H桥高压变频器功率单元，其特征在于，所述电容组件(4)与散热器组件(2)之间通过电容连接排连接。

7.根据权利要求1所述的一种具有层叠母排的H桥高压变频器功率单元，其特征在于，单元进线通过进线母排(25)通过IGBT连接排(33)与吸收电容(29)、GBT功率模块(30)、旁路可控硅模块(31)连接。

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