CN211508630U - 统一电能质量控制器的功率单元 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种统一电能质量控制器的功率单元，包括壳体，壳体内部由隔板分隔成第一冷却舱和第二冷却舱，第一冷却舱内由上到下依次固定有支撑电容和阻容吸收回路集成电路板，第二冷却舱内由上到下依次固定有IGBT散热器和电抗器，IGBT散热器一侧呈线性并列固定有IGBT元件，IGBT元件正上方固定有IGBT驱动板，IGBT驱动板经支撑架固定在IGBT散热器上。本实用新型采用上述结构的统一电能质量控制器的功率单元，通过把IGBT元件、IGBT散热器、IGBT驱动板和电抗器置于一个冷却舱，将支撑电容和阻容吸收回路集成电路板置于另一个冷却舱，即使功耗高的组件分别置于不同的冷却舱内，高效散热，以提高系统冷却效果和功率密度，从而缩小整体体型，实现小型化。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种电力设备技术，尤其涉及一种统一电能质量控制器的功率单元。
背景技术
随着工业化水平的提高，配电网电力负荷和网络结构日益复杂化、多样化，同一配电系统或同一电力用户中会同时存在多种电能质量问题。因此，具有综合补偿能力的统一电能质量控制器(Unified Power Controller，UPC) 应运而生，该装置集治理电压暂降、消除谐波、无功补偿、三相不平衡调节等多功能于一体，完美解决了众多关键制造工艺和敏感电子设备对电能质量的要求。其中，功率单元是实现统一电能质量控制器主要功能的核心单元，现有的功率模块由于布局不合理，导致其体型大、成本高，且稳定性较差。
实用新型内容
本实用新型的目的是提供一种统一电能质量控制器的功率单元，通过把 IGBT元件、IGBT散热器、IGBT驱动板和电抗器置于一个冷却舱，将支撑电容和阻容吸收回路集成电路板置于另一个冷却舱，即使功耗高的组件分别置于不同的冷却舱内，高效散热，以提高系统冷却效果和功率密度，从而缩小整体体型，实现小型化。
为实现上述目的，本实用新型提供了统一电能质量控制器的功率单元，包括壳体，所述壳体内部由隔板分隔成第一冷却舱和第二冷却舱，所述第一冷却舱内由上到下依次固定有支撑电容和阻容吸收回路集成电路板，所述第二冷却舱内由上到下依次固定有IGBT散热器和电抗器，所述IGBT散热器一侧呈线性并列固定有IGBT元件，所述IGBT元件正上方固定有IGBT驱动板，所述IGBT驱动板经支撑架固定在所述IGBT散热器上。
优选的，所述第一冷却舱和所述第二冷却舱内均固定有冷却风扇，所述冷却风扇为可调速风扇。
优选的，所述壳体对应所述第一冷却舱和所述第二冷却舱的位置均开设有通风孔，所述通风孔采用正方孔直排法或蜂巢孔错排法布置。
优选的，所述IGBT散热器与所述IGBT元件的接触面上填充有导热硅脂。
优选的，所述IGBT散热器另一侧依次经导流板、所述隔板和安装转接板与所述壳体内壁固定连接。
优选的，所述IGBT散热器为铲齿散热器。
优选的，所述电抗器的高度不高于所述IGBT散热器的高度且所述电抗器的宽度等于所述IGBT散热器的宽度。
优选的，所述IGBT元件的控制端经柔性扁平排线与所述IGBT驱动板的输出端相连，所述IGBT元件的直流正负端经低感母排分别与所述支撑电容的正负端相连，所述IGBT元件的交流端经编织铜线与所述电抗器的一端相连，所述电抗器的另一端连接功率输出端子。
本实用新型具有以下有益效果：
1、统一电能质量控制器的功率单元，通过把IGBT元件、IGBT散热器、 IGBT驱动板和电抗器置于一个冷却舱，将支撑电容和阻容吸收回路集成电路板置于另一个冷却舱，即使功耗高的组件分别置于不同的冷却舱内，以减小流体阻力和热源之间的相互影响，高效散热，以提高系统冷却效果和功率密度，从而缩小整体体型，实现小型化；
2、通过采用一体成型的铲齿型散热器散热，其具有热阻小，参数定制性强，结构最小化等优点；
3、冷却风扇采用可调速风扇，可根据散热器表面和冷却舱内温度来控制风扇转速，在模块低负荷运行时，风扇工作在低转速区，减小噪声污染。
下面通过附图和实施例，对本实用新型的技术方案做进一步的详细描述。
附图说明
图1为本实用新型的实施例一种统一电能质量控制器的功率单元的结构示意图。
其中：1、低感母排；2、IGBT元件；3、IGBT驱动板；4、第一冷却舱； 5、支撑电容；6、直流输出排；7、电抗器；8、冷却风扇电源；9、阻容吸收回路集成电路板；10、第二冷却舱；11、驱动电源；12、IGBT散热器； 13、壳体。
具体实施方式
以下将结合附图对本实用新型作进一步的描述，需要说明的是，本实施例以本技术方案为前提，给出了详细的实施方式和具体的操作过程，但本实用新型的保护范围并不限于本实施例。
图1为本实用新型的实施例一种统一电能质量控制器的功率单元的结构示意图，如图1所示，本实用新型的结构，包括壳体13，本实施例的壳体 13采用优质冷轧钢板折弯成型，结构强度高，易加工，外形规则，可立式或卧式安装，且壳体13外部设置有把手，可方便装卸。壳体13内部由隔板分隔成第一冷却舱4和第二冷却舱10，第一冷却舱4内由上到下依次固定有支撑电容5和阻容吸收回路集成电路板9，第二冷却舱10内由上到下依次固定有IGBT散热器12和电抗器7，IGBT散热器12一侧呈线性并列固定有IGBT 元件2，且IGBT散热器12与IGBT元件2的接触面上填充有导热硅脂。电抗器7一侧的第二冷却舱10内还固定有驱动电源11，IGBT散热器12另一侧依次经导流板、隔板和安装转接板与壳体13内壁固定连接。IGBT元件2 通过8.8级以上螺栓并使用符合规定的安装力矩固定在IGBT散热器12上， IGBT元件2正上方固定有IGBT驱动板3，IGBT驱动板3经支撑架固定在 IGBT散热器12上，且IGBT驱动板3和IGBT元件2一一对应。
第一冷却舱4和第二冷却舱10内均固定有冷却风扇，冷却风扇与固定于第二冷却舱10内的冷却风扇电源8相连，冷却风扇为可调速风扇，可根据散热器表面和冷却舱内温度来控制风扇转速，在模块低负荷运行时，风扇工作在低转速区，降低噪音，具体的散热器表面温度和冷却舱内温度均可通过温度传感器采集，而后传输至控制器中，控制器即可根据采集的温度控制风扇的转速，且因上述控制为本领域公知常识，故在此不做赘述。
优选的，壳体13对应第一冷却舱4和第二冷却舱10的位置均开设有通风孔，通风孔采用正方孔直排法或蜂巢孔错排法布置，通风面积更大，冷却效果更佳。
优选的，IGBT散热器12为铲齿散热器，其具有参数定制性强、热阻小等优点，从而便于根据设计需求定制IGBT散热器12任意结构参数，以达到散热器结构尺寸、散热性能最优的目的。
优选的，电抗器7的高度不高于IGBT散热器12的高度且电抗器7的宽度等于IGBT散热器12的宽度。支撑电容5固定在模块外壳底板上，其高度与IGBT散热器12上的IGBT元件2高度相近，结构更为紧凑，可减小杂散电感和寄生噪音。
优选的，IGBT元件2的控制端经柔性扁平排线与IGBT驱动板3的输出端相连，保证电路连接距离最短，IGBT元件2的直流正负端经低感母排1 分别与支撑电容5的正负端相连，低感母排1为L型，且低感母排1还与直流输出排6相连，IGBT元件2的交流端经编织铜线与电抗器7的一端相连，电抗器7的另一端连接功率输出端子。
因此，本实用新型采用上述结构的统一电能质量控制器的功率单元，通过把IGBT元件、IGBT散热器、IGBT驱动板和电抗器置于一个冷却舱，将支撑电容和阻容吸收回路集成电路板置于另一个冷却舱，即使功耗高的组件分别置于不同的冷却舱内，高效散热，以提高系统冷却效果和功率密度，从而缩小整体体型，实现小型化。
最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案而非对其进行限制，尽管参照较佳实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对本实用新型的技术方案进行修改或者等同替换，而这些修改或者等同替换亦不能使修改后的技术方案脱离本实用新型技术方案的精神和范围。
Claims (8)
1.一种统一电能质量控制器的功率单元，包括壳体，其特征在于：所述壳体内部由隔板分隔成第一冷却舱和第二冷却舱，所述第一冷却舱内由上到下依次固定有支撑电容和阻容吸收回路集成电路板，所述第二冷却舱内由上到下依次固定有IGBT散热器和电抗器，所述IGBT散热器一侧呈线性并列固定有IGBT元件，所述IGBT元件正上方固定有IGBT驱动板，所述IGBT驱动板经支撑架固定在所述IGBT散热器上。
2.根据权利要求1所述的统一电能质量控制器的功率单元，其特征在于：所述第一冷却舱和所述第二冷却舱内均固定有冷却风扇，所述冷却风扇为可调速风扇。
3.根据权利要求1所述的统一电能质量控制器的功率单元，其特征在于：所述壳体对应所述第一冷却舱和所述第二冷却舱的位置均开设有通风孔，所述通风孔采用正方孔直排法或蜂巢孔错排法布置。
4.根据权利要求1所述的统一电能质量控制器的功率单元，其特征在于：所述IGBT散热器与所述IGBT元件的接触面上填充有导热硅脂。
5.根据权利要求1所述的统一电能质量控制器的功率单元，其特征在于：所述IGBT散热器另一侧依次经导流板、所述隔板和安装转接板与所述壳体内壁固定连接。
6.根据权利要求1所述的统一电能质量控制器的功率单元，其特征在于：所述IGBT散热器为铲齿散热器。
7.根据权利要求1所述的统一电能质量控制器的功率单元，其特征在于：所述电抗器的高度不高于所述IGBT散热器的高度且所述电抗器的宽度等于所述IGBT散热器的宽度。
8.根据权利要求1所述的统一电能质量控制器的功率单元，其特征在于：所述IGBT元件的控制端经柔性扁平排线与所述IGBT驱动板的输出端相连，所述IGBT元件的直流正负端经低感母排分别与所述支撑电容的正负端相连，所述IGBT元件的交流端经编织铜线与所述电抗器的一端相连，所述电抗器的另一端连接功率输出端子。
Priority Applications (1)
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| CN202020426220.1U CN211508630U (zh) | 2020-03-29 | 2020-03-29 | 统一电能质量控制器的功率单元 |
Applications Claiming Priority (1)
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Publications (1)
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| CN211508630U true CN211508630U (zh) | 2020-09-15 |
Family
ID=72403299
Family Applications (1)
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| CN202020426220.1U Active CN211508630U (zh) | 2020-03-29 | 2020-03-29 | 统一电能质量控制器的功率单元 |
Country Status (1)
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| CN (1) | CN211508630U (zh) |
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2020
- 2020-03-29 CN CN202020426220.1U patent/CN211508630U/zh active Active
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