CN212463873U - 一种三电平逆变器的散热装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种三电平逆变器的散热装置，包括外箱体、设于外箱体内的逆变器箱体、设于外箱体一端并与外箱体内部相连通的空气通道、设于外箱体另一端用于连通外部空气的单向出风阀、设于逆变器箱体顶部的风扇、设于空气通道上的三通风阀和设于逆变器箱体靠近空气通道一端的用于使空气进入逆变器箱体内的单向进风阀；所述逆变器箱体内设有逆变器电路板；所述三通风阀的出风口通过送风管道与风扇相连接；所述逆变器箱体靠近单向出风阀的一端与外箱体相连通。通过本实用新型的上述技术方案能够较好的实现对逆变器电路板进行散热和对逆变器电路板进行除尘处理，从而保证三电平逆变器能够稳定工作。

Description

一种三电平逆变器的散热装置

技术领域

本实用新型涉及一种散热装置，特别涉及一种三电平逆变器的散热装置。

背景技术

近些年来，大功率的多电平逆变器在实际工业生产中得到越来越广泛的应用，特别是三电平逆变器。由于三电平拓扑结构具有能够提高逆变器的输出电压与输出容量、降低输出电流的谐波含量等优点，因此三电平结构在高压大功率并网逆变器以及交流调速领域得到了广泛的应用。

现有的三电平逆变器工作的过程中存在以下问题：1、三电平逆变器采用的元器件较多，所需的开关管多，导致驱动板的发热问题严重，进而会影响开关管的性能和驱动板的正常工作；2、容易产生静电并吸附空气中的灰尘，灰尘积累于电路板上会造成电荷的积累，电荷积累会造成强烈静电并将芯片击穿。

鉴于三电平逆变器在使用过程中存在的上述问题，本案发明人对该问题进行深入研究，遂有本案产生。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题在于提供一种三电平逆变器的散热装置，用以解决现有三电平逆变器在工作的过程中因发热严重而影响开关管的性能和驱动板正常工作的问题。

为解决上述技术问题，本实用新型的技术解决方案是：一种三电平逆变器的散热装置，包括外箱体、设于外箱体内的逆变器箱体、设于外箱体一端并与外箱体内部相连通的空气通道、设于外箱体另一端用于连通外部空气的单向出风阀、设于逆变器箱体顶部的风扇、设于空气通道上的三通风阀和设于逆变器箱体靠近空气通道一端的用于使空气进入逆变器箱体内的单向进风阀；所述逆变器箱体内设有逆变器电路板；

所述三通风阀的出风口通过送风管道与风扇相连接；所述逆变器箱体靠近单向出风阀的一端与外箱体相连通。

进一步的，所述逆变器电路板上设有温度传感器。

进一步的，所述逆变器电路板上设有第一粉尘检测器。

进一步的，所述第一粉尘检测器包括设于逆变器箱体内用于发射检测光线的第一发光二极管和固设于逆变器电路板上用于接收检测光线的第一接收三极管。

进一步的，还包括设于外箱体内且位于空气通道出风口处的除湿制冷器。

进一步的，还包括设于外箱体内且位于单向进风阀与除湿制冷器之间的静电除尘设备。

进一步的，所述空气通道上设有第二粉尘检测器。

进一步的，所述第二粉尘检测器包括设于空气通道一侧用于发射检测光线的第二发光二极管和设于空气通道另一侧用于接收检测光线的第二接收三极管。

进一步的，所述逆变器箱体靠近单向出风阀的一端全部敞开。

进一步的，所述空气通道为圆形通道。

采用上述方案后，本实用新型具有如下有益效果：

1．设置有强力风扇和三通风阀，当逆变器电路板温度过高或积累的粉尘过多时，可在强力风扇强大风力的作用下将外部空气大量的吹入至逆变器箱体内，并借助大量的外部空气进行快速换热降温或将逆变器电路板上的粉尘吹至外部；因此能够避免三电平逆变器在工作的过程中因发热严重而影响到开关管的性能和驱动板的正常工作，同时避免电荷积累造成强烈静电将芯片击穿，从而保证三电平逆变器能够稳定工作。

2．在空气通道的出风口处设置有除湿制冷器，能够对从空气通道进来的外部空气进行除湿和制冷处理，因此，既能够避免因外部空气潮湿对逆变器电路板造成影响，又能够降低外部空气温度，以提高换热效果。

3．在外箱体内设置有静电除尘设备，能够对外部空气进行有效除尘，减少外部粉尘进入至逆变器箱体内，避免电荷积累造成强烈静电将芯片击穿。

附图说明

图1是本实用新型一种三电平逆变器的散热装置的结构示意图；

图2是本实用新型一种三电平逆变器的散热装置的内部结构示意图之一；

图3是本实用新型一种三电平逆变器的散热装置的内部结构示意图之二；

图4是本实用新型中第一粉尘检测器或第二粉尘检测器的检测电路图；

图5是本实用新型中温度传感器的检测电路图；

图6是本实用新型中风扇和三通风阀的控制电路图。

附图标记说明：

100-散热装置，200-逆变器电路板，1-外箱体，2-逆变器箱体，3-空气通道，4-单向出风阀，5-风扇，6-三通风阀，61-送风管道，7-单向进风阀，8-温度传感器，9-第一粉尘检测器，91-第一发光二极管，92-第一接收三极管，10-除湿制冷器，11-静电除尘设备，111-第一电极板，112-第二电极板，12-第二粉尘检测器，121-第二发光二极管，122-第二接收三极管。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本实用新型作进一步详述。

本实用新型所揭示的是一种三电平逆变器的散热装置100，如图1至图6所示，为本实用新型的较佳实施例，所述散热装置100包括外箱体1、设于外箱体1内的逆变器箱体2、设于外箱体1一端并与外箱体1内部相连通的空气通道3、设于外箱体1另一端用于连通外部空气的单向出风阀4、设于逆变器箱体2顶部的风扇5、设于空气通道3上的三通风阀6和设于逆变器箱体2靠近空气通道3一端的用于使空气进入逆变器箱体2内的单向进风阀7；所述逆变器箱体2内设有逆变器电路板200；

所述三通风阀6的出风口通过送风管道61与风扇5相连接；所述逆变器箱体2靠近单向出风阀4的一端与外箱体1相连通。为了达到更好的降温和除尘效果，本实用新型中采用的风扇5为强力风扇。

在正常工作时，外部空气通过空气通道3先进入至外箱体1内部，再通过单向进风阀7进入至逆变器箱体2内进行换热，换热后的高温空气通过单向出风阀4排出，从而达到对逆变器电路板200进行散热的目的。当逆变器箱体2内逆变器电路板200的温度过高时，开启风扇5以在风扇5的强力作用下将外部空气大量的吹入至逆变器箱体2内进行快速换热，换热后的高温空气通过单向出风阀4排出，从而达到快速散热的目的；当逆变器电路板200上积累的粉尘过多时，开启风扇5以在风扇5的强力作用下将外部空气大量的吹入至逆变器箱体2内，并利用强大的风力将逆变器电路板200上的粉尘带出，以避免出现强烈静电将芯片击穿。通过本实用新型的上述技术方案能够较好的实现对逆变器电路板200进行散热和对逆变器电路板200进行除尘处理，从而保证三电平逆变器能够稳定工作。

在本实用新型中，所述逆变器电路板200上设有温度传感器8，在工作时，该温度传感器8用于实时检测逆变器电路板200的温度，并根据检测到的温度判断是否开启风扇5进行散热。

如图5所示的温度检测电路，本实用新型在具体实现温度检测时，所述温度传感器8采用热敏电阻，其包括设于逆变器电路板200上的负温度系数电阻R15和正温度系数电阻R16，其中，负温度系数电阻R15的型号为NTC10D-9，正温度系数电阻R16的型号为PTCSY16P。该温度检测电路在具体工作时，当检测到逆变器电路板200上的温度过高时，R15的阻值减小，R16的阻值增大，使得比较器A1输出高电平，三极管VT3导通使固态继电器SSR2通电，进而使固态继电器SSR2对应的常开触点闭合，实现开启风扇5和三通风阀6进行降温。

在本实用新型中，所述逆变器电路板200上设有第一粉尘检测器9，在工作时，该第一粉尘检测器9用于实时检测逆变器电路板200上的粉尘，并根据检测到的粉尘量判断是否开启风扇5进行除尘。

在本实用新型中，为了实现粉尘的检测功能，所述第一粉尘检测器9包括设于逆变器箱体2内用于发射检测光线的第一发光二极管91和固设于逆变器电路板200上用于接收检测光线的第一接收三极管92。

如图4所示的粉尘检测电路，在该粉尘检测电路中第一发光二极管91用VD1表示，第一接收三极管92用VT1表示。该粉尘检测电路在工作时，当检测到逆变器电路板200上的粉尘过多时，三极管VT1截止，三极管VT2和VT3导通，固态继电器SSR1通电，使得固态继电器SSR1对应的常开触点闭合，实现开启风扇5和三通风阀6进行除尘。

在本实用新型中，还包括设于外箱体1内且位于空气通道3出风口处的除湿制冷器10。在工作时，该除湿制冷器10处于常开状态，该除湿制冷器10用于对从空气通道3进来的外部空气进行除湿和制冷处理，除湿的目的是使进入逆变器箱体2内的空气干燥，以避免因外部空气潮湿对逆变器电路板200造成影响；制冷的目的是降低外部空气温度，以提高换热效果。

在本实用新型中，为了减少外部粉尘进入至逆变器箱体2内，还包括设于外箱体1内且位于单向进风阀7与除湿制冷器10之间的静电除尘设备11。所述静电除尘设备11包括设于外箱体1内底部的第一电极板111和设于外箱体1内顶部第二电极板112，第一电极板111位于第二电极板112的正下方。在工作时，仅需对第一电极板111和第二电极板112施加上静电压，即可实现去除空气中的粉尘。由于外部空气在进入外箱体1时已经过除湿和制冷处理，因此在经过该静电除尘设备11时能够有效的去除空气中的粉尘。

在本实用新型中，所述空气通道3上设有第二粉尘检测器12，在工作时，该第二粉尘检测器12用于实时检测进入至空气通道3内的外部空气的粉尘溶度，并根据检测到的粉尘溶度判断是否开启静电除尘设备11进行除尘。

在本实用新型中，为了实现粉尘检测功能，所述第二粉尘检测器12包括设于空气通道3一侧用于发射检测光线的第二发光二极管121和设于空气通道3另一侧用于接收检测光线的第二接收三极管122。该第二粉尘检测器12的粉尘检测电路和检测原理均与第一粉尘检测器9类似，唯一不同的是第二粉尘检测器12控制的是静电除尘设备11（即如果检测到粉尘溶度过高，就控制静电除尘设备11进行除尘），其它内容均与第一粉尘检测器9相同，在此就不再重复说明了。

在本实用新型中，所述逆变器箱体1靠近单向出风阀4的一端全部敞开，以方便将逆变器电路板200上的粉尘通过单向出风阀4吹出至外部。

在本实用新型中，为了方便三通风阀6的设置，所述空气通道3为圆形通道。

综上所述，本实用新型散热装置100的工作原理如下：

外部空气通过空气通道3进入至外箱体1内，在此过程中，第二粉尘检测器12对外部空气的粉尘溶度进行检测，如果检测到粉尘溶度过高，则触发固态继电器开启静电除尘设备11；同时进入至外箱体1内的外部空气先经过除湿制冷器10进行除湿和制冷处理，如果需要除尘，则继续进行除尘处理。处理后的空气通过单向进风阀7进入至逆变器箱体2内进行换热，换热后的高温空气通过单向出风阀4排出。温度传感器8实时检测逆变器电路板200的温度，当检测到逆变器电路板200的温度过高时，触发开启风扇5和三通风阀6，以在风扇5的强力作用下将外部空气大量的吹入至逆变器箱体2内进行快速换热，换热后的高温空气通过单向出风阀4排出；第一粉尘检测器9实时检测逆变器电路板200上的粉尘，当检测到逆变器电路板200上积累的粉尘过多时，触发开启风扇5和三通风阀6，以在风扇5的强力作用下将外部空气大量的吹入至逆变器箱体2内，并利用强大的风力将逆变器电路板200上的粉尘带出。

以上所述，仅是本实用新型的较佳实施例而已，并非对本实用新型的技术范围作任何限制，故但凡依本实用新型的权利要求和说明书所做的变化或修饰，皆应属于本实用新型专利涵盖的范围之内。

Claims (10)

1.一种三电平逆变器的散热装置，其特征在于：包括外箱体、设于外箱体内的逆变器箱体、设于外箱体一端并与外箱体内部相连通的空气通道、设于外箱体另一端用于连通外部空气的单向出风阀、设于逆变器箱体顶部的风扇、设于空气通道上的三通风阀和设于逆变器箱体靠近空气通道一端的用于使空气进入逆变器箱体内的单向进风阀；所述逆变器箱体内设有逆变器电路板；

所述三通风阀的出风口通过送风管道与风扇相连接；所述逆变器箱体靠近单向出风阀的一端与外箱体相连通。

2.根据权利要求1所述的一种三电平逆变器的散热装置，其特征在于：所述逆变器电路板上设有温度传感器。

3.根据权利要求1所述的一种三电平逆变器的散热装置，其特征在于：所述逆变器电路板上设有第一粉尘检测器。

4.根据权利要求3所述的一种三电平逆变器的散热装置，其特征在于：所述第一粉尘检测器包括设于逆变器箱体内用于发射检测光线的第一发光二极管和固设于逆变器电路板上用于接收检测光线的第一接收三极管。

5.根据权利要求1所述的一种三电平逆变器的散热装置，其特征在于：还包括设于外箱体内且位于空气通道出风口处的除湿制冷器。

6.根据权利要求5所述的一种三电平逆变器的散热装置，其特征在于：还包括设于外箱体内且位于单向进风阀与除湿制冷器之间的静电除尘设备。

7.根据权利要求6所述的一种三电平逆变器的散热装置，其特征在于：所述空气通道上设有第二粉尘检测器。

8.根据权利要求7所述的一种三电平逆变器的散热装置，其特征在于：所述第二粉尘检测器包括设于空气通道一侧用于发射检测光线的第二发光二极管和设于空气通道另一侧用于接收检测光线的第二接收三极管。

9.根据权利要求1所述的一种三电平逆变器的散热装置，其特征在于：所述逆变器箱体靠近单向出风阀的一端全部敞开。

10.根据权利要求1所述的一种三电平逆变器的散热装置，其特征在于：所述空气通道为圆形通道。

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