CN213123815U - 一种大功率三电平充电机使用的叠层母排 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种大功率三电平充电机使用的叠层母排，包括铜排组件和绝缘组件，所述绝缘组件用于隔离铜排组件，所述绝缘组件包括绝缘片一、绝缘片二、绝缘片三、绝缘片四和绝缘片五，所述铜排组件与绝缘组件之间交替设置，本实用新型结构科学合理，使用安全方便，利用高粘合胶水进行粘合，使得各层铜排之间互相耦合，另外，该叠层母排可以安装在功率器件上，装上母线电容，可以使得电压尖峰远小于功率管的最大工作电压，保证了功率管的安全使用，该叠层母排亦可用于结构类似的其他开关电源中，使用广泛。

Description

一种大功率三电平充电机使用的叠层母排

技术领域

本实用新型涉及轨道交通车辆高压输入电源技术领域，具体为一种大功率三电平充电机使用的叠层母排。

背景技术

叠层母排又称复合母排，是一种多层复合结构连接排，相当于配电系统的高速公路，与传统的配线方法相比，使用叠层母排可以提供现代化的、易于设计的、安装快速和结构清晰的配电系统，叠层母排广泛应用于电力牵引设备，电力开关系统、电动设备等等，它是具有可重复电气性能、低阻抗、抗干扰、可靠性好、转配简洁等特点的大功率模块化连接结构部件，在轨道交通车辆当中通过采用三电平电路，并选用碳化硅器件来提高高压输入电源的开关速率，实现电源的小型、轻量和效率高的特点，但是，现有的叠层母排在使用时存在以下问题：

1、在地铁等轨道交通车辆上使用的高压输入电源设备中，高压输入电源内部的功率器件开关受功率器件的开关速度限制，导致电源尺寸大，重量中，操作繁琐的问题；

2、高压输入电源内部线路的杂散电感和高开关速率会导致母线电压尖峰，由此会造成功率器件过压击穿，致使电源开关损耗加大；

所以，人们急需一种大功率三电平充电机使用的叠层母排来解决上述问题。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种大功率三电平充电机使用的叠层母排，以解决上述背景技术中提出的问题。

为了解决上述技术问题，本实用新型提供如下技术方案：一种大功率三电平充电机使用的叠层母排，包括铜排组件和绝缘组件，所述绝缘组件用于隔离铜排组件，所述绝缘组件包括绝缘片一、绝缘片二、绝缘片三、绝缘片四和绝缘片五，所述铜排组件与绝缘组件之间交替设置；

通过铜排组件和绝缘组件，相互之间使用高绝缘强度材质进行隔离，组合成叠层母排，能够实现实现较低的母线杂散电感，使得开关电源工作时的开关频率可以提的更高，相互之间使用高绝缘强度材质的绝缘组件可以有效的保证铜排组件之间隔离，保证铜排的正常使用。

进一步的，所述铜排组件包括正极铜排、零极铜排和负极铜排，所述正极铜排一侧与绝缘片一固定连接，所述正极铜排另一侧通过绝缘片二与零极铜排固定连接，所述零极铜排一侧通过绝缘片三与负极铜排固定连接，所述负极铜排一侧与绝缘片四固定连接；

通过绝缘片一、绝缘片二、绝缘片三和绝缘片四来绝缘隔离正极铜排、零极铜排和负极铜排，使得各层铜排之间相互充分耦合。

进一步的，所述绝缘片一底部通过四根铜条固定与绝缘片五固定连接，四根所述铜条之间等间距设置；

四根铜条位于整个叠层母排的最底层，连接模块功率器件的中间点，并向前引出，使得不破坏上层铜排的完整性。

进一步的，所述正极铜排、零极铜排、负极铜排、绝缘片一、绝缘片二、绝缘片三和绝缘片四均呈90°弯折状，所述绝缘片一、绝缘片二、绝缘片三、绝缘片四和绝缘片五均是由高绝缘强度材质制成的绝缘片一、绝缘片二、绝缘片三、绝缘片四和绝缘片五；

正极铜排、零极铜排和负极铜排90°弯折用于母线支撑电容的安装，使得空间得到充分的利用。

进一步的，所述正极铜排、零极铜排、负极铜排、绝缘片一、绝缘片二、绝缘片三、绝缘片四和绝缘片五上均开设有若干个通孔；

通孔的位置根据功率零件的位置设置使得通孔可以与不同的铜层连接，便于功率器件与该叠层母排的连接使用。

进一步的，所述正极铜排、零极铜排和负极铜排一侧均设有接线孔，所述正极铜排、零极铜排、负极铜排、绝缘片一、绝缘片二、绝缘片三、绝缘片四和绝缘片五之间通过粘合胶水进行粘合连接；

接线孔用于安装母线，叠层母排的高度完整性和充分的耦合，有效地保证了较低的母线杂散电感，使得开关电源工作时的开关频率可以提升得更高。

与现有技术相比，本实用新型所达到的有益效果是：

1、采用90°弯折铜排的叠层设计将引出接线点置于铜排的最底层，确保了铜排完整性的设计，并且，弯折的铜排有利于母线支撑电容的安装，使得空间得到充分的利用。

2、通过三层90°弯折的铜排和四根铜条，互相之间使用高绝缘强度材质进行隔离，组合成叠层母排，利用叠层母排的高度完整性和充分的耦合，使得磁场互相抵消，同时，可以减少直流母线的回路面积，有效地降低了母线的杂散电感，使得开关电源工作时的开关频率可以提升得更高，从而使得产品结构更加紧凑、更加小型化、轻量化。

3、利用高粘合胶水进行粘合，使得各层铜排之间互相耦合，另外，该叠层母排可以安装在功率器件上，装上母线电容，可以使得电压尖峰远小于功率管的最大工作电压，保证了功率管的安全使用，该叠层母排亦可用于结构类似的其他开关电源中，使用广泛。

附图说明

附图用来提供对本实用新型的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本实用新型的实施例一起用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的限制。在附图中：

图1是本实用新型的展开图一；

图2是本实用新型的展开图二；

图3是本实用新型铜条的俯视图；

图4是本实用新型绝缘片五的结构示意图；

图中：1、铜排组件；2、绝缘组件；3、绝缘片一；4、绝缘片二；5、绝缘片三；6、绝缘片四；7、绝缘片五；8、正极铜排；9、零极铜排；10、负极铜排；11、铜条；12、通孔；13、接线孔。

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。

实施例：请参阅图1-4，本实用新型提供技术方案：一种大功率三电平充电机使用的叠层母排，包括铜排组件1和绝缘组件2，绝缘组件2用于隔离铜排组件1，绝缘组件2包括绝缘片一3、绝缘片二 4、绝缘片三5、绝缘片四6和绝缘片五7，铜排组件1与绝缘组件2 之间交替设置，通过铜排组件1和绝缘组件2相互之间使用高绝缘强度材质进行隔离，组合成叠层母排，得益于叠层母排的高度完整性和充分的耦合，实现较低的母线杂散电感，使得开关电源工作时的开关频率可以提的更高，从而使得产品结构更加紧凑、更加小型化、轻量化；

铜排组件1包括正极铜排8、零极铜排9和负极铜排10，正极铜排8一侧与绝缘片一3固定连接，正极铜排8一侧通过绝缘片二4与零极铜排9固定连接，零极铜排9一侧通过绝缘片三5与负极铜排 10固定连接，负极铜排10一侧与绝缘片四6固定连接；绝缘片一3 用于隔绝正极铜排8和其他功率器件，绝缘片二4用于隔绝正极铜排 8和零极铜排8，绝缘片三5用于隔绝零极铜排9和负极铜排10，绝缘片四6用于隔绝负极铜排10和其他功率器件；

绝缘片一3底部通过四根铜条11固定与绝缘片五7固定连接，四根铜条11之间等间距设置；四根铜条11置于最底层分别连接模块功率器件的中间点，并向前引出，可以有效地保证上层铜排的完整性不被破坏，实际使用时铜条11一端与其他器件的引线连接，绝缘片五7用于隔绝其他功率器件和该叠层母排，该叠层母排的电压很高，通过绝缘片五7作好电压绝缘，通过使用三层弯折的铜排和四根铜条 11，相互之间使用高绝缘强度材质进行隔离，组合成叠层母排，通过三个铜排之间的磁场相互抵消和减小直流母线回路面积，降低母线杂散电感，抑制开关管关断电压尖峰，使结构紧凑；

正极铜排8、零极铜排9、负极铜排10、绝缘片一3、绝缘片二 4、绝缘片三5和绝缘片四6均呈90°弯折状，绝缘片一3、绝缘片二4、绝缘片三5、绝缘片四6和绝缘片五7均是由高绝缘强度材质制成的绝缘片一3、绝缘片二4、绝缘片三5、绝缘片四6和绝缘片五7；正极铜排8、零极铜排9、负极铜排10呈90°弯折状便于母线支撑电容，绝缘片一3、绝缘片二4、绝缘片三5和绝缘片四6均呈 90°弯折状是为了配合铜排组件1连接；

正极铜排8、零极铜排9、负极铜排10、绝缘片一3、绝缘片二 4、绝缘片三5、绝缘片四6和绝缘片五7上均开设有若干个通孔12；实际使用时通孔12用于连接功率器件和安装电容，通孔12的位置根据功率零件的位置设置使得通孔12可以与不同的铜层连接；

正极铜排8、零极铜排9和负极铜排10一侧均设有接线孔13，正极铜排8、零极铜排9、负极铜排10、绝缘片一3、绝缘片二4、绝缘片三5、绝缘片四6和绝缘片五7之间通过粘合胶水进行粘合连接，接线孔13用于连接母线；

本实用新型的工作原理：四根铜条11共同位于整个叠层母排的最底层，90°弯折的负极铜排10位于最底层四根铜条11之上，两者之间使用绝缘片一3进行绝缘隔离，90°弯折的零极铜排9位于负极铜排10之上，两者之间使用绝缘片二4进行绝缘隔离，90°弯折的负极铜排10位于零极铜排9之上，两者之间使用绝缘片三5进行绝缘隔离，并使用高粘合胶水进行粘合，使得各层铜排之间互相充分耦合；

将该叠层母排安装到功率器件上，通过接线孔安装上母线和电容，并接入DC1500V的高压直流电源，设备工作之后，进行双脉冲测试，通过测量功率器件管上的电压波形，电压尖峰值得到有效的抑制，使得电压尖峰远小于功率管的最大工作电压，保证了功率管的安全使用，该叠层母排也可以用于结构类似额其他开关电源中，使用广泛。

需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。

最后应说明的是：以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。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、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种大功率三电平充电机使用的叠层母排，其特征在于：包括铜排组件(1)和绝缘组件(2)，所述绝缘组件(2)用于隔离铜排组件(1)，所述绝缘组件(2)包括绝缘片一(3)、绝缘片二(4)、绝缘片三(5)、绝缘片四(6)和绝缘片五(7)，所述铜排组件(1)与绝缘组件(2)之间交替设置。

2.根据权利要求1所述的一种大功率三电平充电机使用的叠层母排，其特征在于：所述铜排组件(1)包括正极铜排(8)、零极铜排(9)和负极铜排(10)，所述正极铜排(8)一侧与绝缘片一(3)固定连接，所述正极铜排(8)一侧通过绝缘片二(4)与零极铜排(9)固定连接，所述零极铜排(9)一侧通过绝缘片三(5)与负极铜排(10)固定连接，所述负极铜排(10)一侧与绝缘片四(6)固定连接。

3.根据权利要求2所述的一种大功率三电平充电机使用的叠层母排，其特征在于：所述绝缘片一(3)底部通过四根铜条(11)固定与绝缘片五(7)固定连接，四根所述铜条(11)之间等间距设置。

4.根据权利要求3所述的一种大功率三电平充电机使用的叠层母排，其特征在于：所述正极铜排(8)、零极铜排(9)、负极铜排(10)、绝缘片一(3)、绝缘片二(4)、绝缘片三(5)和绝缘片四(6)均呈90°弯折状，所述绝缘片一(3)、绝缘片二(4)、绝缘片三(5)、绝缘片四(6)和绝缘片五(7)均是由高绝缘强度材质制成的绝缘片一(3)、绝缘片二(4)、绝缘片三(5)、绝缘片四(6)和绝缘片五(7)。

5.根据权利要求4所述的一种大功率三电平充电机使用的叠层母排，其特征在于：所述正极铜排(8)、零极铜排(9)、负极铜排(10)、绝缘片一(3)、绝缘片二(4)、绝缘片三(5)、绝缘片四(6)和绝缘片五(7)上均开设有若干个通孔(12)。

6.根据权利要求5所述的一种大功率三电平充电机使用的叠层母排，其特征在于：所述正极铜排(8)、零极铜排(9)和负极铜排(10)一侧均设有接线孔(13)，所述正极铜排(8)、零极铜排(9)、负极铜排(10)、绝缘片一(3)、绝缘片二(4)、绝缘片三(5)、绝缘片四(6)和绝缘片五(7)之间通过粘合胶水进行粘合连接。

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