CN215300515U - 一种高频碳化硅逆变功率单元模块装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种高频碳化硅逆变功率单元模块装置，支撑板设置在框架内，水冷板设置在支撑板上，水冷板的下表面设置有冷却管，水冷板的两侧设置有碳化硅模块，碳化硅模块之间设置有汇流排和PCB板，碳化硅模块与汇流排连接，薄膜电容设置在PCB板与支撑板之间，且与PCB板连接，驱动板设置在PCB板两侧，且与碳化硅模块连接。通过水冷板的两侧各固定碳化硅模块，两个碳化硅模块通过汇流排输出，汇流排位于两个碳化硅模块之间，水冷板的上侧表面固定有电阻，水冷板的下部设置有水道；水冷板上两个碳化硅模块之间固定有PCB板，PCB板上设置有薄膜电容，解决了高频逆变功率单元多管并联均流性差、水冷板体积大、滤波和阻容吸收效果差，安全系数低的问题。

Description

一种高频碳化硅逆变功率单元模块装置

技术领域

本实用新型涉及高频感应加热电气设备技术领域，更具体的说是涉及一种高频碳化硅逆变功率单元模块装置。

背景技术

目前，高频感应加热设备多用于金属管材直缝焊接、多种金属制品的钎焊、金属熔炼等加热过程。逆变功率单元是高频感应加热设备中的重要组成部分，直接影响高频感应加热设备的电气性能和运行安全可靠性及加热工件的质量。实际生产中大部分高频感应加热设备是由MOSFET功率器件组成的高频逆变功率单元，实现了电能的传输与变换。

但是，目前市场上的基于功率器件MOSFET高频逆变桥整体体积较大，多器件并联组装，结构复杂且均流性很差，功率较小且安装、搬运、维护不便并稳定性偏低。

因此，如何实现逆变功率单元模块化，独立大功率器件设计，规避均流问题，体积小，组装简单，提高功率与稳定性，方便安装与维护是本领域技术人员亟需解决的问题。

实用新型内容

有鉴于此，本实用新型提供了一种高频碳化硅逆变功率单元模块装置，通过水冷板的两侧各固定碳化硅模块，两个碳化硅模块通过汇流排输出，汇流排位于两个碳化硅模块之间，水冷板的上侧表面固定有电阻，水冷板的下部设置有冷却用的水道；所述水冷板上的两个碳化硅模块之间固定有PCB板，所述PCB板上设置有薄膜电容，解决MOSFET高频逆变功率单元多管并联均流性差、水冷板体积大、滤波和阻容吸收效果差，安全系数低的问题。

为了实现上述目的，本实用新型采用如下技术方案：

一种高频碳化硅逆变功率单元模块装置，包括：框架、支撑板、水冷板、驱动板、碳化硅模块、汇流排、PCB板和薄膜电容；

所述支撑板设置在所述框架内，所述水冷板设置在所述支撑板上，所述水冷板的下表面设置有冷却管，所述水冷板的两侧设置有碳化硅模块，所述碳化硅模块之间设置有所述汇流排和所述PCB板，所述碳化硅模块与所述汇流排连接，所述薄膜电容设置在所述PCB板与支撑板之间，且与所述PCB板连接，所述驱动板设置在所述PCB板两侧，且与所述碳化硅模块连接。

优选的，所述支撑板的四周设置有多个支撑固定件，所述支撑板通过所述支撑固定件与所述框架连接。

优选的，所述水冷板的上表面与汇流排之间设置有多个电阻，所述电阻与所述水冷板连接。

优选的，所述框架上设置有第一侧板，所述汇流排为对称设置的U型铜管，铜管一侧设置有固定板，同时设置有进出水道，所述汇流排通过所述固定板与所述第一侧板固定连接。

优选的，所述支撑板上还设置有多个分配板，所述分配板对称分布于所述PCB板两侧。

优选的，所述框架上设置有第二侧板，所述PCB板一侧设置有至少一个输入侧铜排，所述PCB板通过所述输入侧铜排与所述第二侧板固定连接。

优选的，所述输入侧铜排为L形。

优选的，所述框架上还设置有第一散热板与第二散热板，所述第一散热板与所述第二散热板上均设置有进出线插头、至少一个冷却风机、固定把手和锁母铜嘴。

优选的，所述第一散热板上还设置有至少一个电源插孔。

经由上述的技术方案可知，与现有技术相比，本实用新型公开提供了一种高频碳化硅逆变功率单元模块装置，通过水冷板的两侧各固定碳化硅模块，两个碳化硅模块通过汇流排输出，汇流排位于两个碳化硅模块之间，水冷板的上侧表面固定有电阻，水冷板的下部设置有冷却用的水道；所述水冷板上的两个碳化硅模块之间固定有PCB板，所述PCB板上设置有薄膜电容，解决MOSFET高频逆变功率单元多管并联均流性差、水冷板体积大、滤波和阻容吸收效果差，安全系数低的问题。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。

图1附图为本实用新型提供的俯视结构示意图。

图2附图为本实用新型提供的立体结构示意图。

图3附图为本实用新型提供的水冷板侧结构示意图。

其中，1为框架，2为支撑板，3为水冷板，4为驱动板，5为碳化硅模块，6为汇流排，7为PCB板，8为薄膜电容，9为冷却管，10为支撑固定件，11为电阻，12为第一侧板，13为固定板，14为分配板，15为第二侧板，16为输入侧铜排，17为第一散热板，18为第二散热板，19为进出线插头，20为冷却风机，21为固定把手，22为锁母铜嘴，23为电源插孔。

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。

本实用新型实施例公开了一种高频碳化硅逆变功率单元模块装置，包括：框架1、支撑板2、水冷板3、驱动板4、碳化硅模块5、汇流排6、PCB板7和薄膜电容8；

支撑板2设置在框架1内，水冷板3设置在支撑板2上，水冷板3的下表面设置有冷却管9，水冷板3的两侧设置有碳化硅模块5，碳化硅模块5之间设置有汇流排6和PCB板7，碳化硅模块5与汇流排6连接，薄膜电容8设置在PCB板7与支撑板2之间，且与PCB板7连接，驱动板4设置在PCB板7两侧，且与碳化硅模块5连接。

为进一步优化上述技术方案，支撑板2的四周设置有多个支撑固定件10，支撑板2通过支撑固定件10与框架1连接。

为进一步优化上述技术方案，水冷板3的上表面与汇流排6之间设置有多个电阻11，电阻11与水冷板3连接。

为进一步优化上述技术方案，框架1上设置有第一侧板12，汇流排6为对称设置的U型铜管，铜管一侧设置有固定板13，同时设置有进出水道，汇流排6通过固定板13与第一侧板12固定连接。

为进一步优化上述技术方案，支撑板2上还设置有多个分配板14，分配板14对称分布于PCB板7两侧。

为进一步优化上述技术方案，框架上设置有第二侧板15，PCB板7一侧设置有至少一个输入侧铜排16，PCB板7通过输入侧铜排16与第二侧板15固定连接。

为进一步优化上述技术方案，输入侧铜排16为L形。

为进一步优化上述技术方案，框架1上还设置有第一散热板17与第二散热板18，第一散热板17与第二散热板18上均设置有进出线插头19、至少一个冷却风机20、固定把手21和锁母铜嘴22。

为进一步优化上述技术方案，第一散热板17上还设置有至少一个电源插孔23。

所述水冷板为铜板，水冷板上设置有固定阻容吸收和碳化硅模块的连接孔和冷却铜管，能够减小阻容吸收的引线电感，水冷板能同时对其冷却。这样水冷板的表面可以进行精确加工、表面平整，散热底板良好接触，减小了热阻。所述铜管水道在水冷板的下部呈蛇形分布。水道经进水口和出水口与外置的冷却装置相连通，提高了散热能力。水冷板铜管通过绝缘支柱与下面环氧板螺栓固定，水冷板两侧适当位置各固定一个碳化硅模块，碳化硅模块输出侧正负极各与一定形状的铜水管连接，铜管两侧都焊有固定铜板，一侧与碳化硅模块连接，一侧与本实用新型侧板固定，固定铜板上焊接有铜螺母，方便了安装，同时也提高了水冷散热能力。输入侧，PCB板并联一定数量的电容，电容下侧面与环氧板相接处，保证了接触面积和固定强度。一侧与碳化硅模块正负极固定，一侧与输入铜排固定，能够减小电容引线所占的外部空间，提高了空间利用率。碳化硅模块下面左右各固定一个驱动板，两个电源板，都是通过绝缘柱与环氧板相固定，其结构排布方式紧密合理，提高了元器件的工作效率。模块底部安装有两种型号的开关电源，在环氧板合适的位置留有过线孔，保证了电源的供应。模块左右两侧各有两个风机，增加了散热效果；左右各一个把手，方便搬运及安装；左右各一个航空插头，方便了进出线的连接；模块两侧板设置有进水口和出水口，与水管的连接方式为锁母铜嘴形式，水道经进水口和出水口与外置的冷却装置相连接。

本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。对于实施例公开的装置而言，由于其与实施例公开的方法相对应，所以描述的比较简单，相关之处参见方法部分说明即可。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本实用新型。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本实用新型的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本实用新型将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (9)

1.一种高频碳化硅逆变功率单元模块装置，其特征在于，包括：框架(1)、支撑板(2)、水冷板(3)、驱动板(4)、碳化硅模块(5)、汇流排(6)、PCB板(7)和薄膜电容(8)；

所述支撑板(2)设置在所述框架(1)内，所述水冷板(3)设置在所述支撑板(2)上，所述水冷板(3)的下表面设置有冷却管(9)，所述水冷板(3)的两侧设置有碳化硅模块(5)，所述碳化硅模块(5)之间设置有所述汇流排(6)和所述PCB板(7)，所述碳化硅模块(5)与所述汇流排(6)连接，所述薄膜电容(8)设置在所述PCB板(7)与支撑板(2)之间，且与所述PCB板(7)连接，所述驱动板(4)设置在所述PCB板(7)两侧，且与所述碳化硅模块(5)连接。

2.根据权利要求1所述的一种高频碳化硅逆变功率单元模块装置，其特征在于，所述支撑板(2)的四周设置有多个支撑固定件(10)，所述支撑板(2)通过所述支撑固定件(10)与所述框架(1)连接。

3.根据权利要求1所述的一种高频碳化硅逆变功率单元模块装置，其特征在于，所述水冷板(3)的上表面与汇流排(6)之间设置有多个电阻(11)，所述电阻(11)与所述水冷板(3)连接。

4.根据权利要求1所述的一种高频碳化硅逆变功率单元模块装置，其特征在于，所述框架(1)上设置有第一侧板(12)，所述汇流排(6)为对称设置的U型铜管，铜管一侧设置有固定板(13)，同时设置有进出水道，所述汇流排(6)通过所述固定板(13)与所述第一侧板(12)固定连接。

5.根据权利要求1所述的一种高频碳化硅逆变功率单元模块装置，其特征在于，所述支撑板(2)上还设置有多个分配板(14)，所述分配板(14)对称分布于所述PCB板(7)两侧。

6.根据权利要求1所述的一种高频碳化硅逆变功率单元模块装置，其特征在于，所述框架上设置有第二侧板(15)，所述PCB板(7)一侧设置有至少一个输入侧铜排(16)，所述PCB板(7)通过所述输入侧铜排(16)与所述第二侧板(15)固定连接。

7.根据权利要求6所述的一种高频碳化硅逆变功率单元模块装置，其特征在于，所述输入侧铜排(16)为L形。

8.根据权利要求1所述的一种高频碳化硅逆变功率单元模块装置，其特征在于，所述框架(1)上还设置有第一散热板(17)与第二散热板(18)，所述第一散热板(17)与所述第二散热板(18)上均设置有进出线插头(19)、至少一个冷却风机(20)、固定把手(21)和锁母铜嘴(22)。

9.根据权利要求8所述的一种高频碳化硅逆变功率单元模块装置，其特征在于，所述第一散热板(17)上还设置有至少一个电源插孔(23)。

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