CN216253369U - 一种新型叠层母排 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种新型叠层母排，基本电容模块的两侧分别设置有第二PCB板，第二PCB板的一端设置有接头，两侧的第二PCB板的接头分别连接直流母线的正极、负极；基本电容模块包括第一PCB板和薄膜电容，第一PCB板上焊接有多个并联设置的薄膜电容，第一PCB板的两侧分别对应两侧的第二PCB板设置有多个用于引出正、负电极的插接凸起，第二PCB板上对应插接凸起设置有插接凹口，基本电容模块的两侧通过插接凸起与第二PCB板连接。本实用新型通过设置第一PCB板和电容组成基本电容模块，利用第二PCB板根据不同的应用场合对基本电容模块进行拼装式组合，来调整母线支撑电容的容量，解决了常规叠层母排容量相对固定，不能灵活扩容、成本偏高、重量偏重的缺点。

Description

一种新型叠层母排

技术领域

本实用新型属于叠层母排的技术领域，具体涉及一种新型叠层母排。

背景技术

大功率逆变器中，通常采用高纯度无氧铜做成特殊的复合结构作为母线支撑电容的安装支架，可以提供足够的电流，同时减小杂散参数（主要是寄生电感）的影响，提高驱动器的性能，减小对外的电磁干扰等。在以铜材为基础的框架上，根据实际需求安装不同规格和数量的薄膜电容，将该组件称为叠层母排。制作叠层母排的主要工艺流程包括：结构设计、铜材的表面绝缘处理及正负极的粘合及绝缘处理等。这种常规的叠层母排，由于采用纯铜材质制作，性能优良，但是成本偏高、重量偏重，适合于定型产品的大批量生产，而对于小批量的定制产品不具有成本优势；且容量相对固定，不能灵活扩容。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种新型叠层母排，通过设置第一PCB板和电容组成基本电容模块，利用第二PCB板、电容支撑架根据不同的应用场合对基本电容模块进行拼装式组合，来调整母线支撑电容的容量，解决了常规叠层母排容量相对固定，不能灵活扩容、成本偏高、重量偏重的缺点。

本实用新型主要通过以下技术方案实现：

一种新型叠层母排，包括基本电容模块和第二PCB板，所述基本电容模块的两侧分别设置有第二PCB板，所述第二PCB板的一端设置有接头，两侧的第二PCB板的接头分别连接直流母线的正极、负极；所述基本电容模块包括第一PCB板和薄膜电容，所述第一PCB板上焊接有多个并联设置的薄膜电容，所述第一PCB板的两侧分别对应两侧的第二PCB板设置有多个用于引出正、负电极的插接凸起，所述第二PCB板上对应插接凸起设置有插接凹口，所述基本电容模块的两侧通过插接凸起与第二PCB板连接。

在使用本实用新型时，薄膜电容选择方形的薄膜电容，3个薄膜电容并联在第一PCB板上为一组构成基本电容模块，将第二PCB板焊接在基本电容模块的两侧。选用深圳创容MKP-FC系列薄膜电容器，其单个电容的容值为60uF，耐压700VDC。方形的外形结构相比圆柱形电容，散热条件更好，可以工作在更恶劣的环境下。且具有低的等效串联电感（ESL）和低的等效串联电阻（ESR），发热小，频率特性优异，可靠性高，寿命长。当需要更大的电容值时，增加基本电容的数量以及第二PCB板即可。

为了更好地实现本实用新型，进一步地，还包括电容支撑架，所述基本电容模块设置在电容支撑架内部，且电容支撑架的外侧两侧分别对应设置有第二PCB板；所述电容支撑架的外侧两侧侧壁上均设置有用于固定第二PCB板的螺栓孔。根据电容支撑架所在安装区域的特点灵活扩容：如果安装区域狭长，可将第二PCB板安装在电容支撑架的底部，使得电容支撑架沿其长度方向排列；如果安装区域宽阔，则将第二PCB板安装在电容支撑架的侧壁，使得电容支撑架能够沿其宽度方向排列。

为了更好地实现本实用新型，进一步地，所述第一PCB板的一端设置有限位端，所述电容支撑架顶部两侧的棱柱分别对应设置有多个对称设置的安装槽，所述限位端的两端分别与电容支撑架顶部两侧的安装槽卡接。安装槽用于对第一PCB板进行限位，第一PCB板的限位端上可使用螺栓固定，避免后期卡接处磨损导致卡接效果不佳。

为了更好地实现本实用新型，进一步地，所述限位端的顶部设置有提手。提手可方便对第一PCB板进行安装和拆卸。

为了更好地实现本实用新型，进一步地，所述薄膜电容的正电极端、负电极端分别通过第一PCB板上敷设的导电通路与两侧的插接凸起连接。第一PCB板上设置有插接凸起，插接凸起连接的导电通路分别连接薄膜电容的正负极，在第一PCB板和第二PCB板插接后薄膜电容可以与第二PCB板的导电通路连通；在安装连接第一PCB板、第二PCB板时，应注意不要将正负极接反导致损坏薄膜电容。

为了更好地实现本实用新型，进一步地，所述第二PCB板的一端可拆卸设置有连接板，相邻的叠层母排通过相邻第二PCB板上的连接板连接。两个相邻电容支撑架的第二PCB板通过连接板连接，连接板导电，方便连接相邻母排间的导电通路。

本实用新型针对的具体应用场合为：直流母线电压600VDC以下，母线电流100A以下，对应的直流母线输入功率最大可达60kW，可以覆盖绝大部分工业应用场合及小功率电动汽车的电驱动应用。采用PCB设计叠层母排的另一个优点是母线支撑电容的容量选择十分灵活，可以根据不同的应用场合进行拼装式组合，来扩大母线支撑电容的容量。

本实用新型的有益效果是：

（1）本实用新型通过设置第一PCB板和电容组成基本电容模块，利用第二PCB板根据不同的应用场合对基本电容模块进行拼装式组合，来调整母线支撑电容的容量，解决了常规叠层母排容量相对固定，不能灵活扩容、成本偏高、重量偏重的缺点；

（2）本实用新型还设置有电容支撑架，可根据电容支撑架所在安装区域的特点将基本电容模块进行首尾扩容或侧面扩容等两种不同的扩容方式，使得叠层母排使用场景更广，扩容更灵活。

附图说明

图1为基本电容模块的结构示意图；

图2为本实用新型的整体结构示意图；

图3为装配在侧面的第二PCB板的结构示意图；

图4为第一PCB板和电容的连接结构示意图；

图5为第一PCB板的结构示意图；

图6为侧边放置第二PCB板的结构示意图；

图7为底部放置第二PCB板的结构示意图；

图8为电容支撑架的结构示意图。

其中：10、电容支撑架；11、第一PCB板；12、第二PCB板；13、薄膜电容；14、安装槽；15、连接板；16、限位端；17、提手。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型的实施例作进一步说明。

实施例1：

一种新型叠层母排，如图1和图2所示，所述基本电容模块的两侧分别设置有第二PCB板12，所述第二PCB板12的一端设置有接头，两侧的第二PCB板12的接头分别连接直流母线的正极、负极；所述基本电容模块包括第一PCB板11和薄膜电容13，所述第一PCB板11上焊接有多个并联设置的薄膜电容13，所述第一PCB板11的两侧分别对应两侧的第二PCB板12设置有多个用于引出正、负电极的插接凸起，所述第二PCB板12上对应插接凸起设置有插接凹口，所述基本电容模块的两侧通过插接凸起与第二PCB板12连接。

在使用本实用新型时，薄膜电容13选择方形的薄膜电容，3个薄膜电容并联在第一PCB板11上为一组构成基本电容模块，将第二PCB板12焊接在基本电容模块的两侧。选用深圳创容MKP-FC系列薄膜电容器，其单个薄膜电容13的容值为60uF，耐压700VDC。方形的外形结构相比圆柱形电容，散热条件更好，可以工作在更恶劣的环境下。且具有低的等效串联电感（ESL）和低的等效串联电阻（ESR），发热小，频率特性优异，可靠性高，寿命长。当需要更大的电容值时，增加基本电容的数量以及第二PCB板12即可。

实施例2：

本实施例是在实施例1的基础上进行优化，如图3所示，还包括电容支撑架10，所述基本电容模块设置在电容支撑架10内部，且电容支撑架10的外侧两侧分别对应设置有第二PCB板12；所述电容支撑架10的外侧两侧侧壁上均设置有用于固定第二PCB板12的螺栓孔。根据电容支撑架10所在安装区域的特点灵活扩容：如果安装区域狭长，可将第二PCB板12安装在电容支撑架10的底部，使得电容支撑架10沿其长度方向排列；如果安装区域宽阔，则将第二PCB板12安装在电容支撑架10的侧壁，使得电容支撑架10能够沿其宽度方向排列。

进一步地，如图8所示，所述第一PCB板11的一端设置有限位端16，所述电容支撑架10顶部两侧的棱柱分别对应设置有多个对称设置的安装槽14，所述限位端16的两端分别与电容支撑架10顶部两侧的安装槽14卡接。安装槽14用于对第一PCB板11进行限位，第一PCB板11的限位端16上可使用螺栓固定，避免后期卡接处磨损导致卡接效果不佳。

进一步地，所述限位端16的顶部设置有提手。提手可方便对第一PCB板11进行安装和拆卸。

本实施例的其他部分与实施例1相同，故不再赘述。

实施例3：

本实施例是在实施例1或2的基础上进行优化，如图4所示，所述薄膜电容13的正电极端、负电极端分别通过第一PCB板11上敷设的导电通路与两侧的插接凸起连接。第一PCB板11上设置有插接凸起，插接凸起连接的导电通路分别连接薄膜电容13的正负极，在第一PCB板11和第二PCB板12插接后薄膜电容13可以与第二PCB板12的导电通路连通；在安装连接第一PCB板11、第二PCB板12时，应注意不要将正负极接反导致损坏薄膜电容13。

本实施例的其他部分与上述实施例1或2相同，故不再赘述。

实施例4：

本实施例是在实施例1-3任一个的基础上进行优化，如图3、图4和图5所示，所述第二PCB板12的一端可拆卸设置有连接板15，相邻的叠层母排通过相邻第二PCB板12上的连接板15连接。两个相邻电容支撑架10的第二PCB板12通过连接板15连接，连接板15导电，方便连接相邻母排间的导电通路。

本实用新型针对的具体应用场合为：直流母线电压600VDC以下，母线电流100A以下，对应的直流母线输入功率最大可达60kW，可以覆盖绝大部分工业应用场合及小功率电动汽车的电驱动应用。采用PCB设计叠层母排的另一个优点是母线支撑薄膜电容13的容量选择十分灵活，可以根据不同的应用场合进行拼装式组合，来扩大母线支撑薄膜电容13的容量。

本实施例的其他部分与上述实施例1-3任一个相同，故不再赘述。

实施例5：

本实用新型的基本电容模块采用如下方案设计制作：

选用方形的薄膜电容13，3个并联为一组构成基本电容模块。选用深圳创容MKP-FC系列薄膜电容器，其单个电容的容值为60uF，耐压700VDC。方形的外形结构相比圆柱形电容，散热条件更好，可以工作在更恶劣的环境下。且具有低的等效串联电感（ESL）和低的等效串联电阻（ESR），发热小，频率特性优异，可靠性高，寿命长。构成的基本电容模块如图2和图3所示。3个并联的薄膜电容13焊接在PCB印制电路板上，PCB板两侧的凸起部分为引出的正负电极，为了提高载流能力，PCB板敷铜要有足够的宽度，并将敷铜厚度设置为2盎司，且表面不覆盖绿油，采用开窗方式，可以通过表面镀锡的方式进一步增大载流能力。正负极之间保证足够的爬电距离（实际设计为8mm或以上），确保在高电压工作的情况下有足够的安全余量。

实施例6：

本实用新型对基本模块的组装采用如下方案：

将4组上述的基本电容模块组装构成最后的叠层母排，组装结构图如图4、图5和图6所示。最后的叠层母排总电容值为720uF，耐压700VDC。如果需要更大的电容值，只需增加基本电容模块的数量即可，方便灵活的扩展。由图可见，将多个基本电容模块焊接到两侧的PCB印制电路板上，两侧的PCB板的凸起部分一个接直流母线的正极，一个接直流母线的负极。

以上所述，仅是本实用新型的较佳实施例，并非对本实用新型做任何形式上的限制，凡是依据本实用新型的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化，均落入本实用新型的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种新型叠层母排，其特征在于，包括基本电容模块和第二PCB板（12），所述基本电容模块的两侧分别设置有第二PCB板（12），所述第二PCB板（12）的一端设置有接头，两侧的第二PCB板（12）的接头分别连接直流母线的正极、负极；所述基本电容模块包括第一PCB板（11）和薄膜电容（13），所述第一PCB板（11）上焊接有多个并联设置的薄膜电容（13），所述第一PCB板（11）的两侧分别对应两侧的第二PCB板（12）设置有多个用于引出正、负电极的插接凸起，所述第二PCB板（12）上对应插接凸起设置有插接凹口，所述基本电容模块的两侧通过插接凸起与第二PCB板（12）连接。

2.根据权利要求1所述的一种新型叠层母排，其特征在于，还包括电容支撑架（10），所述基本电容模块设置在电容支撑架（10）内部，且电容支撑架（10）的外侧两侧分别对应设置有第二PCB板（12）；所述电容支撑架（10）的外侧两侧侧壁上均设置有用于固定第二PCB板（12）的螺栓孔。

3.根据权利要求2所述的一种新型叠层母排，其特征在于，所述第一PCB板（11）的一端设置有限位端（16），所述电容支撑架（10）顶部两侧的棱柱分别对应设置有多个对称设置的安装槽（14），所述限位端（16）的两端分别与电容支撑架（10）顶部两侧的安装槽（14）卡接。

4.根据权利要求3所述的一种新型叠层母排，其特征在于，所述限位端（16）的顶部设置有提手（17）。

5.根据权利要求2所述的一种新型叠层母排，其特征在于，所述薄膜电容（13）的正电极端、负电极端分别通过第一PCB板（11）上敷设的导电通路与两侧的插接凸起连接。

6.根据权利要求1或2所述的一种新型叠层母排，其特征在于，所述第二PCB板（12）的一端可拆卸设置有连接板（15），相邻的叠层母排通过相邻第二PCB板（12）上的连接板（15）连接。

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