CN218498827U - 一种水冷双h桥功率单元结构 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种水冷双H桥功率单元结构，包括两组水冷散热器，两组所述水冷散热器对称设置，所述水冷散热器的表面连接有功率模块，所述水冷散热器的底部固定连接有直流母排组件，所述直流母排组件的底部固定连接有两组电容器组，所述水冷散热器的顶部固定连接有控制板，所述控制板、水冷散热器和电容器组呈上中下三层布置。本实用新型中控制板、水冷散热器和电容器组采用上、中、下分层式设计，紧凑型双H布局，采用水冷散热，利用水冷散热器将内部空间分隔成左右两部分，因为双H设计及分层设计，有效的提高了装配效率，同时兼顾SVG功率单元内部元器件的散热需要，从而提高SVG功率单元的可靠性。

Description

一种水冷双H桥功率单元结构

技术领域

本实用新型涉及高压链式水冷SVG装置技术领域，具体为一种水冷双H桥功率单元结构。

背景技术

高压链式SVG装置，能够快速连续地提供容性或感性无功功率，实现考核点恒定无功、恒定电压和恒定功率因数等控制，保障电力系统稳定、高效、优质地运行，在配电网中，将中小容量的SVG产品安装在某些特殊负荷（如电弧炉、中频炉、精炼炉）附近，可以显著地改善负荷与公共电网连接点处的电能质量，例如提供功率因数、平衡三相电压、抑制电压闪变和电压波动、治理谐波污染等。

现有技术中，高压链式SVG装置由若干个SVG功率单元级连而成，功率单元数量众多，同时功率单元体积过大，导致功率柜体积偏大，占地面积大，成本高。

实用新型内容

针对现有技术的不足，本实用新型提供了一种水冷双H桥功率单元结构，解决了高压链式SVG装置由若干个SVG功率单元级连而成，功率单元数量众多，同时功率单元体积过大，导致功率柜体积偏大，占地面积大，成本高的问题。

为解决上述的技术问题，本实用新型提供如下技术方案：

一种水冷双H桥功率单元结构，包括两组水冷散热器，两组所述水冷散热器对称设置，所述水冷散热器的表面连接有功率模块，所述水冷散热器的底部固定连接有直流母排组件，所述直流母排组件的底部固定连接有两组电容器组，所述水冷散热器的顶部固定连接有控制板，所述控制板、水冷散热器和电容器组呈上中下三层布置。

优选地，所述功率模块包括双H桥电路，所述双H桥电路为两组所述水冷散热器通过级联短排串联搭接形成，所述双H桥电路设置在水冷散热器的内表面。

优选地，所述功率模块还包含IGBT和电阻，IGBT和电阻置于水冷散热器表面，IGBT和电阻通过直流母排组件与电容器组连接，所述控制板通过双绞线电缆与IGBT相连。

优选地，所述直流母排组件由多个相同结构的铜条连接两组叠层母排组成，所述铜条分别连接在电容器组的正、负极处。

优选地，优选地，叠层母排包括结构对称的正母排和负母排，正母排和负母排通过绝缘垫压合连接。

优选地，所述水冷散热器为水冷散热式，所述水冷散热器的进水口和出水口位于同一侧。

借由上述技术方案，本实用新型提供了一种水冷双H桥功率单元结构，至少具备以下有益效果：

该水冷双H桥功率单元结构，控制板、水冷散热器和电容器组采用上、中、下分层式设计，紧凑型双H布局，采用水冷散热，利用水冷散热器将内部空间分隔成左右两部分，因为双H设计及分层设计，有效的提高了装配效率，同时兼顾SVG功率单元内部元器件的散热需要，从而提高SVG功率单元的可靠性。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本实用新型的进一步理解，构成本申请的一部分：

图1为本实用新型结构示意图；

图2为本实用新型结构俯视图。

图中：1、水冷散热器；2、电容器组；3、直流母排组件；4、控制板；5、功率模块；6、级联短排；7、铜条；8、叠层母排。

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。

请参阅图1-2，一种水冷双H桥功率单元结构，包括两组水冷散热器1，两组水冷散热器1对称设置，水冷散热器1的表面连接有功率模块5，水冷散热器1的底部固定连接有直流母排组件3，直流母排组件3的底部固定连接有两组电容器组2，水冷散热器1的顶部固定连接有控制板4，控制板4、水冷散热器1和电容器组2呈上中下三层布置，控制板4、水冷散热器1和电容器组2采用上、中、下分层式设计，紧凑型双H布局，采用水冷散热，利用水冷散热器1将内部空间分隔成左右两部分，因为双H设计及分层设计，有效的提高了装配效率，同时兼顾SVG功率单元内部元器件的散热需要，从而提高SVG功率单元的可靠性。

电容器是两个相互靠近的导体，中间夹一层不导电的绝缘介质，电容器是储存电量和电能（电势能）的元件，当电容器的两个极板之间加上电压时，电容器就会储存电荷，电容器的电容量在数值上等于一个导电极板上的电荷量与两个极板之间的电压之比。

功率模块5包括双H桥电路，双H桥电路为两组水冷散热器1通过级联短排6串联搭接形成，双H桥电路设置在水冷散热器1的内表面，功率模块5还包含IGBT和电阻，IGBT和电阻置于水冷散热器1表面，IGBT和电阻通过直流母排组件3与电容器组2连接，控制板4通过双绞线电缆与IGBT相连。

IGBT又称绝缘栅双极型晶体管，是由双极型三极管和绝缘栅型场效应管组成的复合全控型电压驱动式功率半导体器件，兼有金氧半场效晶体管的高输入阻抗和电力晶体管的低导通压降两方面的优点，GTR饱和压降低，载流密度大，但驱动电流较大；MOSFET驱动功率很小，开关速度快，但导通压降大，载流密度小，IGBT综合了以上两种器件的优点，驱动功率小而饱和压降低。

电阻又称电阻器，是一个限流元件，将电阻接在双H桥电路中后，电阻器的阻值固定一般是两个引脚，引脚可限制通过其所连的H桥电路的电流大小。

直流母排组件3由多个相同结构的铜条7连接两组叠层母排8组成，叠层母排8是一种多层复合结构连接排，与传统笨重的、费时和麻烦的配线方法相比，使用叠层母排8可以提供现代的、易于设计、安装快速和结构清晰的配电系统，具有可重复电气性能、低阻抗、抗干扰、可靠性好、节省空间、装配简洁快捷等特点，是大功率模块化连接结构的部件。

铜条7分别连接在电容器组2的正、负极处，叠层母排8包括结构对称的正母排和负母排，正母排和负母排通过绝缘垫压合连接，通过绝缘垫可将正母排和负母排分离开。

水冷散热器1为水冷散热式，水冷散热器1的进水口和出水口位于同一侧，水冷散热器1内部有多条散热管，可以充分发挥水冷的优势，能带走更多的热量，水冷散热器1利用泵使散热管中的冷却液循环并进行散热，水冷散热器1可将控制板4和功率模块5上的热量进行吸收。

综上所述，控制板4、水冷散热器1和电容器组2采用上、中、下分层式设计，紧凑型双H布局，采用水冷散热，利用水冷散热器1将内部空间分隔成左右两部分，因为双H设计及分层设计，有效的提高了装配效率，同时兼顾SVG功率单元内部元器件的散热需要，从而提高SVG功率单元的可靠性。

Claims (6)

1.一种水冷双H桥功率单元结构，包括两组水冷散热器（1），其特征在于：两组所述水冷散热器（1）对称设置，所述水冷散热器（1）的表面连接有功率模块（5），所述水冷散热器（1）的底部固定连接有直流母排组件（3），所述直流母排组件（3）的底部固定连接有两组电容器组（2），所述水冷散热器（1）的顶部固定连接有控制板（4），所述控制板（4）、水冷散热器（1）和电容器组（2）呈上中下三层布置。

2.根据权利要求1所述的一种水冷双H桥功率单元结构，其特征在于：所述功率模块（5）包括双H桥电路，所述双H桥电路为两组所述水冷散热器（1）通过级联短排（6）串联搭接形成，所述双H桥电路设置在水冷散热器（1）的内表面。

3.根据权利要求1所述的一种水冷双H桥功率单元结构，其特征在于：所述功率模块（5）还包含IGBT和电阻，IGBT和电阻置于水冷散热器（1）表面，IGBT和电阻通过直流母排组件（3）与电容器组（2）连接，所述控制板（4）通过双绞线电缆与IGBT相连。

4.根据权利要求1所述的一种水冷双H桥功率单元结构，其特征在于：所述直流母排组件（3）由多个相同结构的铜条（7）连接两组叠层母排（8）组成，所述铜条（7）分别连接在电容器组（2）的正、负极处。

5.根据权利要求4所述的一种水冷双H桥功率单元结构，其特征在于：所述叠层母排（8）包括结构对称的正母排和负母排，正母排和负母排通过绝缘垫压合连接。

6.根据权利要求1所述的一种水冷双H桥功率单元结构，其特征在于：所述水冷散热器（1）为水冷散热式，所述水冷散热器（1）的进水口和出水口位于同一侧。

Images