CN219893188U - 一种多拓扑结构的电源功率逆变器 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种多拓扑结构的电源功率逆变器，包括：第一IGBT模块、第二IGBT模块、第三IGBT模块、第四IGBT模块、电解电容、叠层母排、外框结构件、进出水管和水冷板，所述水冷板左侧并列安装有第一IGBT模块和第二IGBT模块，所述水冷板右侧并列安装有第三IGBT模块和第四IGBT模块，所述叠层母排电连接电解电容，所述叠层母排包括多个叠层母排子板，且多个叠层母排子板之间采用两两连接方式或依次连接方式构成不同的连接结构。本申请通过各叠层母排子板之间连接方式的不同实现不同的IGBT模块的组合，最后实现多种拓扑结构，以满足不同产品的需求。
Description
技术领域
本实用新型属于电力电子技术领域，具体涉及一种多拓扑结构的电源功率逆变器。
背景技术
在大功率开关电源领域，逆变部分是整个系统的核心。为达到输出大功率的目的，如几百个KW，通常将逆变器进行各种组合，因此将其标准化，以满足不同的产品需求是目前有待解决的技术问题。
实用新型内容
本实用新型的目的是提供一种多拓扑结构的电源功率逆变器，通过各叠层母排之间连接方式的不同实现不同的IGBT模块的组合，最后实现多种拓扑结构，以满足不同产品的需求。
为了实现上述目的，本实用新型采用以下技术方案：
所述多拓扑结构的电源功率逆变器，包括：
第一IGBT模块、第二IGBT模块、第三IGBT模块、第四IGBT模块、电解电容、叠层母排、外框结构件、进出水管和水冷板，所述水冷板左侧并列安装有第一IGBT模块和第二IGBT模块，所述水冷板右侧并列安装有第三IGBT模块和第四IGBT模块，所述叠层母排电连接电解电容，所述叠层母排包括多个叠层母排子板，且多个叠层母排子板之间采用两两连接方式或依次连接方式构成不同的连接结构。
可选的，所述叠层母排包括第一叠层母排子板、第二叠层母排子板、第三叠层母排子板、第八叠层母排子板、第九叠层母排子板和第十叠层母排子板，将所述第一叠层母排子板与所述第十叠层母排子板电连接，第二叠层母排子板与第九叠层母排子板电连接，以及第三叠层母排与第八叠层母排子板电连接，得到4相交错的BUCK驱动电路，所述第一IGBT模块包括2个IGBT管，所述第二IGBT模块包括2个IGBT管，所述第三IGBT模块包括2个IGBT管，所述第四IGBT模块包括2个IGBT管。
可选的，所述4相交错的BUCK驱动电路包括4个电感、4个IGBT管和4个二极管。
可选的，所述叠层母排包括第一叠层母排子板、第二叠层母排子板、第三叠层母排子板、第四叠层母排子板、第五叠层母排子板、第六叠层母排子板、第七叠层母排子板、第八叠层母排子板、第九叠层母排子板和第十叠层母排子板，将所述第一叠层母排子板与所述第十叠层母排子板电连接，所述第二叠层母排子板与所述第九叠层母排子板电连接，第三叠层母排子板与第八叠层母排子板电连接，第四叠层母排子板与第七叠层母排子板电连接，以及第五叠层母排子板与第六叠层母排子板电连接，得到2相交错的BUCK驱动电路。
可选的，所述2相交错的BUCK驱动电路包括2个电感、4个IGBT管和4个二极管。
可选的，所述叠层母排包括第一叠层母排子板、第二叠层母排子板、第四叠层母排子板、第五叠层母排子板、第六叠层母排子板、第七叠层母排子板、第九叠层母排子板和第十叠层母排子板，将所述第一叠层母排子板，所述第二叠层母排子板，所述第四叠层母排子板，所述第五叠层母排子板，所述第六叠层母排子板，所述第七叠层母排子板连接，第九叠层母排子板，以及第十叠层母排子板依次电连接，得到2相交错的H桥电路。
可选的，所述2相交错的H桥驱动电路包括2个电感和8个IGBT管。
可选的，所述叠层母排包括第一叠层母排子板、第二叠层母排子板、第四叠层母排子板、第五叠层母排子板、第六叠层母排子板、第七叠层母排子板、第九叠层母排子板和第十叠层母排子板，将所述第一叠层母排子板与所述第十叠层母排子板电连接，所述第二叠层母排子板与所述第九叠层母排子板电连接，所述第四叠层母排子板与所述第七叠层母排子板电连接，以及第五叠层母排子板与第六叠层母排子板电连接，得到IGBT并管的H桥电路。
所述IGBT并管的H桥电路包括2个电感和8个IGBT管。
有益效果：
本实用新型提供的多拓扑结构的电源功率逆变器，通过不同的叠层母排之间的连接实现不同的IGBT模块的组合，最后实现多种拓扑结构，以满足不同产品的需求。
附图说明
图1为根据本申请实施例提供的一种多拓扑结构的电源功率逆变器的结构示意图；
图2为根据本申请实施例提供的一种BUCK驱动电路图；
图3为根据本申请实施例提供的另一种BUCK驱动电路图；
图4为根据本申请实施例提供的一种H桥驱动电路图；
图5为根据本申请实施例提供的另一种H桥驱动电路图。
附图标号说明
1、第一叠层母排子板，2、第二叠层母排子板，3、第三叠层母排子板，4、第四叠层母排子板，5、第五叠层母排子板，6、第六叠层母排子板，7、第七叠层母排子板，8、第八叠层母排子板，9、第九叠层母排子板，10、第十叠层母排子板，11、水冷板，12、进出水管，13、电解电容，14、外框结构件，15、IGBT模块。
具体实施方式
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，下面将结合附图和实施例或现有技的描述对本实用新型作简单地介绍，显而易见地，下面关于附图结构的描述仅仅是本实用新型的一些实施例，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，还可以根据这些附图获得其他的附图。在此需要说明的是，对于这些实施例方式的说明用于帮助理解本实用新型，但并不构成对本实用新型的限定。
实施例1：
如图1所示，本实施例提供了一种多拓扑结构的电源功率逆变器，包括,8个600A/600V的IGBT管，具体为：第一IGBT模块、第二IGBT模块、第三IGBT模块、第四IGBT模块，每一个IGBT模块含有2个IGBT管，多拓扑结构的电源功率逆变器还包括电解电容13、一共有12只电解电容13，电解电容13在电路上做滤波和支撑作用，多拓扑结构的电源功率逆变器还包括叠层母排、外框结构件14、进出水管12和水冷板11，所述水冷板11左侧安装第一IGBT模块和第二IGBT模块，所述水冷板右侧安装第三IGBT模块、第四IGBT模块，叠层母排通过叠层母排固定件固定，所述叠层母排电连接电解电容13，所述叠层母排包括多个叠层母排子板，且多个叠层母排子板之间采用两两连接方式或依次连接方式构成不同的连接结构。通过叠层母排子板之间通过不同的连接方式，能够使得叠层母排子板与H桥驱动电路桥臂的IGBT相连或与BUCK驱动电路桥臂的IGBT相连，所述叠层母排包括第一叠层母排子板1、第二叠层母排子板2、第二叠层母排子板3、第四叠层母排子板4、第五叠层母排子板5、第六叠层母排子板6、第七叠层母排子板连接7、第八叠层母排子板8、第九叠层母排子板9和第十叠层母排子板10。叠层母排连接外部直流电源，电解电容13对电源储能和滤波，通过不同的叠层母排子板之间的连接方式的不同，以及其内部的驱动电路，控制IGBT开通与关断，从而转换为符合使用要求的大功率输出。
本实用新型提供的多拓扑结构的电源功率逆变器，通过不同的叠层母排之间的连接实现不同的IGBT模块的组合，最后实现多种拓扑结构，以满足不同产品的需求。
本实施中，移相全桥和boost-buck是两种不同的DC-DC转换器拓扑结构。移相全桥(Full-bridge converter)也被称为H桥，移相全桥具有较大的输出功率，可以实现高效率和高电压转换比，因此常用于电力电子领域，如电动机驱动、太阳能逆变器等。Boost-buck是一种双拓扑结构，可以实现升压和降压两种功能。它由开关管IGBT、电感和电容组成。当开关管导通时，电感会储存电能，当开关管关闭时，电感会释放储存的电能，实现电压升压或降压。Boost-buck具有体积小、成本低、可靠性高等优点，因此广泛应用于移动设备、LED驱动器等领域。
实施例2，如图2所示为一种BUCK驱动电路图，将第一叠层母排子板1与第十叠层母排子板10电连接，第二叠层母排子板2与第九叠层母排子板9电连接，以及第三叠层母排子板3与第八叠层母排子板8电连接，得到4相交错的BUCK驱动电路，所述第一IGBT模块包括2个IGBT，所述第二IGBT模块包括2个IGBT，所述第三IGBT模块包括2个IGBT，所述第四IGBT模块包括2个IGBT。所述4相交错的BUCK驱动电路包括4个电感、4个IGBT和4个二极管。实施例3，如图3所示为另一种BUCK驱动电路图，将第一叠层母排子板1与第十叠层母排子板10电连接，第二叠层母排子板2与第九叠层母排子板电9连接，以及第三叠层母排子板3与第八叠层母排子板8电连接，第四叠层母排子板4与第七叠层母排子板7电连接，以及第五叠层母排子板5与第六叠层母排子板6电连接，使得IGBT并管，得到2相交错的BUCK驱动电路。所述2相交错BUCK驱动电路包括2个电感、4个IGBT和4个二极管。
实施例4，如图4所示为一种H桥驱动电路图，将第一叠层母排子板1，第二叠层母排子板2，第四叠层母排子板4，第五叠层母排子板5，第六叠层母排子板6，第七叠层母排子板7连接，以及第九叠层母排子板9与第十叠层母排子板10依次电连接，得到2相交错的H桥电路。所述2相交错的H桥驱动电路包括2个电感和8个IGBT。
实施例5，如图5所示为另一种H桥驱动电路图，将第一叠层母排子板1与第十叠层母排子板10电连接，第二叠层母排子板2与第九叠层母排子板9电连接，第四叠层母排子板4第七叠层母排子板7电连接，以及第五叠层母排子板5与第六叠层母排子板6电连接，得到IGBT并管的H桥电路。所述IGBT并管的H桥电路包括2个电感和8个IGBT。
本申请提供的多拓扑结构的电源功率逆变器，包括第一IGBT模块、第二IGBT模块、第三IGBT模块、第四IGBT模块，每一个IGBT模块含有2个IGBT，还包括电解电容13、一共有12只电解电容13，电解电容13在电路上做滤波和支撑作用，还包括叠层母排、外框结构件14、进出水管12和水冷板11，所述水冷板11左侧安装第一IGBT模块和第二IGBT模块，所述水冷板右侧安装第三IGBT模块、第四IGBT模块，叠层母排通过叠层母排固定件固定，所述叠层母排电连接电解电容13，所述叠层母排包括多个叠层母排子板，且多个叠层母排子板之间采用两两连接方式或依次连接方式构成不同的连接结构。通过叠层母排子板之间通过不同的连接方式，能够使得叠层母排子板与H桥驱动电路桥臂的IGBT相连或与BUCK驱动电路桥臂的IGBT相连，叠层母排连接外部直流电源，电解电容13对电源储能和滤波，通过不同的叠层母排子板之间的连接方式的不同，以及其内部的驱动电路，控制IGBT开通与关断，从而转换为符合使用要求的大功率输出。
本实用新型提供的多拓扑结构的电源功率逆变器，通过不同的叠层母排之间的连接实现不同的IGBT模块的组合，最后实现多种拓扑结构，以满足不同产品的需求。
本实用新型提出了一种支持多拓扑结构的功率组合，通过不同的连接方式，以满足不同的需求，如BUCK、H桥等。该结构清晰，组装机维修方便。
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的保护范围。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 (9)
1.一种多拓扑结构的电源功率逆变器，其特征在于，包括：
第一IGBT模块、第二IGBT模块、第三IGBT模块、第四IGBT模块、电解电容、叠层母排、外框结构件、进出水管和水冷板，所述水冷板左侧并列安装有第一IGBT模块和第二IGBT模块，所述水冷板右侧并列安装有第三IGBT模块和第四IGBT模块，所述叠层母排电连接电解电容，所述叠层母排包括多个叠层母排子板，且多个叠层母排子板之间采用两两连接方式或依次连接方式构成不同的连接结构。
2.根据权利要求1所述的一种多拓扑结构的电源功率逆变器，其特征在于，
所述叠层母排包括第一叠层母排子板、第二叠层母排子板、第三叠层母排子板、第八叠层母排子板、第九叠层母排子板和第十叠层母排子板，将所述第一叠层母排子板与所述第十叠层母排子板电连接，第二叠层母排子板与第九叠层母排子板电连接，以及第三叠层母排与第八叠层母排子板电连接，得到4相交错的BUCK驱动电路，所述第一IGBT模块包括2个IGBT管，所述第二IGBT模块包括2个IGBT管，所述第三IGBT模块包括2个IGBT管，所述第四IGBT模块包括2个IGBT管。
3.根据权利要求2所述的一种多拓扑结构的电源功率逆变器，其特征在于，
所述4相交错的BUCK驱动电路包括4个电感、4个IGBT管和4个二极管。
4.根据权利要求1所述的一种多拓扑结构的电源功率逆变器，其特征在于，
所述叠层母排包括第一叠层母排子板、第二叠层母排子板、第三叠层母排子板、第四叠层母排子板、第五叠层母排子板、第六叠层母排子板、第七叠层母排子板、第八叠层母排子板、第九叠层母排子板和第十叠层母排子板，将所述第一叠层母排子板与所述第十叠层母排子板电连接，所述第二叠层母排子板与所述第九叠层母排子板电连接，第三叠层母排子板与第八叠层母排子板电连接，第四叠层母排子板与第七叠层母排子板电连接，以及第五叠层母排子板与第六叠层母排子板电连接，得到2相交错的BUCK驱动电路。
5.根据权利要求4所述的一种多拓扑结构的电源功率逆变器，其特征在于，
所述2相交错的BUCK驱动电路包括2个电感、4个IGBT管和4个二极管，其中两只IGBT并联。
6.根据权利要求1所述的一种多拓扑结构的电源功率逆变器，其特征在于，
所述叠层母排包括第一叠层母排子板、第二叠层母排子板、第四叠层母排子板、第五叠层母排子板、第六叠层母排子板、第七叠层母排子板、第九叠层母排子板和第十叠层母排子板，将所述第一叠层母排子板，所述第二叠层母排子板，所述第四叠层母排子板，所述第五叠层母排子板，所述第六叠层母排子板，所述第七叠层母排子板连接，第九叠层母排子板，以及第十叠层母排子板依次电连接，得到2相交错的H桥电路。
7.根据权利要求6所述的一种多拓扑结构的电源功率逆变器，其特征在于，
所述2相交错的H桥驱动电路包括2个电感和8个IGBT管。
8.根据权利要求1所述的一种多拓扑结构的电源功率逆变器，其特征在于，
所述叠层母排包括第一叠层母排子板、第二叠层母排子板、第四叠层母排子板、第五叠层母排子板、第六叠层母排子板、第七叠层母排子板、第九叠层母排子板和第十叠层母排子板，将所述第一叠层母排子板与所述第十叠层母排子板电连接，所述第二叠层母排子板与所述第九叠层母排子板电连接，所述第四叠层母排子板与所述第七叠层母排子板电连接，以及第五叠层母排子板与第六叠层母排子板电连接，得到IGBT并管的H桥电路。
9.根据权利要求8所述的一种多拓扑结构的电源功率逆变器，其特征在于，
所述IGBT并管的H桥电路包括2个电感和8个IGBT管。
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| CN202321274614.XU Active CN219893188U (zh) | 2023-05-24 | 2023-05-24 | 一种多拓扑结构的电源功率逆变器 |
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