CN203951371U - 一种新型大功率整流、逆变功率模块 - Google Patents

一种新型大功率整流、逆变功率模块 Download PDF

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Abstract

本实用新型涉及大功率变流器主电路中的功率模块，具体为一种新型大功率整流、逆变功率模块，包括水冷基板，水冷基板的一侧面固定有一个逆变桥臂，水冷基板的另一侧面固定有由四个二极管组成的两个整流桥臂。大功率变流器的主电路中采用三个该功率模块，可实现十二脉波整流，主电路中的逆变单元输出三相变压变频的交流电给负载；主电路中三个功率模块中整流单元器件都为二极管，因此三个功率模块之间可以互换使用，减少了大功率变流器的备品种类；三个功率模块上的整流单元构成十二脉波整流，使得功率模块上整流单元和逆变单元功率分配均匀，功率模块上整流单元和逆变单元的发热量基本相同，使得水冷基板的冷却***的设计更高效。

Description

一种新型大功率整流、逆变功率模块
技术领域
本实用新型涉及大功率变流器主电路中的功率模块，具体为一种新型大功率整流、逆变功率模块。
背景技术
随着国家经济的快速发展，电力电子技术在交流电传动技术的应用愈来愈广泛，电力电子技术的发展趋势为高频化、模块化、数字化和绿色环保。电力电子技术的发展极大促进了交流调速技术的发展，能胜任交流调速技术的大功率逆变用器件主要有可关断晶闸管(GTO)、绝缘栅双极型晶体管（IGBT）、功率晶体管（GTR）等，其中IGBT应用广泛，得到了急速发展，其性能也更加完善可靠。以IGBT为整流、逆变器件的功率模块在大功率变流器中得到了越来越多的应用，使大功率变流器的交流调速主电路硬件结构实现了模块化，大功率变流器的主电路中的整流、逆变和斩波电路均可以由相应的功率模块实现，在大功率变流器中，输入、输出均为大电压和大电流，功率模块中整流和逆变桥臂均需双管并联的IGBT，因此在整流、逆变功率模块的水冷基板的两侧面上都分别只能固定一个整流桥臂和一个逆变桥臂，单个整流、逆变功率模块的结构如图1所示，大功率变流器的主电路中就需要三个这样的整流、逆变功率模块，且主电路中三个整流、逆变功率模块的整流单元中的IGBT的型号的选择不一样，三个整流、逆变功率模块之间无法相互替代，大功率变流器就增加了备品种类，在大功率变流器工作时，整流、逆变功率模块中的整流单元和逆变单元的工作电压、工作电流和开关频率均不相同，整流、逆变功率模块的水冷基板的两侧发热量就各不相同，水冷基板上冷却回路设计时必须考虑发热量最大的单元来确定水流量和流速，这样设计出的水冷***对发热量较小的单元有很大的余量，造成了冷却***的冷却功率大于实际需求的冷却功率，使得冷却回路设计和功率器件的选型很难平衡。
发明内容
本实用新型为了解决现有的基于IGBT的整流、逆变功率模块互换性差和冷却功率与实际需求功率不匹配的问题，提供了一种新型大功率整流、逆变功率模块。
本实用新型是采用如下的技术方案实现的：一种新型大功率整流、逆变功率模块，包括水冷基板，水冷基板的一侧面固定有一个逆变桥臂，水冷基板的另一侧面固定有由四个二极管组成的两个整流桥臂。
大功率变流器的主电路中采用三个该功率模块，可实现十二脉波整流，主电路中的逆变单元输出三相变压变频的交流电给负载；主电路中三个功率模块中整流单元器件都为二极管，因此三个功率模块之间可以互换使用，提高了安装容错率，减少了大功率变流器的备品种类；一个功率模块上固定有两个整流桥臂，三个功率模块上的整流单元构成十二脉波整流，使得功率模块上整流单元和逆变单元功率分配均匀，功率模块上整流单元和逆变单元的发热量基本相同，使得水冷基板的冷却***的设计更高效，水冷基板的冷却功率和实际需求功率相互匹配。
本实用新型具有以下的有益效果：
1.增强了功率模块的互换性，减少了备品种类；避免了不同功能模块安装错位，提高了容错率；相同的功率模块更利于空间位置的排布，使柜体结构设计难度降低，空间利用率更趋于合理；
2、相同的功率模块散热要求基本相同，使冷却回路设计更高效，冷却回路就不需要必须针对有最高散热要求的模块进行设计，降低了对冷却液流量流速的要求，减小了对冷却回路循环动力负载功率，使冷却回路更简单高效；
3、功率分配均匀，使功率元器件性能参数的选择更趋于合理。选用功率元器件时就避免了为了满足最大功率要求而选用相同功率器件时造成的功率器件性能的浪费。
附图说明
图1为现有的整流、逆变功率模块的结构示意图。
图2为本实用新型的结构示意图。
具体实施方式
一种新型大功率整流、逆变功率模块，包括水冷基板，水冷基板的一侧面固定有一个逆变桥臂，水冷基板的另一侧面固定有由四个二极管组成的两个整流桥臂。

Claims (1)

1.一种新型大功率整流、逆变功率模块，包括水冷基板，水冷基板的一侧面固定有一个逆变桥臂，其特征在于水冷基板的另一侧面固定有由四个二极管组成的两个整流桥臂。
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