CN209948941U - 一种紧凑型h桥高压变频器功率单元 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种紧凑型H桥高压变频器功率单元，属于半导体开关技术领域，基体、前面板、后面板、上盖和出线端子封板形成一密闭壳体，所述整流二极管、IGBT功率模块、分压电阻、旁路可控硅模块、吸收电容均安装于散热器上，所述直流电容与均压电阻通过电容连接母线形成直流电容组安置于散热器下侧，并实现直流电容组与整流二极管电气连接，同时连接于IGBT功率模块的输入端，整流二极管以输入功率端子作为其供电输入，IGBT功率模块的输出端通过输出功率端子向壳体外输出，所述主控***通过绝缘板安装在直流电容组左侧。本实用新型结构紧凑合理，功率密度大，电容组与散热器并联散热风道，IP防护等级高，环境适用性强。

Description

一种紧凑型H桥高压变频器功率单元

技术领域

本实用新型属于属于半导体开关技术领域，具体涉及一种紧凑型H桥高压变频器功率单元。

背景技术

H桥高压变频器功率单元主要用于高压变频器设备，用于调节电机的运行频率。功率单元的电路拓扑结构图见附图1。外部三相交流供电经由二极管整流器，变为直流进入功率单元，并对电容器组进行充电，实现稳压，稳压之后所得的直流电压提供给由IGBT组成的单相H形桥式逆变器，逆变成为给定频率的输出电压，再用于同其它功率单元的串联输出。

同类产品现有技术方案存在以下问题：①功率单元体积大，电容组串并联方案复杂，故障点多。②只对功率器件进行冷却，不冷却直流电容，或功率器件与直流电容串联风道散热，导致散热器设计余量过大，电容可靠性低、寿命短。③功率单元IP防护等级低，灰尘和潮气进入单元，导致电子元器件绝缘失效，环境适应性差。

实用新型内容

有鉴于此，本实用新型的目的在于提供一种紧凑型H桥高压变频器功率单元，该单元简化了电容组串并联方式；优化了散热通风风道；封闭多余开孔，提高了功率单元的IP防护等级，环境适应性增强。

为达到上述目的，本实用新型提供如下技术方案：

一种紧凑型H桥高压变频器功率单元，包括基体、上盖、前面板、后面板、进线端子、出线端子、快熔、出口封板、散热器、整流二极管、IGBT功率模块、均压电阻、分压电阻、旁路可控硅模块、吸收电容、直流电容和主控***；所述基体、前面板、后面板、上盖和出口封板形成密闭壳体；所述整流二极管、分压电阻、IGBT功率模块、旁路可控硅模块依次安装于散热器上，所述旁路可控硅模块靠近前面板设置；所述直流电容与均压电阻通过母线连接形成直流电容组，直流电容组安装于散热器下侧；通过母线连接实现直流电容组与整流二极管电气连接，同时连接于IGBT功率模块的输入端，整流二极管以进线端子作为其供电输入，IGBT功率模块的输出端通过出线端子向基体外输出；所述主控***通过绝缘板安装在直流电容组左侧；所述进线端子与出线端子分别设置于前面板上并凸出前面板，所述出线端子出孔用出口封板封闭，所述进线端子上设有所述快熔。

进一步，所述散热器具有独立散热通风风道。

进一步，所述直流电容组与前面板、后面板和基体贴紧安装，所述主控***绝缘板紧贴安装于直流电容组左侧面，使得直流电容组与基体部分封闭形成独立电容散热通风风道。

进一步，所述前面板和后面板上均开设有方形通风孔，所述通风孔区域包含在电容通风风道范围内。

进一步，所述直流电容组包含三只直流电容，每只电容配有一只均压电阻。

本实用新型的有益效果在于：本单元减少了电容数量和复杂性，故障点减少，单元体积明显减小，功率密度较同类产品提高了44.1％；将直流电容组和散热器设计为并联散热通风风道，散热器体积明显减小，电容可靠性增强，散热性能提升；用绝缘板封闭多余开孔，提高了功率单元的IP防护等级，可以应用于潮湿、高粉尘等恶劣环境，环境适应性增强。

本实用新型的其他优点、目标和特征在某种程度上将在随后的说明书中进行阐述，并且在某种程度上，基于对下文的考察研究对本领域技术人员而言将是显而易见的，或者可以从本实用新型的实践中得到教导。本实用新型的目标和其他优点可以通过下面的说明书来实现和获得。

附图说明

为了使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本实用新型作优选的详细描述，其中：

图1为功率单元的电路拓扑结构图；

图2为本实用新型实施例所述紧凑型H桥高压变频器功率单元外部结构示意图；

图3为本实用新型实施例所述紧凑型H桥高压变频器功率单元内部结构示意图。

附图标记：基体1、上盖2、前面板3、后面板4、进线端子5、出线端子6、快熔7、出口封板8、散热器9、整流二极管10、IGBT功率模块11、均压电阻12、分压电阻13、旁路可控硅模块14、吸收电容15、直流电容16、主控***17、母线18、直流电容组19。

具体实施方式

以下通过特定的具体实例说明本实用新型的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本实用新型的其他优点与功效。本实用新型还可以通过另外不同的具体实施方式加以实施或应用，本说明书中的各项细节也可以基于不同观点与应用，在没有背离本实用新型的精神下进行各种修饰或改变。需要说明的是，以下实施例中所提供的图示仅以示意方式说明本实用新型的基本构想，在不冲突的情况下，以下实施例及实施例中的特征可以相互组合。

其中，附图仅用于示例性说明，表示的仅是示意图，而非实物图，不能理解为对本实用新型的限制；为了更好地说明本实用新型的实施例，附图某些部件会有省略、放大或缩小，并不代表实际产品的尺寸；对本领域技术人员来说，附图中某些公知结构及其说明可能省略是可以理解的。

本实用新型实施例的附图中相同或相似的标号对应相同或相似的部件；在本实用新型的描述中，需要理解的是，若有术语“上”、“下”、“左”、“右”、“前”、“后”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此附图中描述位置关系的用语仅用于示例性说明，不能理解为对本实用新型的限制，对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语的具体含义。

如图2-3所示，一种紧凑型H桥高压变频器功率单元，包括基体1、上盖2、前面板3、后面板4、进线端子5、出线端子6、快熔7、出口封板8、散热器9、整流二极管10、IGBT功率模块11、均压电阻12、分压电阻13、旁路可控硅模块14、吸收电容15、直流电容16和主控***17。

所述基体1、前面板3、后面板4、上盖2和出口封板8形成一密闭壳体，进线端子5与出线端子6分别设置于前面板3上并凸出前面板3，A、C相进线端子5上安装有快熔7，同时出线端子6出孔用绝缘出口封板8封闭，提高单元整体IP防护等级。

所述整流二极管10、分压电阻13、两只IGBT功率模块11、旁路可控硅模块14依次安装于散热器9上，所述旁路可控硅模块14靠近前面板3设置，散热器9设计有独立散热通风风道。

所述直流电容16与均压电阻12通过母线18连接串联形成直流电容组19，直流电容组19包含三只直流电容16，每只电容配有一只均压电阻12，直流电容组19安装于散热器9下侧；通过母线18连接实现直流电容组19与整流二极管10电气连接，同时连接于IGBT功率模块11的输入端，整流二极管10以进线端子5作为其供电输入，IGBT功率模块11的输出端通过出线端子6向基体1外输出。

所述直流电容组19与前面板3、后面板4和基体1贴紧安装，主控***绝缘板20紧贴安装于直流电容组19左侧面，使得直流电容组19与基体1部分封闭形成独立电容散热通风风道。前面板3和后面板4上均开设有足够通风面积的正方形通风孔21，通风孔21区域包含在电容通风风道范围内，为直流电容组19冷却气流提供通道。

最后说明的是，以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本实用新型进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本实用新型的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本技术方案的宗旨和范围，其均应涵盖在本实用新型的权利要求范围当中。

Claims (5)

1.一种紧凑型H桥高压变频器功率单元，其特征在于：包括基体、上盖、前面板、后面板、进线端子、出线端子、快熔、出口封板、散热器、整流二极管、IGBT功率模块、均压电阻、分压电阻、旁路可控硅模块、吸收电容、直流电容和主控***；所述基体、前面板、后面板、上盖和出口封板形成密闭壳体；所述整流二极管、分压电阻、IGBT功率模块、旁路可控硅模块依次安装于散热器上，所述旁路可控硅模块靠近前面板设置；所述直流电容与均压电阻通过母线连接形成直流电容组，直流电容组安装于散热器下侧；通过母线连接实现直流电容组与整流二极管电气连接，同时连接于IGBT功率模块的输入端，整流二极管以进线端子作为其供电输入，IGBT功率模块的输出端通过出线端子向基体外输出；所述主控***通过绝缘板安装在直流电容组左侧；所述进线端子与出线端子分别设置于前面板上并凸出前面板，所述出线端子出孔用出口封板封闭，所述进线端子上设有所述快熔。

2.根据权利要求1所述的紧凑型H桥高压变频器功率单元，其特征在于：所述散热器具有独立散热通风风道。

3.根据权利要求1所述的紧凑型H桥高压变频器功率单元，其特征在于：所述直流电容组与前面板、后面板和基体贴紧安装，所述主控***绝缘板紧贴安装于直流电容组左侧面，使得直流电容组与基体部分封闭形成独立电容散热通风风道。

4.根据权利要求1所述的紧凑型H桥高压变频器功率单元，其特征在于：所述前面板和后面板上均开设有方形通风孔，所述通风孔区域包含在电容通风风道范围内。

5.根据权利要求1所述的紧凑型H桥高压变频器功率单元，其特征在于：所述直流电容组包含三只直流电容，每只电容配有一只均压电阻。

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