CN210985952U - 一种高防护等级的h桥高压变频器功率单元 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种高防护等级的H桥高压变频器功率单元，属于半导体开关技术领域，包括外壳、散热器组件、旁路板模块、电容组件、主控***组件；所述散热器组件、电容组件设置在外壳内；所述电容组件设置在散热器组件下方，所述旁路板模块与散热器组件连接；所述散热器组件包括整流二极管、IGBT功率模块、分压电阻、旁路可控硅模块、吸收电容、散热器；所述分压电阻设置在散热器底部，所述旁路可控硅模块设置在两个IGBT功率模块之间；单元进线通过进线母排与整流二极管相连，并与电容组件的电气连接，且连接于IGBT功率模块的输入端，IGBT功率模块的输出端通过输出功率端子向壳体外输出。

Description

一种高防护等级的H桥高压变频器功率单元

技术领域

本实用新型属于半导体开关技术领域，涉及一种高防护等级的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如图6所示。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直流电容与散热器远近不均匀，使得电容组件受热不均，寿命降低。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。④单元进线多半采用电缆进行，不利于装配和现场维护。

实用新型内容

有鉴于此，本实用新型的目的在于提供一种高防护等级的H桥高压变频器功率单元，该单元采用模块化设计，结构紧凑，布置合理，电容受热均匀，使用寿命长，且其风道与散热器风道相互独立，通风效果好，IP防护等级高。

为达到上述目的，本实用新型提供如下技术方案：

一种高防护等级的H桥高压变频器功率单元，包括基体、前面板、散热器组件、旁路板模块、电容组件、主控***组件、后面板和后盖；所述基体、前面板、后面板和后盖组成外壳，所述散热器组件、电容组件设置在外壳内；所述电容组件设置在散热器组件下方，所述旁路板模块与散热器组件连接；

所述散热器组件包括整流二极管、IGBT功率模块、分压电阻、旁路可控硅模块、吸收电容、散热器；所述分压电阻设置在散热器底部，所述旁路可控硅模块设置在两个IGBT功率模块之间；单元进线通过进线母排与整流二极管相连，并与电容组件的电气连接，且连接于IGBT功率模块的输入端，IGBT功率模块的输出端通过输出功率端子向壳体外输出。

进一步，所述单元进线通过进线母排与整流二极管相连，与出线母排位于同一侧(前面板)，进出线母排出入口均用绝缘出口封板封闭，提高单元整体IP防护等级。

进一步，所述电容组件包括电容安装板，所述电容安装板内通过上安装套环和下安装套环安装有多个电容，所述电容间通过第一连接排、第二连接排连接为电容组，并设有电容组负极和电容组正极，每个电容的正负极间连接有均压电阻，还包括用于封闭电容的电容盖板。

进一步，所述电容组件位于散热器组件的正下方，各自散热风道相互独立，便于散热。

进一步，所述主控***组件通过支架安装在散热器组件的右侧，布置合理，使得单元结构紧凑，体积相对同功率单元产品减小1倍。

进一步，所述电容组件通过拉铆螺母与拉铆钉的连接方式与前面板相连。

本实用新型的有益效果在于：本方案的单元的电容排布方式和与散热器的相对位置，使得电容使用寿命明显增加，故障点减少；结构紧凑，布置合理，单元体积与同功率产品相比减小了1倍；散热器组件和电容组件分别采用独立风道，散热性能提升，可靠性增强，提高了功率单元的IP防护等级。

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为所述高防护等级的H桥高压变频器功率单元整体结构示意图；

图2为所述高防护等级的H桥高压变频器功率单元背面结构示意图；

图3为所述高防护等级的H桥高压变频器功率单元主控***组件安装示意图；

图4为所述电容组件结构示意图；

图5为所述散热器组件结构示意图；

图6为背景技术所述功率单元的电路拓扑结构。

附图标记：基体1、前面板2、散热器组件3、旁路板模块4、电容组件5、主控***组件26、后面板6、后面板7、电容组负极8、第一连接排9、均压电阻10、第二连接排11、上安装套环12、电容13、电容安装板14、下安装套环15、电容盖板16、电容组正极17、出线母排18、分压电阻19、进线母排20、整流二极管21、IGBT功率模块22、散热器23、吸收电容24、旁路可控硅模块25、主控***组件26。

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。

请参阅图1～图5，为一种高防护等级的H桥高压变频器功率单元，包括基体1、前面板2、散热器组件3、旁路板模块4、电容组件5、主控***组件26、后面板6和后盖7。

所述基体1、前面板2、后面板6和后盖7组成外壳，所述散热器组件3、电容组件5分别与基体1、前面板2、后面板6相连接，所述电容组件5位于散热器组件3的正下方，所述旁路板组件4通过螺钉固定于散热器23上；单元进线通过进线母排20直接与整流二极管21相连，并实现与电容组件5的电气连接，且连接于IGBT功率模块25的输入端，IGBT功率模块25的输出端通过输出功率端子向壳体外输出。

所述散热器组件3包括整流二极管21、IGBT功率模块22、分压电阻19、旁路可控硅模块25、吸收电容24、散热器23；分压电阻19吊装在散热器23底部，旁路可控硅模块25位于两个IGBT功率模块22之间。

所述单元的进线通过进线母排20直接与整流二极管21相连，与出线母排18位于同一侧(前面板2)，进出线母排出入口均用绝缘出口封板封闭，提高单元整体IP防护等级。

所述电容组件5位于散热器组件3的正下方，各自散热风道相互独立，便于散热。所述电容组件5包括电容安装板14，所述电容安装板内通过上安装套环12和下安装套环15安装有多个电容13，所述电容13间通过第一连接排9、第二连接排11连接为电容组，并设有电容组负极8和电容组正极17，每个电容13的正负极间连接有均压电阻10，在将电容13放进电容安装板14后，利用电容盖板16封闭。

主控***组件26通过支架安装在散热器组件3的右侧，布置合理，使得单元结构紧凑，体积相对同功率单元产品减小1倍。

所述电容组件5通过拉铆螺母与拉铆钉的连接方式与前面板相连。

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 (6)

1.一种高防护等级的H桥高压变频器功率单元，其特征在于：包括基体、前面板、散热器组件、旁路板模块、电容组件、主控***组件、后面板和后盖；所述基体、前面板、后面板和后盖组成外壳，所述散热器组件、电容组件设置在外壳内；所述电容组件设置在散热器组件下方，所述旁路板模块与散热器组件连接；

所述散热器组件包括整流二极管、IGBT功率模块、分压电阻、旁路可控硅模块、吸收电容、散热器；所述分压电阻设置在散热器底部，所述旁路可控硅模块设置在两个IGBT功率模块之间；单元进线通过进线母排与整流二极管相连，并与电容组件的电气连接，且连接于IGBT功率模块的输入端，IGBT功率模块的输出端通过输出功率端子向壳体外输出。

2.根据权利要求1所述的高防护等级的H桥高压变频器功率单元，其特征在于：所述单元进线通过进线母排与整流二极管相连，与出线母排一同位于前面板上，进出线母排出入口均用绝缘出口封板封闭，提高单元整体IP防护等级。

3.根据权利要求1所述的高防护等级的H桥高压变频器功率单元，其特征在于：所述电容组件包括电容安装板，所述电容安装板内通过上安装套环和下安装套环安装有多个电容，所述电容间通过第一连接排、第二连接排连接为电容组，并设有电容组负极和电容组正极，每个电容的正负极间连接有均压电阻，还包括用于封闭电容的电容盖板。

4.根据权利要求1所述的高防护等级的H桥高压变频器功率单元，其特征在于：所述电容组件位于散热器组件的正下方，各自散热风道相互独立。

5.根据权利要求1所述的高防护等级的H桥高压变频器功率单元，其特征在于：所述主控***组件通过支架安装在散热器组件的右侧。

6.根据权利要求1所述的高防护等级的H桥高压变频器功率单元，其特征在于：所述电容组件通过拉铆螺母与拉铆钉与前面板相连。

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