專利名稱：逆變器功率單元的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及逆變器技術領域，尤其是指一種逆變器功率單元。
背景技術：
目前，應用于中大功率(500kW以上)變頻調速器、不間斷電源(Uninterruptible Power Supply ;UPS)、應急電源(Emergency Power Supply ；EPS)等產品中的逆變器功率 單元，其主要由殼體及安裝于殼體中的電容、功率模塊、散熱器、風機、電抗器等功能器件組 成，由于所存在的散熱和干擾等問題，各功能器件之間的組裝結構是否合理，就成為影響逆 變器功率單元性能的關鍵因素之一。參考圖1所示，為一種常見的逆變器功率單元的組裝結構示意圖。在該逆變器功 率單元中，電抗器11設置于殼體的下部處，散熱器13縱向對應于該電抗器11而設置于該 電抗器11的上方處，將功率模塊15呈橫向順次排列方式而安裝于該散熱器13的基板上， 電容17與功率模塊15設置于功率模塊15的縱向上方處，位于該電容17的上方處設置有 第一散熱風機19，而位于該功率模塊15(及電抗器11)的上方處設置有第二散熱風機21。參閱圖2a和2b，為另一種常見的逆變器功率單元的組裝結構的示意圖。在該逆變 器功率單元中，電抗器31安裝于殼體33的下部處，而散熱器35則縱向固定于該殼體33之 中，將功率模塊37設置于該散熱器35的基板351，而電容39則并排于該功率模塊37而設 置于殼體33之中，對應于該散熱器35的鰭片353的中部處設置有散熱風扇41，殼體33對 應于散熱器35的兩端處分別形成有出風口，從而形成散熱風道，另外，在裝柜時，在該殼體 33的頂部對應于電容39處設置抽風風機(圖中沒有示出)以用于電容39的散熱。上述組裝結構所存在的缺陷在于1、將電抗器安裝于殼體的下部，會減小散熱風 道的進風量，且，電抗器所產生的熱量會傳遞通過電容和功率模塊，不利于電容組和功率模 塊的散熱；2、電抗器對于整個功率單元而言為一干擾源，將其安裝于殼體下部對應于散熱 風道處，不利于該電抗器的屏蔽設計，易對逆變器功率單元內的控制元件及外部電子設備 產生一定的干擾，影響系統的穩定性，同時，未能將電抗器的工作噪音屏蔽于逆變器功率單 元的機身內部，加大了工作環境的噪音污染；3、電抗器下置的設計結構，需設置獨立的風道 和/或風機對其進行散熱，造成了整個功率單元的體積較為龐大，不利于系統的安裝；4、對 于電容、功率模塊及電抗器分別設置各自的風機或風扇進行散熱，從硬件的角度來說，也加 大了功率單元的故障率。
發明內容本實用新型的目的在于解決現有逆變器功率單元所存在的體積大、電抗器干擾和 環境噪音大、不利于散熱的缺陷，提供一種結構緊湊、散熱效果好、電抗器干擾及環境噪音 小、故障率相對較低的逆變器功率單元。為了實現上述目的，本實用新型通過如下所述的技術方案一種逆變器功率單元， 包括有殼體及設置于所述殼體內的散熱器、功率模塊、電抗器、電容、風機及控制模塊，其中，所述風機設置于所述殼體內腔下部處，所述散熱器設置于所述風機的上方處，所述電抗 器縱向對于所述散熱器而設置于其上方處，所述功率模塊設置于所述散熱器的基板上，所 述電容縱向對應于所述功率模塊而設置于其上方處，所述殼體下部對應于所述風機處形成 有進風口，其上頂面對應于所述電抗器和電容處分別形成有出風口。上述逆變器功率單元中，于所述風機的上方縱向設置一風道隔離板，而將所述殼 體內腔的位于所述風機之上的部分分隔形成左側風道和右側風道，并使所述風機可朝上述 兩個風道送風，所述散熱器和電抗器位于右側風道，所述電容位于左側風道，所述功率模塊 位于左側風道并穿過所述風道隔離板而設置于所述散熱器的基板上。上述逆變器功率單元中，所述控制模塊設置于所述電容和功率模塊之間。上述逆變器功率單元中，所述功率模塊呈橫向順次排列方式而設置于所述散熱器 的基板之上。上述逆變器功率單元中，所述風機的出風口處設置有一導風板，所述導風板形成 有至少一對應于右側風道的第一導風孔及至少一對應于左側風道的第二導風孔。上述逆變器功率單元中，所述風道隔離板的側邊緣延伸至所述殼體的側壁處，而 上邊緣則延伸至所述殼體的上頂面處。上述逆變器功率單元中，所述風道隔離板為金屬材料制備。上述逆變器功率單元中，所述散熱器和電抗器兩者之間的距離為100MM。上述逆變器功率單元中，所述散熱器的鰭片的長邊與基板的長度方向平行。上述逆變器功率單元中，所述散熱器的長度方向與右側風道送風方向相一致。本實用新型所公開的逆變器功率單元，其將電抗器設置于殼體內腔位于散熱器的 上方處，并在殼體下部設置風機以對殼體內的功能器件吹風散熱，可使各個功能器件的分 布結構較為緊湊，減少所需設置的風機或風扇的數量，從而減少功率單元的體積及故障率， 且電抗器所產生的熱量直接散發出去，不會流過其他功能器件，可提高功率單元的散熱效
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圖1是一種常見的逆變器功率單元的組裝結構示意圖。圖2a、2b分別是另一種常見的逆變器功率單元的外觀結構圖和組裝結構示意圖。圖3是本實用新型逆變器功率單元的外觀結構圖。圖4是本實用新型逆變器功率單元的組裝結構示意圖。圖5是本實用新型逆變器功率單元的組裝結構的另一個方向的示意圖。
具體實施方式
為使本領域的普通技術人員更加清楚地理解本實用新型的目的、技術方案和優 點，
以下結合附圖和實施例對本實用新型做進一步的闡述。結合圖3至圖5所示，本實用新型所公開的逆變器功率單元包括有一殼體10，于該 殼體10中設置有散熱器12、功率模塊14、電抗器16、電容18、風機20、控制模塊(圖中沒 有示出)等功能器件。其中，風機20設置于該殼體10內腔下部處，于該風機20的上方縱 向設置一風道隔離板22，從而將該殼體10內腔的位于該風機20之上的部分分隔形成左側風道和右側風道，并使風機20可同時朝上述兩個風道送風。散熱器12設置于該風道隔離 板22右側的近風機20處，其具有一基板120及自該基板120延伸形成的多個鰭片122，鰭 片122的長邊與基板120的長度方向平行，且相鄰兩個鰭片122之間的間距相等。功率模 塊14位于該風道隔離板22左側并穿過該風道隔離板22而設置于該散熱器12的基板120 上，在此實施例中，功率模塊14呈橫向順次排列方式而設置于該散熱器12的基板120之 上。電抗器16縱向對應于散熱器12設置于該散熱器12的上方處，一般地，散熱器12和電 抗器16兩者之間的距離以100MM左右為宜。電容18設置于該風道隔離板22左側位于功 率模塊14的縱向上方處，而將控制模塊設置于電容18和功率模塊14之間，當然，也可將功 率模塊14設置于殼體10的其他位置處，例如功率模塊12的下方處。該殼體10下部對應 于該風機20處形成有進風口，上頂面對應于電抗器16和電容18處分別形成有出風口。 在本實施例中，該風機20的出風口處設置有一導風板24，該導風板24形成有至少 一對應于右側風道的第一導風孔及至少一對應于左側風道的第二導風孔，如此，藉由第一 導風孔和第二導風孔的作用，而將風機20的出風分別導送至右側風道以對散熱器12、電抗 器16進行散熱和左側風道以對控制器件、電容18進行散熱。由于右側風道內所設置的功 能器件所產生的熱量大于左側風道內所設置的功能器件所產生的熱量，故而，風機20對于 右側風道的送風量一般需大于對于左側風道的送風量。工作時，風機20啟動，經由導風板24的第一導風孔而對右側風道吹風，通過熱對 流方式而將功率模塊14 (所產生的熱量傳遞至散熱器12處)、電抗器16所產生的熱量經由 殼體10上頂面處的出風口散發出去，經由導風板24的第二導風孔而對左側風道吹風，通過 熱對流方式而將控制模塊、電容18所產生的熱量藉由殼體10上頂面處的出風口散發出去。 將電抗器16設置于殼體10內的散熱器12的上方處，并在殼體10下部設置風機20以對殼 體10內的功能器件吹風散熱，可使各個功能器件的分布結構較為緊湊，從而減小功率單元 的體積，且電抗器16所產生的熱量直接散發出去，不會流過其他功能器件，可提高功率單 元的散熱效果。此外，可只在殼體的下部設置一風機以對設于其上的功能器件吹風散熱，減 少所需的風機或風扇的數量，進而可減少功能單元的故障率。優選地，該風道隔離板22采用金屬材料制備，其側邊緣延伸至殼體10的側壁處， 而上邊緣則延伸至殼體10的上頂面處，這樣，右側風道則形成一個相對密閉的空間，而將 電抗器16安裝于其中，可減小電抗器16對諸如控制器件等其他電子設備的干擾，同時，電 抗器16所產生的噪音也基本屏蔽于該空間內，大幅度降低對外部環境的噪音污染。一般地，該散熱器12的長度方向與右側風道送風方向相一致，如此，利于空氣的 熱對流，可提高散熱效果。以上所述僅為本實用新型的優選實施例，而非對本實用新型做任何形式上的限 制。本領域的技術人員可在上述實施例的基礎上施以各種等同的更改和改進，凡在權利要 求范圍內所做的等同變化或修飾，均應落入本實用新型保護范圍之內。
權利要求一種逆變器功率單元，包括有殼體(10)及設置于所述殼體(10)內的散熱器(12)、功率模塊(14)、電抗器(16)、電容(18)、風機(20)及控制模塊，其特征在于所述風機(20)設置于所述殼體(10)內腔下部處，所述散熱器(12)設置于所述風機(20)的上方處，所述電抗器(16)縱向對于所述散熱器(12)而設置于其上方處，所述功率模塊(14)設置于所述散熱器(12)的基板(120)上，所述電容(18)縱向對應于所述功率模塊(14)而設置于其上方處，所述殼體(10)下部對應于所述風機(20)處形成有進風口，其上頂面對應于所述電抗器(16)和電容(18)處分別形成有出風口。
2.如權利要求1所述的逆變器功率單元，其特征在于于所述風機(20)的上方縱向設 置一風道隔離板(22)，而將所述殼體(10)內腔的位于所述風機(20)之上的部分分隔形成 左側風道和右側風道，并使所述風機(20)可朝上述兩個風道送風，所述散熱器(12)和電抗 器(16)位于右側風道，所述電容(18)位于左側風道，所述功率模塊(14)位于左側風道并 穿過所述風道隔離板(22)而設置于所述散熱器(12)的基板(120)上。
3.如權利要求1或2所述的逆變器功率單元，其特征在于所述控制模塊設置于所述 電容(18)和功率模塊(14)之間。
4.如權利要求2所述的逆變器功率單元，其特征在于所述功率模塊(14)呈橫向順次 排列方式而設置于所述散熱器(12)的基板(120)之上。
5.如權利要求2所述的逆變器功率單元，其特征在于所述風機(20)的出風口處設置 有一導風板(24)，所述導風板(24)形成有至少一對應于右側風道的第一導風孔及至少一 對應于左側風道的第二導風孔。
6.如權利要求2所述的逆變器功率單元，其特征在于所述風道隔離板(22)的側邊緣 延伸至所述殼體(10)的側壁處，而上邊緣則延伸至所述殼體(10)的上頂面處。
7.如權利要求6所述的逆變器功率單元，其特征在于所述風道隔離板(22)為金屬材 料制備。
8.如權利要求1或2所述的逆變器功率單元，其特征在于所述散熱器(12)和電抗器 (16)兩者之間的距離為100MM。
9.如權利要求2所述的逆變器功率單元，其特征在于所述散熱器(12)的鰭片(122) 的長邊與基板(120)的長度方向平行。
10.如權利要求9所述的逆變器功率單元，其特征在于所述散熱器(12)的長度方向 與右側風道送風方向相一致。
專利摘要本實用新型公開一種逆變器功率單元，其包括有殼體及設置于所述殼體內的散熱器、功率模塊、電抗器、電容、風機及控制模塊，其中，所述風機設置于所述殼體內腔下部處，所述散熱器設置于所述風機的上方處，所述電抗器縱向對于所述散熱器而設置于其上方處，所述功率模塊設置于所述散熱器的基板上，所述電容縱向對應于所述功率模塊而設置于其上方處，所述殼體下部對應于所述風機處形成有進風口，其上頂面對應于所述電抗器和電容處分別形成有出風口。本實用新型采用電抗器內置的方式，具有結構緊湊、散熱效果好、低干擾等優點。
文檔編號H02M7/44GK201774472SQ201020186428
公開日2011年3月23日 申請日期2010年5月4日 優先權日2010年5月4日
發明者吳建安, 朱江榮 申請人:深圳市英威騰電氣股份有限公司