輔助變流逆變器模塊的制作方法
【專利摘要】本實用新型涉及一種輔助變流逆變器模塊，所述逆變器模塊包括：IGBT器件、散熱器、支撐電容、驅動板、復合母排、自由插拔裝置、結構殼體，所述散熱器和結構殼體連接，所述自由插拔裝置和結構殼體連接，所述IGBT器件和結構殼體連接，所述支撐電容和結構殼體連接，所述驅動板和結構殼體連接，所述復合母排和結構殼體連接，所述驅動板和IGBT器件連接。本實用新型的有益效果在于：能夠避免錯誤的安裝，具有很高的可靠性和安全性；簡潔緊湊的設計，節省內部空間；減小分布電容；以更低的電壓降實現高電流承載能力；比電纜更容易散熱冷卻，溫升小；電阻低；分布電感低，特別是對IGBT的應用，可以降低由于電壓擊穿而引起的電器元件損壞概率。
【專利說明】輔助變流逆變器模塊
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及一種逆變器，尤其涉及一種輔助變流逆變器模塊。
【背景技術】
[0002]逆變器又稱逆變電源，是一種電源轉換裝置，可將12V或24V的直流電轉換成240V、50Hz交流電或其它類型的交流電。它輸出的交流電可用于各類設備，最大限度地滿足移動供電場所或無電地區用戶對交流電源的需要。有了逆變器，就可利用直流電轉換成交流電為電器提供穩定可靠的用電保障。逆變器還能夠與發電機配套使用，能有效地節約燃料、減少噪音；在風能、太陽能領域，逆變器更是必不可少。小型逆變器還能夠利用汽車、輪船、便攜供電設備，在野外提供交流電源。逆變器有著廣泛的用途，它用于各類交通工具，如汽車、各類艦船以及飛行器，以及工業電力系統如機車輸變電路，煤礦及礦山設備等；在太陽能及風能發電領域，逆變器有著不可替代的作用。
[0003]目前，逆變器模塊中功率模塊與其他元器件之間多采用導線加接線頭的連接方式。這種方式存在以下問題:(1)由于多個功率模塊的功率端數量較多，要連接的導線數量較多，其安裝過程耗時費力；(2)較多的導線占據較大的機箱內部空間，不便于其余電子器件的安裝；(3)連接線過多，容易產生接線故障，元器件相互干擾大，均會影響模塊的可靠性，同時其日常維修難度極大；(4)在大電流、高電壓下，功率模塊的接線處易形成高溫，弓丨起功率器件的散熱不當，影響機車模塊的正常工作。傳統的模塊連接方式，一般都是通過螺桿及螺母器件，將設備內的組件和外部組件緊固連接，實現輸入輸出手動連接，但是連接繁瑣，更換周期長，如果設備發生故障，需要更換發生故障的設備的時候，耗時較長，會造成機車長時間停運，影響線路安全；如冶煉單位，設備發生故障會造成長時間停電，造成不必要的損失。
[0004]中國專利申請號為201210198035.1的專利申請公開了一種大功率太陽能三相并網逆變器，其包括機箱、電氣柜、工作變壓器、正極銅排、負極銅排、與正極銅排連接的接觸器一、檢測接觸器一出線端電流的電流傳感器一、與接觸器一及負極銅排都連接的逆變模塊、與逆變模塊連接的電抗器、與電抗器并聯的三相電容、檢測電抗器與三相電容輸出端電流的電流傳感器二、與電抗器輸出端連接的濾波器、與濾波器連接的接觸器二、與接觸器二連接的斷路器，其特征在于，所述逆變模塊包括至少一組功率模塊組，所述功率模塊組包括每個都用于實現一個相位變流的三個功率模塊，每個功率模塊都具有單獨的疊層母排。
[0005]每個功率模塊都包括位于對應疊層母排上部的IGBT組件、位于疊層母排下部的電容組件。
[0006]每個功率模塊的IGBT組件與電容組件都位于對應疊層母排的同一側。
[0007]功率模塊橫向并排分布；每個功率模塊都還包括用于對TGBT組件散熱的散熱器；每個功率模塊組的其中一對相鄰模塊的散熱器相向分布。
[0008]所述每個功率模塊都還包括散熱器固定連接的模塊支架，所述IGBT組件固定于散熱器上。[0009]上述公開的逆變器依然存在以下缺陷:傳統的逆變器方式，容易產生錯誤的安裝，難以保證可靠性和安全性；設計復雜，內部體積龐大，分布電感高，難以散熱，溫升大，電阻高，容易由于電壓擊穿而引起電器元件的損壞。
實用新型內容
[0010]本實用新型為一種輔助變流逆變器模塊，包括:IGBT器件、散熱器、支撐電容、驅動板、復合母排、自由插拔裝置、結構殼體，所述散熱器和結構殼體連接，所述自由插拔裝置和結構殼體連接，所述IGBT器件和結構殼體連接，所述支撐電容和結構殼體連接，所述驅動板和結構殼體連接，所述復合母排和結構殼體連接，所述驅動板和IGBT器件連接。
[0011]進一步地，所述驅動板包括:電源、芯片、電路板，所述電路板分別和電源、芯片連接。
[0012]進一步地，所述復合母排包括公共端母排、負母排、正母排，所述公共端母排、負母排、正母排自上至下疊加組成，所述公共端母排、負母排、正母排相互之間設置一層絕緣膜，所述逆變器模塊外層設置一層絕緣膜。
[0013]進一步地，所述自由插拔裝置包括電極頭、螺母、墊片、絕緣板，所述電極頭穿過絕緣板，所述電極頭位于絕緣板上部的部分設有螺紋，所述電極頭位于絕緣板下部的部分為圓弧部分，所述螺母和墊片通過所述螺紋將所述電極頭固定在絕緣板上。
[0014]進一步地，所述復合母排表面為鍍銀層，鍍銀層的厚度大于Sum。
[0015]進一步地，所述復合母排與外部元器件連接時，其周邊部分鍍銀層外露，以便與外部元器件連接平面對整齊。
[0016]進一步地，所述自由插拔裝置中電極頭為七個，呈一字排開，相鄰電極頭之間間隔相等。
[0017]進一步地，所述自由插拔裝置中螺母和墊片外部為鍍銀層，鍍銀層厚度大于12um。
[0018]進一步地，所述自由插拔裝置中螺母包括壓緊厚螺母和壓緊薄螺母。
[0019]本實用新型有益效果在于:能夠避免錯誤的安裝，具有很高的可靠性和安全性；簡潔緊湊的設計，節省內部空間；減小分布電容；以更低的電壓降實現高電流承載能力斗匕電纜更容易散熱冷卻，溫升小；電阻低；分布電感低，特別是對IGBT器件的應用，能夠降低由于電壓擊穿而引起的電器元件損壞概率。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0020]附圖1所示為本實用新型所述一種輔助變流逆變器模塊示意圖。
[0021]附圖2所示為本實用新型所述一種輔助變流逆變器模塊復合母排示意圖。
[0022]附圖3所示為本實用新型所述一種輔助變流逆變器模塊自由插拔裝置示意圖。
[0023]附圖標記如下:101-結構殼體、102-驅動板、103-復合母排、104-自由插拔裝置、105-散熱器、106-1GBT器件、107-支撐電容、201-公共端母排、202-負母排、203-正母排、204-絕緣膜、301-電極頭、302-墊片、303-螺母。
【具體實施方式】
[0024]以下結合說明書附圖對本實用新型的優選實施例進行說明，應當理解，此處所描述的優選實施例僅用于說明和解釋本實用新型，并不用于限定本實用新型。
[0025]如圖1-3所示，一種輔助變流逆變器模塊，包括:IGBT器件106、散熱器105、支撐電容107、驅動板102、復合母排103、自由插拔裝置104、結構殼體101，所述散熱器105和結構殼體101連接，所述自由插拔裝置104和結構殼體101連接，所述IGBT器件106和結構殼體101連接，所述支撐電容107和結構殼體101連接，所述驅動板102和結構殼體101連接，所述復合母排103和結構殼體101連接，所述驅動板102和IGBT器件106連接。
[0026]所述驅動板102包括:電源、芯片、電路板，所述電路板分別和電源、芯片連接。
[0027]所述驅動板102僅需一個不需要進行隔離處理的+15V電源(圖中未示)直接給芯片(圖中未示)供電即可。所述芯片的輸入信號為+15V/0V互補脈沖信號，所述芯片輸出三組相同的信號，每組信號同時驅動電路板(圖中未示)中同一橋臂(圖中未示)的上開關管、下開關管(圖中未示)，即用作三個橋臂(圖中未示)的六件開關管驅動。
[0028]驅動板102采用西門康公司的SKHI22AH4R (圖中未示)為芯片，所述芯片集成了過流、電源欠壓、信號電平過低保護功能。SKHI22AH4芯片只需少量外圍分立元件，就能夠直接驅動IGBT器件106，是一種性能優異、成熟的芯片。
[0029]所述復合母排103包括公共端母排201、負母排202、正母排203，所述公共端母排
201、負母排202、正母排203自上至下疊加組成，所述公共端母排201、負母排202、正母排203相互之間設置一層絕緣膜204，所述逆變器模塊外層設置一層絕緣膜204。所述公共端母排201、負母排202、正母排203由T2紫銅材質加工而成。所述公共端母排201、負母排
202、正母排203表面的鍍銀層(圖中未示)厚度大于Sum。所述公共端母排201、負母排202、正母排203與元器件(圖中未示)連接時，其周邊部分鍍銀層外露，并與元器件連接平面對整齊，所述鍍銀層能夠增加導電性，同時也能降低電磁干擾。所述逆變器模塊的復合母排103的公共端母排201、負母排202、正母排203之間工頻耐壓為2500V/50Hzl分鐘。所述逆變器模塊公共端母排201、負母排202、正母排203之間的電流沖擊為600A/1S。所述輔助變流逆變器模塊采用復合母排103能夠實現減少布線長度，降低線路分布電感。
[0030]所述自由插拔裝置104包括電極頭301、螺母302、墊片302、絕緣板(圖中未示)，所述電極頭301穿過絕緣板，所述電極頭301位于絕緣板上部的部分設有螺紋，所述電極頭301位于絕緣板下部的部分為圓弧部分，所述螺母302和墊片302通過所述螺紋將所述電極頭301固定在絕緣板上。
[0031]所述自由插拔裝置104中電極頭為七個，呈一字排開，相鄰電極頭301之間間隔相
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[0032]所述自由插拔裝置104中的螺母302和墊片302外部為鍍銀層，鍍銀層厚度大于12um。
[0033]所述自由插拔裝置104中的螺母302包括壓緊厚螺母(圖中未示)和壓緊薄螺母(圖中未示)。將壓緊厚螺母擰緊在電極頭301位于絕緣板上部的螺紋處，之后將壓緊薄螺母擰緊在所述螺紋剩余暴露螺紋處，從而將電極頭301能夠緊固的固定在絕緣板上。
[0034]所述輔助變流逆變器模塊采用強迫循環風進行冷卻，所述散熱器105采用鋁質材料，所述散熱器105為IGBT器件106提供冷卻。
[0035]所述結構殼體101采用能夠滿足96小時鹽霧試驗的鍍鋅鋼板。
[0036]所述支撐電容107大小為5600 μ F/400V，具有高承載能力、易散熱、溫升小，降低電器元件損壞率的優勢。
[0037]本實用新型并不限于上述實施方式，在不背離本實用新型的實質內容的情況下，本領域技術人員可以想到的任何變形、改進、替換均落入本實用新型的權利要求記載的保護范圍。
【權利要求】
1.一種輔助變流逆變器模塊，其特征在于，所述輔助變流逆變器模塊包括=IGBT器件、散熱器、支撐電容、驅動板、復合母排、自由插拔裝置、結構殼體，所述散熱器和結構殼體連接，所述自由插拔裝置和結構殼體連接，所述IGBT器件和結構殼體連接，所述支撐電容和結構殼體連接，所述驅動板和結構殼體連接，所述復合母排和結構殼體連接，所述驅動板和IGBT器件連接。
2.根據權利要求1所述的一種輔助變流逆變器模塊，其特征在于，所述驅動板包括:電源、芯片、電路板，所述電路板分別和電源、芯片連接。
3.根據權利要求1所述的一種輔助變流逆變器模塊，其特征在于，所述復合母排包括公共端母排、負母排、正母排，所述公共端母排、負母排、正母排自上至下疊加組成，所述公共端母排、負母排、正母排相互之間設置一層絕緣膜，所述逆變器模塊外層設置一層絕緣膜。
4.根據權利要求1所述的一種輔助變流逆變器模塊，其特征在于，所述自由插拔裝置包括電極頭、螺母、墊片、絕緣板，所述電極頭穿過絕緣板，所述電極頭位于絕緣板上部的部分設有螺紋，所述電極頭位于絕緣板下部的部分為圓弧部分，所述螺母和墊片通過所述螺紋將所述電極頭固定在絕緣板上。
5.根據權利要求3所述的一種輔助變流逆變器模塊，其特征在于，所述復合母排表面為鍍銀層，鍍銀層的厚度大于8um。
6.根據權利要求3所述的一種輔助變流逆變器模塊，其特征在于，所述復合母排與外部元器件連接時，其周邊部分鍍銀層外露，以便與外部元器件連接平面對整齊。
7.根據權利要求4所述的一種輔助變流逆變器模塊，其特征在于，所述自由插拔裝置中電極頭為七個，呈一字排開，相鄰電極頭之間間隔相等。
8.根據權利要求4所述的一種輔助變流逆變器模塊，其特征在于，所述自由插拔裝置中螺母和墊片外部為鍍銀層，鍍銀層厚度大于12um。
9.根據權利要求4所述的一種輔助變流逆變器模塊，其特征在于，所述自由插拔裝置中螺母包括壓緊厚螺母和壓緊薄螺母。
【文檔編號】H02M7/00GK203504429SQ201320656405
【公開日】2014年3月26日 申請日期:2013年10月23日 優先權日:2013年10月23日
【發明者】吳健, 馬春華 申請人:北京京鐵信達鐵路設備有限公司