逆变器功率单元的集成器件及电路板制造技术

本实用新型专利技术涉及电子开关技术领域，本实用新型专利技术提供一种逆变器功率单元的集成器件及电路板，集成器件包括基板，所述基板上沿第一方向依次排列设置整流模块、第一IGBT模块以及第二IGBT模块，整流模块、第一IGBT模块以及第二IGBT模块依次相连，将整流模块、第一IGBT模块以及第二IGBT模块在基板上进行封装，通过合理设计排列方式以及所连接的输入输出端口，可以实现减小直流母线环电流回路，降低直流母线回路中阻抗，从而降低因直流母线中阻抗引起瞬间的过压和过流造成对IGBT的不利影响，同时，整流电路和H桥逆变电路实现整体化封装，可以更好实现采用印制板电路代替叠层母排，简化功率单元主回路结构设计。

Integrated device and circuit board of inverter power unit

The utility model relates to the technical field of electronic switch, the utility model provides an integrated device and circuit board of an inverter power unit, integrated device comprises a substrate, the substrate sequentially arranged along a first direction to set the first rectifier module, IGBT module and second IGBT modules, rectifier module, IGBT module and the first second IGBT module is connected the first rectifier module, IGBT module and second IGBT modules were encapsulated in the substrate, through reasonable design and arrangement of the connected input output port, can reduce the DC loop current loop, reduce the impedance of DC bus loop, reduce the impedance of DC bus caused by transient overvoltage and overcurrent caused by the adverse effects. The IGBT at the same time, rectifier circuit and H bridge inverter circuit to achieve the overall package, can be used to achieve better India The system board circuit instead of the laminated busbar, simplify the structure of the main circuit design of power unit.

【技术实现步骤摘要】
逆变器功率单元的集成器件及电路板
本技术涉及电子开关
，尤其涉及一种逆变器功率单元的集成器件及电路板。
技术介绍
目前多单元串联型高压逆变器的功率单元都采用整流、滤波、逆变二象限主回路拓扑电路结构，如图1所示，通过整流实现交-直变换，再通过IGBT实现直—交逆变变换，在直流电作为逆变器的供电电源时，滤波电容主要是吸收来自于逆变器向该电源索取的高幅值脉动电流，阻止其在该电源的阻抗上产生高幅值脉动电压，使逆变器端的电源电压波动保持在允许范围。同时防止来自该电源的过电压和瞬时过电压对逆变器的影响。目前，如图2所示，多单元串联型高压逆变器的功率单元整流、滤波、逆变三部分都采用分立器件，通过铜排母线进行搭接连线，形成二象限主回路。上述主回路由于结构自身的局限性，该方案有如下问题：1)在直流电作为逆变器的供电电源时，由于这个直流电源需要通过直流母线与逆变器链接，直流母线自身阻抗的大小直接影响滤波电容的设计和效果。直流母线自身阻抗的大小取决于铜排母线的搭建，由于采用分离器件和结构布局局限的原因，铜排母线自身阻抗就很大，而且该阻抗大小值很难测量和仿真设计，造成滤波电容的设计较难，存在不确定性。2)由于采用分离器件和结构布局的局限性原因，采用叠层母排搭建成的直流母线电流环路大，因而搭建出来的直流母线阻抗大。如图3所示，在直流电源、H桥与负载形成的电流环路中，由于H桥采用分离器件，开关器件Q1、Q2、Q3、Q4之间的连接通过叠层母排连接，在器件Q1、Q2、Q3、Q4之间的连接铜排线路长，阻抗大，该阻抗产生的dv/dt和di/dt引起瞬间的过压和过流，直接影响IGBT。技术内容本技术的目的在于提供一种逆变器功率单元的集成器件及电路板，旨在解决采用分离器件布局不合理以及分离器件之间采用叠层母排搭建成的直流母线电流环路大和阻抗大的问题。本技术是这样实现的，本技术第一方面提供一种逆变器功率单元的集成器件，所述集成器件包括基板，所述基板上沿第一方向依次排列设置整流模块、第一IGBT模块以及第二IGBT模块，所述整流模块、所述第一IGBT模块以及所述第二IGBT模块依次相连；所述基板上与所述第一方向平行的第一侧边上依次设有与所述整流模块连接的三相交流输入端、与所述第一IGBT模块连接的第一IGBT输出端以及与所述第二IGBT模块连接的第二IGBT输出端；所述基板上与所述第一侧边相对的第二侧边上设有与所述第一IGBT模块对应连接的第一IGBT输入端和与所述第二IGBT模块对应连接的第二IGBT输入端；所述基板上与所述第一侧边和所述第二侧边相邻且靠近所述整流模块的第三侧边上设有第一直流正极端和第一直流负极端，所述第一直流正极端和所述第一直流负极端与所述整流模块相连；所述基板上与所述第三侧边相对的第四侧边上设有第二直流正极端和第二直流负极端，所述第二直流正极端和所述第二直流负极端与所述第二IGBT模块相连。结合第一方面，作为本技术的第一方面的第一种实施方式，所述整流模块包括沿与所述第一方向依次排列设置的第一组二极管、第二组二极管以及第三组二极管，所述第一组二极管的第一端连接所述三相交流输入端中的R相交流输入端，所述第二组二极管的第一端连接所述三相交流输入端中的S相交流输入端，所述第三组二极管的第一端连接所述三相交流输入端中的T相交流输入端，所述第一组二极管的第二端、所述第二组二极管的第二端以及所述第三组二极管的第二端与所述第一直流正极端共接，所述第一组二极管的第三端、所述第二组二极管的第三端以及所述第三组二极管的第三端与所述第一直流负极端共接。结合第一方面的第一种实施方式，作为本技术的第一方面的第二种实施方式，所述第一组二极管包括第一二极管和第二二极管，所述第一二极管的阴极为所述第一组二极管的第二端，所述第一二极管的阳极与所述第二二极管的阴极共接并构成所述第一组二极管的第一端，所述第二二极管的阳极为所述第一组二极管的第三端；所述第二组二极管包括第三二极管和第四二极管，所述第三二极管的阴极为所述第二组二极管的第二端，所述第三二极管的阳极与所述第四二极管的阴极共接并构成所述第二组二极管的第一端，所述第四二极管的阳极为所述第二组二极管的第三端；所述第三组二极管包括第五二极管和第六二极管，所述第五二极管的阴极为所述第三组二极管的第二端，所述第五二极管的阳极与所述第六二极管的阴极共接并构成所述第三组二极管的第一端，所述第六二极管的阳极为所述第三组二极管的第三端。结合第一方面，作为本技术的第一方面的第三种实施方式，所述第一IGBT模块包括沿与所述第一方向依次排列设置的第一IGBT单元和第二IGBT单元，所述第一IGBT单元的第一端通过所述整流模块连接所述第一直流正极端，所述第一IGBT单元的第一端并通过所述第二IGBT模块连接所述第二直流正极端，所述第一IGBT单元的第二端连接所述第一IGBT输入端中的第一输入端，所述第一IGBT单元的第三端与接第二IGBT单元的第一端共接并连接所述第一IGBT输出端以及所述第一IGBT输入端中的第二输入端，所述第二IGBT单元的第二端连接所述第一IGBT输入端中的第三输入端，所述第二IGBT单元的第三端通过所述整流模块连接所述第一直流负极端，所述第二IGBT单元的第三端并通过所述第二IGBT模块连接所述第二直流负极端，所述第二IGBT单元的第三端并连接所述第一IGBT输入端中的第四输入端。结合第一方面的第三种实施方式，作为本技术的第一方面的第四种实施方式，所述第一IGBT单元包括第一IGBT和第一二极管，所述第一IGBT的集电极和所述第一二极管的阴极共接并构成所述第一IGBT单元的第一端，所述第一IGBT的栅极为所述第一IGBT单元的第二端，所述第一IGBT的发射极与所述第一二极管的阳极共接并构成所述第一IGBT单元的第三端；所述第二IGBT单元包括第二IGBT和第二二极管，所述第二IGBT的集电极和所述第二二极管的阴极共接并构成所述第二IGBT单元的第一端，所述第二IGBT的栅极为所述第二IGBT单元的第二端，所述第二IGBT的发射极与所述第二二极管的阳极共接并构成所述第二IGBT单元的第三端。结合第一方面的第三种实施方式，作为本技术的第一方面的第五种实施方式，所述第二IGBT模块包括沿与所述第一方向依次排列设置的第三IGBT单元和第四IGBT单元，所述第三IGBT单元的第一端连接所述第一IGBT单元的第一端，所述第三IGBT单元的第二端连接所述第二IGBT输入端中的第一输入端，所述第三IGBT单元的第三端与所述第四IGBT单元的第一端共接并连接所述第二IGBT输出端和所述第二IGBT输入端中的第二输入端，所述第四IGBT单元的第二端连接所述第二IGBT输入端中的第三输入端，所述第四IGBT单元的第三端连接所述第二IGBT输入端中的第四输入端。结合第一方面的第五种实施方式，作为本技术的第一方面的第六种实施方式，所述第二IGBT单元包括第三IGBT和第三二极管，所述第三IGBT的集电极和所述第三二极管的阴极共接并构成所述第三IGBT单元的第一端，所述第三IGBT的栅极为所述第三IGBT单元的第二端，所述第三IGBT的发射极与所述第三二极管的阳极共接本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种逆变器功率单元的集成器件，其特征在于，所述集成器件包括基板，所述基板上沿第一方向依次排列设置整流模块、第一IGBT模块以及第二IGBT模块，所述整流模块、所述第一IGBT模块以及所述第二IGBT模块依次相连；所述基板上与所述第一方向平行的第一侧边上依次设有与所述整流模块连接的三相交流输入端、与所述第一IGBT模块连接的第一IGBT输出端以及与所述第二IGBT模块连接的第二IGBT输出端；所述基板上与所述第一侧边相对的第二侧边上设有与所述第一IGBT模块对应连接的第一IGBT输入端和与所述第二IGBT模块对应连接的第二IGBT输入端；所述基板上与所述第一侧边和所述第二侧边相邻且靠近所述整流模块的第三侧边上设有第一直流正极端和第一直流负极端，所述第一直流正极端和所述第一直流负极端与所述整流模块相连；所述基板上与所述第三侧边相对的第四侧边上设有第二直流正极端和第二直流负极端，所述第二直流正极端和所述第二直流负极端与所述第二IGBT模块相连。

【技术特征摘要】
1.一种逆变器功率单元的集成器件，其特征在于，所述集成器件包括基板，所述基板上沿第一方向依次排列设置整流模块、第一IGBT模块以及第二IGBT模块，所述整流模块、所述第一IGBT模块以及所述第二IGBT模块依次相连；所述基板上与所述第一方向平行的第一侧边上依次设有与所述整流模块连接的三相交流输入端、与所述第一IGBT模块连接的第一IGBT输出端以及与所述第二IGBT模块连接的第二IGBT输出端；所述基板上与所述第一侧边相对的第二侧边上设有与所述第一IGBT模块对应连接的第一IGBT输入端和与所述第二IGBT模块对应连接的第二IGBT输入端；所述基板上与所述第一侧边和所述第二侧边相邻且靠近所述整流模块的第三侧边上设有第一直流正极端和第一直流负极端，所述第一直流正极端和所述第一直流负极端与所述整流模块相连；所述基板上与所述第三侧边相对的第四侧边上设有第二直流正极端和第二直流负极端，所述第二直流正极端和所述第二直流负极端与所述第二IGBT模块相连。2.如权利要求1所述的集成器件，其特征在于，所述整流模块包括沿与所述第一方向依次排列设置的第一组二极管、第二组二极管以及第三组二极管，所述第一组二极管的第一端连接所述三相交流输入端中的R相交流输入端，所述第二组二极管的第一端连接所述三相交流输入端中的S相交流输入端，所述第三组二极管的第一端连接所述三相交流输入端中的T相交流输入端，所述第一组二极管的第二端、所述第二组二极管的第二端以及所述第三组二极管的第二端与所述第一直流正极端共接，所述第一组二极管的第三端、所述第二组二极管的第三端以及所述第三组二极管的第三端与所述第一直流负极端共接。3.如权利要求2所述的集成器件，其特征在于，所述第一组二极管包括第一二极管和第二二极管，所述第一二极管的阴极为所述第一组二极管的第二端，所述第一二极管的阳极与所述第二二极管的阴极共接并构成所述第一组二极管的第一端，所述第二二极管的阳极为所述第一组二极管的第三端；所述第二组二极管包括第三二极管和第四二极管，所述第三二极管的阴极为所述第二组二极管的第二端，所述第三二极管的阳极与所述第四二极管的阴极共接并构成所述第二组二极管的第一端，所述第四二极管的阳极为所述第二组二极管的第三端；所述第三组二极管包括第五二极管和第六二极管，所述第五二极管的阴极为所述第三组二极管的第二端，所述第五二极管的阳极与所述第六二极管的阴极共接并构成所述第三组二极管的第一端，所述第六二极管的阳极为所述第三组二极管的第三端。4.如权利要求1所述的集成器件，其特征在于，所述第一IGBT模块包括沿与所述第一方向依次排列设置的第一IGBT单元和第二IGBT单元，所述第一IGBT单元的第一端通过所述整流模块连接所述第一直流正极端，所述第一IGBT单元的第一端并通过所述第二IGBT模块连接所述第二直流正极端，所述第一IGBT单元的第二端连接所述第一IGBT输入端中的第一输入端，所述第一IGBT单元的第三端与接第二IGBT单元的第一端共接并连接所述第一IGBT输出端以及所述第一IGBT...

【专利技术属性】
技术研发人员：邓习兵，李帅军，
申请(专利权)人：深圳市昭恒新能源技术有限公司，
类型：新型
国别省市：广东,44