高压变频器功率模块制造技术

本实用新型专利技术涉及一种高压变频器功率模块，包括：散热器（２）、电容组件（３）、机箱（１），所述机箱（１）内分隔形成有安装槽（１１）和容置槽（１２），所述散热器（２）置于容置槽（１２）中，所述电容组件（３）可抽取的安装于安装槽（１１）中；所述电容组件（３）包括抽屉结构件（３１）、设于所述抽屉结构件（３１）上的电容单元（３０），所述电容单元（３０）包括至少两个电容组（３２），所述至少两个电容组（３２）交错排列于所述抽屉结构件（３１）上，每一个电容组（３２）包括至少一个电容（３２１）。本实用新型专利技术的高压变频器功率模块的整体结构简单、紧凑，功率器件的布局合理，能够在保证散热的前提下，使功率回路尽量短。（*该技术在2019年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及电力电子
，更具体地说，涉及一种高压变频器功率模块。
技术介绍
在能源紧缺的今天，高压变频器作为电力电子技术发展的产物，在高压节能方面 发挥着越来越明显的作用。目前，在高压变频器产品中，功率模块作为核心部分，非常重要，因而对功率器件 的合理布局要求很高。不同的器件布局会导致功率回路不同，合理的布局是在保证散热的 前提下，使功率回路尽量小。由于功率模块的合理布局，不仅能够提升高压变频器的整体性 能，而且可以有效节省空间，因而有必要对功率模块进行合理设计。本技术的设计人对现有的高压变频器功率模块进行了长期的分析和研究，发 现目前这些功率模块的设计存在以下问题1、将三个二极管(Diode)和两个绝缘栅双极晶体管(Isolation Gate BipolarTransistor)安装于散热器上，散热器上安装有子铜排与电容组件的母铜排电性连 接，功率回路经由两个绝缘栅双极晶体管通过子铜排、电容组件的母铜排再到三个二极管， 因而功率回路非常长，导致整个功率模块尺寸过大。2、散热器和电容组件通过铜排相连接，铜排基本上都是分为两部分，因而安装误 差大，不方便装配。3、电容组件的电容为平行阵列排布，不仅占据很多空间，而且使得铜排变大，既浪 费了成本，又使整个功率模块尺寸偏大，从而也导致了高压变频器系统变大。4、功率模块的整体布局没有较好的利用空间。
技术实现思路
本技术要解决的技术问题在于，针对上述现有的高压变频器功率模块所存在 的不足，提供一种高压变频器功率模块，布局合理，能够在保证散热的前提下，使功率回路尽量短。本技术解决其技术问题所采用的技术方案是提供一种高压变频器功率模 块，包括散热器、电容组件、机箱，所述机箱内分隔形成有安装槽和容置槽，所述散热器置 于容置槽中，所述电容组件可抽取的安装于安装槽中。在本技术所述的高压变频器功率模块中，所述电容组件包括抽屉结构件、设 于所述抽屉结构件上的电容单元，所述电容单元包括至少两个电容组，所述至少两个电容 组交错排列于所述抽屉结构件上，每一个电容组包括至少一个电容。在本技术所述的高压变频器功率模块中，所述电容单元包括三个电容组，所 述三个电容组交错排列于所述抽屉结构件上，每一个电容组包括三个电容。在本技术所述的高压变频器功率模块中，所述高压变频器功率模块还包括用 于形成功率回路的电连接组件，所述电连接组件包括设于所述电容组件上的相互绝缘的3负铜排、正铜排，以及安装于散热器上的两个绝缘栅双极晶体管、组合二极管，所述负铜排、 正铜排均分别与所述两个绝缘栅双极晶体管、组合二极管相连接。在本技术所述的高压变频器功率模块中，所述每一电容的正极朝向散热器的 一侧设置，负极朝向另一侧设置；相邻的两个电容组上安装有串联铜排并通过串联铜排电 性连通，靠近散热器的电容组的正极上安装所述正铜排，远离散热器的电容组的负极上安 装所述负铜排。在本技术所述的高压变频器功率模块中，所述负铜排设于所述正铜排的上 方，负铜排与正铜排之间铺设有绝缘膜并通过该绝缘膜相绝缘。在本技术所述的高压变频器功率模块中，所述正铜排上设有三个正极连接 片，所述三个正极连接片分别与所述组合二极管、两个绝缘栅双极晶体管的正极电性连接； 所述负铜排上设有三个负极连接片，所述三个负极连接片分别与所述组合二极管、两个绝 缘栅双极晶体管的负极电性连接。在本技术所述的高压变频器功率模块中，所述抽屉结构件上设有用于置入电 容的通孔，并相应的安装有用于固定电容的卡箍，所述卡箍连接于所述通孔的下端面，卡箍 的一侧设有用于锁紧或者放松卡箍的紧固螺钉；所述电容穿设于抽屉结构件的通孔中，并 通过卡箍固定于抽屉结构件上。在本技术所述的高压变频器功率模块中，所述安装槽的两侧设有滑道，所述 抽屉结构件的两侧相应的设有滑移部，所述电容组件通过抽屉结构件两侧的滑移部与滑道 的配合设置，可抽取的置于机箱的安装槽内。在本技术所述的高压变频器功率模块中，所述散热器可抽取的置于所述容置 槽中。本技术的高压变频器功率模块的有益效果一、电容组件和散热器既独立又联系，装配前是两个独立单元，可以分别推入机箱 后固定于安装槽和容置槽中，抽屉式的安装结构使得安装简单快捷，整体结构简单、紧凑； 装配后可在电容组件和散热器上相应的安装电连接组件，实现功率模块的电性连接，功率 模块的整体布局合理、功率回路短而顺畅。二、电容组件的电容交错排列，有效的利用了安装空间，减小了整个功率模块的尺 寸，并且电容组件的电容通过合理的铜排设计，使得功率模块的功率回路清晰顺畅。三、散热器上无需另外安装铜排，电容组件的正、负铜排可作为整个高压变频器功 率模块的正、负铜排，并对散热器上安装的功率器件进行了简化，从而使得散热器的尺寸大 大缩小，降低了散热器的加工难度和加工成本。总之，本技术的高压变频器功率模块的整体结构简单、紧凑，功率器件的布局 合理，能够在保证散热的前提下，使功率回路尽量短，能够有效的减小高压变频器功率模块 的体积并提升其性能，节约成本，使得产品更具竞争力。附图说明图1是本技术的高压变频器功率模块的分解示意图；图2是本技术的高压变频器功率模块的组合示意图；图3A是图1中所示的电容组件的结构示意图；图3B是图3A所示的电容组件另一角度的结构示意图；图3C是图3A所示的电容组件安装于机箱前的示意图；图4A是图1所示的电容组件与电连接组件的分解示意图；图4B是图4A所示的电容组件与电连接组件的组合示意图。具体实施方式如图1及图2所示，是本技术的高压变频器功率模块的分解示意图，所述高压 变频器功率模块，分为两个部分散热器2、以及电容组件3，所述散热器2和电容组件3安 装于机箱1中，在装配时是两个独立部分，这样使得装配更简洁，装配后又相互连接统一形 成整个的功率模块。以下就本技术的高压变频器功率模块的具体改进进行详述。一、电容组件的布局和固定形式如图3A所示是高压变频器功率模块的电容组件的结构示意图，所述电容组件3包 括抽屉结构件31、设于所述抽屉结构件31上的电容单元，在本实施例中，所述电容单元30 包括三个电容组32，该三个电容组32交错排列于所述抽屉结构件31上，每一个电容组32 包括三个电容321，通过电容321的交错布局，有效的利用了安装空间。参阅3B，图3B所示是电容组件的后视图，所述抽屉结构件31上设有用于置入电 容321的通孔34，并对应的设有用于固定电容321的卡箍33，所述卡箍33与通孔34对应 设置，并通过螺钉331连接于所述通孔34的下端面，卡箍33的一侧设有用于锁紧或者放松 卡箍33的紧固螺钉332，所述电容321通过卡箍33固定于抽屉结构件31上，安装时，将电 容321穿过抽屉结构件31的通孔34置入卡箍33中，再锁紧卡箍33的紧固螺钉332，以将 电容321固定于抽屉结构件31上，顺序安装该三个电容组32，完成电容组件3的组装。参阅图3C及图2，图3C是电容组件安装于机箱前的示意图；图2是电容组件安装 于机箱后的示意图；所述机箱1内设有用于放置电容组件3的安装槽11，所述安装槽11的 两侧设有滑道15，所述抽屉结构件31的两侧相应的设有滑移部35，通过抽屉结构件3本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种高压变频器功率模块，包括：散热器（２）、电容组件（３），其特征在于，所述高压变频器功率模块还包括一机箱（１），所述机箱（１）内分隔形成有安装槽（１１）和容置槽（１２），所述散热器（２）置于容置槽（１２）中，所述电容组件（３）可抽取的安装于安装槽（１１）中。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：余远建，陈长安，
申请(专利权)人：艾默生网络能源有限公司，
类型：实用新型
国别省市：94[中国|深圳]