一种模块化功率单元制造技术

本实用新型专利技术公开了一种模块化功率单元，涉及变频器领域，该功率单元包括箱体、电解电容组件、功率器件组件和驱动控制板，箱体的外部设置有输入端和输出端，其输入端与外接电源连接，其输出端与外接负载连接，所述电解电容组件和功率器件组件并排设置于箱体的内部，所述驱动控制板位于电解电容组件和功率器件组件的上方，所述电解电容组件和功率器件组件之间留有一定的间隙，间隙内设置有两个熔断器。本实用新型专利技术使得模块化功率单元的装配工序比较简单，能够有效缩短装配时间、减小铜排使用量，降低维修难度和制造成本。

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及变频器领域，具体涉及一种模块化功率单元。
技术介绍
高压变频器是利用电力半导体器件的通断作用将工频电源变换为另一频率的电能控制装置和调速装置，广泛用于冶金、电力、供水、石油、化工和煤炭领域。目前市场上常用的6KV/10KV高压变频器大多采用模块化功率单元级联结构，该结构通常包括输入变压器、功率单元和控制单元，功率单元的结构较容易复制，具有可互换性和批量生产性。高压变频器功率单元包括散热器、若干线缆、若干元器件和若干印制板，传统的高压变频器功率单元为了利于功率器件散热，通常采用半敞开式的箱体，将散热器、线缆、元器件和印制板零散的堆叠在箱体内，由于元器件的数量较多，导致安装工序比较繁琐，后期维修比较困难；同时，半敞开式的箱体的体积较大，增大了高压变频器的体积，制造成本较尚O
技术实现思路
针对现有技术中存在的缺陷，本技术的目的在于提供一种模块化功率单元，安装比较方便，不仅维修难度较低，而且制造成本较低。为达到以上目的，本技术采取的技术方案是:一种模块化功率单元，该功率单元包括箱体、电解电容组件、功率器件组件和驱动控制板，箱体的外部设置有输入端和输出端，其输入端与外接电源连接，其输出端与外接负载连接，所述电解电容组件和功率器件组件并排设置于箱体的内部，所述驱动控制板位于电解电容组件和功率器件组件的上方，所述电解电容组件和功率器件组件之间留有一定的间隙，间隙内设置有两个熔断器。在上述技术方案的基础上，所述电解电容组件和功率器件组件之间的间隙内与每个熔断器对应之处均设置有一个绝缘基座，所述熔断器固定在对应的绝缘基座上。在上述技术方案的基础上，所述功率器件组件还包括散热器支架，散热器支架的底部设置有散热器，散热器支架的顶部顺次设置有三相整流桥、第一吸收电容、第一绝缘栅双极晶体管组、第二绝缘栅双极晶体管组和第二吸收电容，所述第一绝缘栅双极晶体管组与第一吸收电容并联，所述第二绝缘栅双极晶体管组与第二吸收电容并联。在上述技术方案的基础上，所述散热器支架的顶部还设置有第一绝缘柱和第二绝缘柱。在上述技术方案的基础上，所述第一绝缘栅双极晶体管组和第二绝缘栅双极晶体管组均包括正极、负极和输出极，所述第一绝缘栅双极晶体管组的正极和第二绝缘栅双极晶体管组的正极通过一个正极铜排连接，所述第一绝缘栅双极晶体管组的负极和第二绝缘栅双极晶体管组的负极通过一个负极铜排连接，所述第一绝缘栅双极晶体管组和第一绝缘柱之间设置有第一输出铜排，第一输出铜排的一端与第一绝缘栅双极晶体管组的输出极连接，另一端与第一绝缘柱的外侧连接；所述第二绝缘栅双极晶体管组和第二绝缘柱之间设置有第二输出铜排，第二输出铜排的一端与第二绝缘栅双极晶体管组的输出极连接，另一端与第二绝缘柱的外侧连接，所述第一输出铜排和第二输出铜排均与箱体的输出端连接。在上述技术方案的基础上，所述电解电容组件包括安装底座，安装底座的顶部设置有若干电容固定圈，每个电容固定圈内均设置有一个电解电容，所有电解电容依次并联，所述电解电容的顶部设置有叠层母线印制板，叠层母线印制板与每个电解电容对应之处均设置有正极端和负极端。在上述技术方案的基础上，三相整流桥包括第一输入点、第二输入点和第三输入点，所述箱体的输入端设置有3根电缆:第一电缆、第二电缆和第三电缆，第一电缆的一端与箱体的输入端连接，另一端通过一个熔断器与三相整流桥的第一输入点连接；第二电缆的一端与箱体的输入端连接，另一端通过另一个熔断器与三相整流桥的第二输入点连接；第三电缆的一端与箱体的输入端连接，另一端与三相整流桥的第三输入点连接；三相整流桥输出侧负极与叠层母线印制板的负极电连接，三相整流桥输出侧正极与叠层母线印制板的正极电连接，叠层母线印制板的负极与负极铜排电连接，叠层母线印制板的正极与正极铜排电连接，第一绝缘栅双极晶体管组的输出端通过第一输出铜排与箱体外部的输出端电连接，第二绝缘栅双极晶体管组的输出端通过第二输出铜排与箱体外部的输出端电连接。与现有技术相比，本技术的优点在于:(I)本技术中的模块化功率单元，包括箱体、电解电容组件、功率器件组件和驱动控制板，电解电容组件和功率器件组件设置于箱体的内部，电解电容组件和功率器件组件均能够先在箱体外装配，然后直接放入箱体中，与现有技术中将散热器、线缆、元器件和印制板零散的堆叠在箱体内相比，能够简化模块化功率单元的装配工序，有效缩短装配时间。(2)本技术中的模块化功率单元，其电解电容的顶部设置有叠层母线印制板，叠层母线印制板通过电缆与功率器件连接，能够减少铜排使用量，降低制造成本。(3)本技术中的一种模块化功率单元，电解电容组件和功率器件组件之间通过电缆连接，可以较大的压缩功率单元的体积，减小散热器尺寸，从而在保证功率单元质量的前提下，做到结构合理紧凑，装配维护方便；第一绝缘柱能够增大第一输出铜排的牢固程度和第一绝缘栅双极晶体管组的装配应力，第二绝缘柱能够增大第二输出铜排的牢固程度和第二绝缘栅双极晶体管组的装配应力，进而使得模块化功率单元更稳定。【附图说明】图1为本技术实施例中模块化功率单元的爆炸图；图2为本技术实施例中功率器件组件的结构示意图；图3为本技术实施例中电容组件的结构示意图。图中:1-驱动控制板，2-电解电容组件，3-绝缘基座，4-功率器件组件，5-箱体，6-三相整流桥，7-第一吸收电容，8-第二吸收电容，9-散热器支架，10-第一绝缘柱，11-第一绝缘栅双极晶体管组，12-第二绝缘柱，13-第二绝缘栅双极晶体管组，14-散热器，15-叠层母线印制板，16-电解电容，17-安装底座，18-第一输出铜排，19-负极铜排，20-正极铜排，21-第二输出铜排，22-电容固定圈。【具体实施方式】以下结合附图对本技术的实施例作进一步详细说明。参见图1所示，本技术实施例提供一种模块化功率单元，包括箱体5、电解电容组件2、功率器件组件4和驱动控制板1，箱体5的外部设置有输入端和输出端，输入端与外接电源连接，输出端与外接负载连接，电解电容组件2和功率器件组件4并排设置于箱体5的内部，电解电容组件2和功率器件组件4之间留有一定的间隙，该间隙内设置两个绝缘基座3，每个绝缘基座3的顶部均设置有一个熔断器。熔断器设置在电解电容组件2和功率器件组件4的间隙中，驱动控制板I位于电解电容组件2和功率器件组件4的上方，与现有技术中将电解电容组件2、功率器件组件、驱动控制板I和熔断器随意摆放相比，能够节约空间。电解电容组件2和功率器件组件4预先在箱体5的外部配置，然后装入箱体5的内部，能够简化装配工序，有效缩短装配时间。参见图2所示，功率器件组件4包括散热器支架9，散热器支架9的底部固定有散热器14，散热器支架9的顶部依次设置有三相整流桥6、第一吸收电容7、第一绝缘栅双极晶体管组11、第二绝缘栅双极晶体管组13和第二吸收电容8，第一绝缘栅双极晶体管组11与第一吸收电容7并联，第二绝缘栅双极晶体管组13与第二吸收电容8并联。散热器支架9的顶部还设置有第一绝缘柱10和第二绝缘柱12，第一绝缘栅双极晶体管组11和第二绝缘栅双极晶体管组13均包括正极、负极和输出极，第一绝当前第1页1 2 本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种模块化功率单元，该功率单元包括箱体(5)、电解电容组件(2)、功率器件组件(4)和驱动控制板(1)，箱体(5)的外部设置有输入端和输出端，其输入端与外接电源连接，其输出端与外接负载连接，其特征在于：所述电解电容组件(2)和功率器件组件(4)并排设置于箱体(5)的内部，所述驱动控制板(1)位于电解电容组件(2)和功率器件组件(4)的上方，所述电解电容组件(2)和功率器件组件(4)之间留有一定的间隙，间隙内设置有两个熔断器。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：鲁晓东，宁国云，王怡华，
申请(专利权)人：大禹电气科技股份有限公司，
类型：新型
国别省市：湖北;42