一种基于无功补偿技术的船用逆变器制造技术

本发明专利技术公开了一种基于无功补偿技术的船用逆变器，包括：绝缘衬套，其内间隔设置有两个开口方向相反的第一矩形凹腔和第二矩形凹腔，第一矩形凹腔和第二矩形凹腔之间夹设有第三矩形凹腔；第一IGBT，其安装在第一矩形凹腔中；第二IGBT，其安装在第二矩形凹腔中；电容器组件，其单侧滑动安装在第三矩形凹腔中；电容器组件的两个电极板平行间隔设置在第三矩形凹腔中，且两个电极板之间的间距离可调整；第一IGBT的发射极连接至第二IGBT的集电极，第一电极板的外侧端从第三矩形凹腔中向外引出并连接至第一IGBT集电极，第二电极板的外侧端从第三矩形凹腔中向外引出并连接至第二IGBT发射极，本发明专利技术解决了无功补偿电容安装不便且容值不易匹配的技术问题。

A marine inverter based on reactive power compensation technology

【技术实现步骤摘要】
一种基于无功补偿技术的船用逆变器
本专利技术涉及一种逆变器，具体的涉及一种基于无功补偿技术的船用逆变器。
技术介绍
逆变器是把直流电能转变成交流电的设备,它由逆变桥、控制逻辑和滤波电路组成。现阶段，随着大功率半导体技术的快速发展，尤其是IGBT和P-MOS器件的出现，使得各种高频大功率DC/DC变换器和变频器得以广泛应用，然而，由于频率和功率的增加，逆变器会对系统其它部件和自身产生干扰，影响输出电源质量。特别是船用逆变器，它的输入电力主要来源于发电机组，谐波含量高，谐波严重威胁电力环境，更加会对逆变输出电源的质量产生干扰，影响船舶用电设备的正常使用。为了减少因逆变器中功率管高频开关过程中造成的干扰，同时为电源系统提供无功支撑，需要在逆变器正负极两端假装有滤波组件和电容器组件，不仅造成系统繁杂，还需要对解决功率和无功补偿容值的匹配问题。
技术实现思路
本专利技术的一个目的是解决至少上述问题，并提供至少后面将说明的优点。为了克服现有上述现有逆变器中的缺点，本专利技术的目的在于提供一种基于无功补偿技术的船用逆变器，解决了无功补偿电容安装不便且容值不易匹配的技术问题。为了实现根据本专利技术的这些目的和其它优点，提供了一种基于无功补偿技术的船用逆变器，包括：绝缘衬套，其内间隔设置有两个开口方向相反的第一矩形凹腔和第二矩形凹腔，所述第一矩形凹腔和第二矩形凹腔之间夹设有第三矩形凹腔；第一IGBT，其安装在所述第一矩形凹腔中；第二IGBT，其安装在所述第二矩形凹腔中；以及电容器组件，其单侧滑动安装在所述第三矩形凹腔中；其中，所述电容器组件的两个电极板平行间隔设置在所述第三矩形凹腔中，且两个所述电极板之间的间距离可调整；所述第一IGBT的发射极连接至所述第二IGBT的集电极，第一电极板的外侧端从所述第三矩形凹腔中向外引出并连接至所述第一IGBT集电极，第二电极板的外侧端从所述第三矩形凹腔中向外引出并连接至所述第二IGBT发射极。优选的，所述第一IGBT的栅极和发射极从所述第一矩形凹腔开口中引出，所述第二IGBT的栅极和发射极从所述第二矩形凹腔开口中引出，所述第一矩形凹腔开口顶部覆盖设置一第一绝缘层，所述第一绝缘层延伸至所述第二矩形凹腔底部的所述绝缘衬套上，所述第一绝缘层上开设有第一孔槽，所述第一孔槽的位置与第一IGBT发射极的位置对应，所述第二矩形凹腔底部的所述绝缘衬套上贯穿开设有第二孔槽，所述第二孔槽贯穿所述第一绝缘层；所述第一绝缘层外侧设置第一导线，所述第一导线第一端贯穿所述第一孔槽连接所述第一IGBT发射极，所述第一导线第二端贯穿所述第二孔槽连接第二IGBT集电极。优选的，所述第三矩形凹腔的开口方向与所述第二矩形凹腔开口方向一致，所述第三矩形凹腔两侧分别设置有一第一屏蔽层，所述第一屏蔽层所在平面与所述开口平面垂直，且所述第一屏蔽层面积覆盖所述IGBT的纵向端面。优选的，所述第三矩形凹腔底部填充有第二绝缘层，所述第二绝缘层中夹设一第二屏蔽层，所述第二屏蔽层覆盖所述第三矩形凹腔的横截面。优选的，两个所述电极板间隔重叠设置在所述第三矩形凹腔中，所述第一电极板固定设置在所述第二绝缘层顶部，所述第一电极板和第二电极板之间设置有若干第三绝缘层，所述第二电极板顶部的所述第三矩形凹腔中设置有一第四绝缘层，所述第四绝缘层中夹设一第三屏蔽层，所述第三屏蔽层覆盖所述第三矩形凹腔的横截面。优选的，所述第二电极板和所述第四绝缘层为连体式结构，所述第三绝缘层、所述第二电极板以及所述第四绝缘层四周活动设置在所述第三矩形凹腔内侧壁上。优选的，所述第一电极板上侧空间的所述第三矩形凹腔内侧壁上开设有导向凹槽，所述导向凹槽的方向与所述第三矩形凹腔的深度方向一致，所述第三绝缘层和第四绝缘层外周壁上对应凸出设置有导向块，所述第三绝缘层和第四绝缘层通过所述导向块滑动在所述导向凹槽中。优选的，所述第三矩形凹腔两侧分别设置有一绝缘隔层，所述第一屏蔽层夹设在所述绝缘隔层中，其中一侧的所述绝缘隔层中开设有第三孔槽，所述第三孔槽中设置有第二导线，所述第二导线从所述绝缘隔层中向外引出一定距离，所述第二导线第一端横向贯穿所述绝缘隔层与所述第一电极板连接，所述第二导线第二端从所述第三矩形凹腔的开口端引出并连接至所述第一IGBT集电极。优选的，所述第三屏蔽层和第四绝缘层上依次贯通开设有连通的第四孔槽，所述第四孔槽中设置有第三导线，所述第三导线第一端与所述第二电极板顶部外侧端连接，所述第三导线的第二端从所述第三矩形凹腔的开口端引出并连接至所述第二IGBT发射极。优选的，所述第三导线的第二端和所述第二IGBT发射极上分别设置一导电插接口，所述第三导线第二端和所述第二IGBT发射极的导电插接口之间通过导线插接。本专利技术至少包括以下有益效果：1、本专利技术中，公开了一种基于无功补偿技术的船用逆变器，将两个IGBT模块串联形成一个整体模块，便于逆变器整体组装，将两个整体模块并联输出就搭建成单相逆变器，将三个整体模块并联输出即可搭建成三相逆变器，简化系统结构；2、在每个整体模块中集成有无功补偿电容，通过该补偿电容后向外输出，减小系统功耗，提高功率因数，提高逆变器输出电源质量；3、同时，该补偿电容的容值可以选择输出，可以根据系统功率和开关频率来匹配接入容值的大小，解决了系统功率和容值匹配问题。本专利技术的其它优点、目标和特征将部分通过下面的说明体现，部分还将通过对本专利技术的研究和实践而为本领域的技术人员所理解。附图说明图1为本专利技术绝缘衬套的结构示意图；图2为逆变器整体模块的剖视图；图3为电容器的安装结构示意图；图4为逆变器整体模块的等效电路结构示意图。具体实施方式下面结合附图对本专利技术做进一步的详细说明，以令本领域技术人员参照说明书文字能够据以实施。应当理解，本文所使用的诸如“具有”、“包含”以及“包括”术语并不配出一个或多个其它元件或其组合的存在或添加。如图1-4所示，本专利技术提供一种基于无功补偿技术的船用逆变器，如图1所示，绝缘衬套600内间隔设置有两个开口方向相反的第一矩形凹腔611和第二矩形凹腔621，所述第一矩形凹腔611和第二矩形凹腔621之间夹设有第三矩形凹腔622，将第一矩形凹腔611和第二矩形凹腔621隔断，避免设置在内的电子元件相互干扰。第一IGBT100设置在所述第一矩形凹腔611中；第二IGBT500设置在所述第二矩形凹腔621中；可以采用沉积、外延、刻蚀、离子注入或扩散等工艺来制备两个IGBT，具体的，首先在第一矩形凹腔611中制备第一IGBT100，随后将第二矩形凹腔621翻转朝上，并在其中制备第二IGBT500。第一IGBT100和第二IGBT500的安装方向相反。所述第一IGBT100的栅极G1和发射极E1从所述第一矩形凹腔611开口中引出，所述第二IGBT500的栅极G2和发射极E2从所述第二矩形凹腔621开口中引出。其中，所述第一IGBT100的发射极E1连接至所述第二IGBT500的集电极C2，具体的，在所述第一矩形凹腔611开口顶部覆盖设置一第一绝缘层110，所述第一绝缘层110延伸至所述第二矩形凹腔621底部的所述绝缘衬套600上，并且在所述第一绝缘层110上开设有第一孔槽121，所述第一孔槽121的位置与第一IGBT100发射极E1的位置对应，所述第二矩形凹腔621本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于无功补偿技术的船用逆变器，其特征在于，包括：绝缘衬套，其内间隔设置有两个开口方向相反的第一矩形凹腔和第二矩形凹腔，所述第一矩形凹腔和第二矩形凹腔之间夹设有第三矩形凹腔；第一IGBT，其安装在所述第一矩形凹腔中；第二IGBT，其安装在所述第二矩形凹腔中；以及电容器组件，其单侧滑动安装在所述第三矩形凹腔中；其中，所述电容器组件的两个电极板平行间隔设置在所述第三矩形凹腔中，且两个所述电极板之间的间距离可调整；所述第一IGBT的发射极连接至所述第二IGBT的集电极，第一电极板的外侧端从所述第三矩形凹腔中向外引出并连接至所述第一IGBT集电极，第二电极板的外侧端从所述第三矩形凹腔中向外引出并连接至所述第二IGBT发射极。

【技术特征摘要】
1.一种基于无功补偿技术的船用逆变器，其特征在于，包括：绝缘衬套，其内间隔设置有两个开口方向相反的第一矩形凹腔和第二矩形凹腔，所述第一矩形凹腔和第二矩形凹腔之间夹设有第三矩形凹腔；第一IGBT，其安装在所述第一矩形凹腔中；第二IGBT，其安装在所述第二矩形凹腔中；以及电容器组件，其单侧滑动安装在所述第三矩形凹腔中；其中，所述电容器组件的两个电极板平行间隔设置在所述第三矩形凹腔中，且两个所述电极板之间的间距离可调整；所述第一IGBT的发射极连接至所述第二IGBT的集电极，第一电极板的外侧端从所述第三矩形凹腔中向外引出并连接至所述第一IGBT集电极，第二电极板的外侧端从所述第三矩形凹腔中向外引出并连接至所述第二IGBT发射极。2.如权利要求1所述的基于无功补偿技术的船用逆变器，其特征在于，所述第一IGBT的栅极和发射极从所述第一矩形凹腔开口中引出，所述第二IGBT的栅极和发射极从所述第二矩形凹腔开口中引出，所述第一矩形凹腔开口顶部覆盖设置一第一绝缘层，所述第一绝缘层延伸至所述第二矩形凹腔底部的所述绝缘衬套上，所述第一绝缘层上开设有第一孔槽，所述第一孔槽的位置与第一IGBT发射极的位置对应，所述第二矩形凹腔底部的所述绝缘衬套上贯穿开设有第二孔槽，所述第二孔槽贯穿所述第一绝缘层；所述第一绝缘层外侧设置第一导线，所述第一导线第一端贯穿所述第一孔槽连接所述第一IGBT发射极，所述第一导线第二端贯穿所述第二孔槽连接第二IGBT集电极。3.如权利要求2所述的基于无功补偿技术的船用逆变器，其特征在于，所述第三矩形凹腔的开口方向与所述第二矩形凹腔开口方向一致，所述第三矩形凹腔两侧分别设置有一第一屏蔽层，所述第一屏蔽层所在平面与所述开口平面垂直，且所述第一屏蔽层面积覆盖所述IGBT的纵向端面。4.如权利要求3所述的基于无功补偿技术的船用逆变器，其特征在于，所述第三矩形凹腔底部填充有第二绝缘层，所述第二绝缘层中夹设一第二屏蔽层，所述第二屏蔽层覆盖所述第三矩形凹腔的横截面。5.如权利要求4所述的基...

【专利技术属性】
技术研发人员：魏海峰，戴磊，张懿，刘维亭，暴琳，李垣江，王敏，王伟然，
申请(专利权)人：江苏舾普泰克自动化科技有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏,32