一种高压功率单元及高压变频器制造技术

本申请公开了一种高压功率单元及高压变频器，包括通过铜排或PCB端子相互连接的功率板、电容板和控制板；其中功率板具体包括：分布有多个电路引脚接口、驱动电路、电源检测电路的PCB基板；包括紧密分布的整流电路和逆变电路、通过与电路引脚接口适配的引脚焊接于PCB基板上的一体式功率模块。本申请中整流电路和逆变电路紧密分布，PCB基板与一体式功率模块通过对应的引脚焊接在一起，功率板与电容板、控制板通过铜排或PCB端子相互连接，与现有技术相比，本申请中各部分板块通过合理的结构布局和功能分配，在保证EMC和电气可靠性的同时连接紧密，使总体积大幅减小，从而生产、运输与维修替换的成本均明显降低。

A high voltage power unit and high voltage inverter

【技术实现步骤摘要】
一种高压功率单元及高压变频器
本技术涉及高压变频领域，特别涉及一种高压功率单元及高压变频器。
技术介绍
高压功率单元作为高压变频器的重要组成部分，将三相交流输入通过二极管整流为直流电压，再通过IGBT(InsulatedGateBipolarTransistor，绝缘栅双极型晶体管)逆变产生单相交流输出。现有方案在实现该目的时采用单独的整流桥和两个两单元的IGBT单元，由于每个单独的电路模块占用空间较大，驱动电源和IGBT单元很难做到同一块PCB(PrintedCircuitBoard，印制电路板)板上，驱动信号和检测信号都需要通过电气线缆连接到IGBT单元，因此整个高压功率单元的体积较大，生产成本和维护成本都很高。因此，如何提供一种解决上述技术问题的方案是目前本领域技术人员需要解决的问题。
技术实现思路
有鉴于此，本技术的目的在于提供一种一体式集成、体积和重量明显降低的高压功率单元及高压变频器。其具体方案如下：一种高压功率单元，包括通过铜排或PCB端子相互连接的功率板、电容板和控制板；其中所述功率板具体包括：分布有多个电路引脚接口、驱动电路、电源检测电路的PCB基板；包括紧密分布的整流电路和逆变电路、通过与所述电路引脚接口适配的引脚焊接于所述PCB基板上的一体式功率模块。优选的，所述一体式功率模块的引脚包括：三相输入引脚、单相输出引脚、直流母线引脚和信号驱动引脚。优选的，所述一体式功率模块还包括温敏电阻，所述引脚还包括对应所述温敏电阻的温度信号引脚。优选的，所述PCB基板上具体还设置有温度检测电路。优选的，所述信号驱动引脚与所述温度信号引脚位于所述一体式功率模块的弱电侧，所述三相输入引脚与所述单相输出引脚、所述直流母线引脚位于所述一体式功率模块的强电侧。优选的，所述高压功率单元还包括：根据所述功率板、所述电容板和所述控制板的形状及位置进行定制得到的塑胶外壳。优选的，所述功率板和所述电容板位于同一平面且通过所述铜排连接；所述控制板位于所述功率板和所述电容板上方，且通过所述PCB端子与所述功率板和所述电容板分别连接；所述PCB端子具体包括：在所述功率板和所述控制板之间传输电源检测信号的PCB焊接铜柱；在所述功率板和所述控制板之间传输控制信号并使所述功率板为所述控制板供电的PCB插接端子。优选的，所述电源检测电路具体包括：输入缺相检测电路和/或母线电压检测电路。相应的，本技术还公开了一种高压变频器，包括如上文任一项所述高压功率单元。优选的，所述高压变频器包括多个串联的所述高压功率单元。本技术公开了一种高压功率单元，包括通过铜排或PCB端子相互连接的功率板、电容板和控制板；其中所述功率板具体包括：分布有多个电路引脚接口、驱动电路、电源检测电路的PCB基板；包括紧密分布的整流电路和逆变电路、通过与所述电路引脚接口适配的引脚焊接于所述PCB基板上的一体式功率模块。本申请中一体式功率模块中整流电路和逆变电路紧密分布，功率板中PCB基板与一体式功率模块通过对应的引脚焊接在一起，功率板与电容板、控制板通过铜排或PCB端子相互连接，与现有技术中各模块独立、必须通过电气线缆连接相比，本申请中各部分板块通过合理的结构布局和功能分配，在保证EMC和电气可靠性的同时连接紧密，使总体积大幅减小，从而生产、运输与维修替换的成本均明显降低。附图说明为了更清楚地说明本技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本技术的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。图1为本技术实施例中一种高压功率单元的结构分布图；图2为本技术实施例中一种一体式功率模块的引脚分布图；图3为本技术实施例中一种一体式功率模块具体的引脚分布图。具体实施方式下面将结合本技术实施例中的附图，对本技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本技术保护的范围。现有方案采用单独的整流桥和两个两单元的IGBT单元，由于每个单独的电路模块占用空间较大，驱动电源和IGBT单元很难做到同一块PCB板上，驱动信号和检测信号都需要通过电气线缆连接到IGBT单元，因此整个高压功率单元的体积较大，生产成本和维护成本都很高。本申请中一体式功率模块中整流电路和逆变电路紧密分布，功率板中PCB基板与一体式功率模块通过对应的引脚焊接在一起，功率板与电容板、控制板通过铜排或PCB端子相互连接，与现有技术中各模块独立、必须通过电气线缆连接相比，本申请中各部分板块通过合理的结构布局和功能分配，在保证EMC和电气可靠性的同时连接紧密，使总体积大幅减小，从而生产、运输与维修替换的成本均明显降低。本技术实施例公开了一种高压功率单元，参见图1所示，包括通过铜排或PCB端子相互连接的功率板1、电容板2和控制板3；其中所述功率板1具体包括：分布有多个电路引脚接口、驱动电路、电源检测电路的PCB基板；包括紧密分布的整流电路和逆变电路、通过与所述电路引脚接口适配的引脚焊接于所述PCB基板上的一体式功率模块。在PCB基板上，电路引脚接口主要包括整个功率板1的三相输入接口、单相输出接口、与一体式功率模块的引脚适配的电路引脚接口；驱动电路则是针对一体式功率模块中整流电路和/或逆变电路的驱动信号的生成电路；电源检测电路具体包括：输入缺相检测电路和/或母线电压检测电路。具体的，电源检测电路主要将三相输入电压和母线电压由强电转换为弱电信号，然后将该弱电信号转发到控制板3上，由控制板3对该弱电信号进一步判断是否正常，因此该电源检测电路的位置通常设置在电路引脚接口和控制板之间。可以理解的是，PCB基板除了分布于其上的电路引脚接口、驱动电路、电源检测电路外，还包括分布于驱动电路附近、为各部分元件提供电源的电源电路，还包括许多对各电路、一体式功率模块产生的电气信号的传输线路，以取代电气线缆来完成强弱电线路传输。整个高压功率单元上的信号传输由铜排、PCB端子和PCB基板共同连接实现，相比现有技术中的电气线缆，本实施例中各模块的分布更为紧密，电气信号的传递路径较短，从而信号的干扰损耗较小。在一体式功率模块中，整流电路一般包括6个整流二极管，逆变电路一般包括4个IGBT管，三相交流输入通过6个二极管整流为直流，再经过4个IGBT管逆变产生单相交流输出。可以理解的是，本实施例中功率板由申请人定制，主要体现在三方面，一是采用了体积较小、电气性能较好的元件来实现整流电路和逆变电路；二是一体式功率本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种高压功率单元，其特征在于，包括通过铜排或PCB端子相互连接的功率板、电容板和控制板；/n其中所述功率板具体包括：/n分布有多个电路引脚接口、驱动电路、电源检测电路的PCB基板；/n包括紧密分布的整流电路和逆变电路、通过与所述电路引脚接口适配的引脚焊接于所述PCB基板上的一体式功率模块。/n

【技术特征摘要】
1.一种高压功率单元，其特征在于，包括通过铜排或PCB端子相互连接的功率板、电容板和控制板；
其中所述功率板具体包括：
分布有多个电路引脚接口、驱动电路、电源检测电路的PCB基板；
包括紧密分布的整流电路和逆变电路、通过与所述电路引脚接口适配的引脚焊接于所述PCB基板上的一体式功率模块。


2.根据权利要求1所述高压功率单元，其特征在于，所述一体式功率模块的引脚包括：
三相输入引脚、单相输出引脚、直流母线引脚和信号驱动引脚。


3.根据权利要求2所述高压功率单元，其特征在于，所述一体式功率模块还包括温敏电阻，所述引脚还包括对应所述温敏电阻的温度信号引脚。


4.根据权利要求3所述高压功率单元，其特征在于，所述PCB基板上具体还设置有温度检测电路。


5.根据权利要求3所述高压功率单元，其特征在于，
所述信号驱动引脚与所述温度信号引脚位于所述一体式功率模块的弱电侧，所述三相输入引脚与所述单相输出引脚、所述直流母线引脚位于所述一体式功率模块的强电侧。<...

【专利技术属性】
技术研发人员：乔鹏，申大力，杜尚琛，陈星，唐小伟，花熙文，
申请(专利权)人：苏州英威腾电力电子有限公司，
类型：新型
国别省市：江苏;32