三电平H桥电路、高压功率单元及高压变频器制造技术

本实用新型专利技术实施例公开了一种三电平H桥电路、高压功率单元及高压变频器，涉及变频器技术领域。其中，所述三电平H桥电路包括二极管以及IGBT，所述二极管以及所述IGBT均为独立封装，所述二极管以及所述IGBT均焊接在PCB板上。通过将三电平H桥电路的元器件(二极管以及IGBT)独立封装且焊接于同一PCB板上，一方面能够提高信号传递的稳定性，另一方面，可省去铜排和连接线缆，降低产品的尺寸以及成本。

Three level H-bridge circuit, high voltage power unit and high voltage inverter

【技术实现步骤摘要】
三电平H桥电路、高压功率单元及高压变频器
本技术涉及变频器
，尤其涉及一种三电平H桥电路、高压功率单元及高压变频器。
技术介绍
目前高压变频器广泛采用单元串联的形式，单元逆变使用H桥电路。大多数的高压功率单元H桥电路都采用两电平的方案。其缺点在于，功率单元数量较多导致移相变压器和变频器整机的尺寸都比较大，成本也比较高。现有单元串联的高压三电平方案的H桥电路采用2个三电平IGBT模块构成I型三电平拓扑，每个IGBT模块中包含4个IGBT、6个二极管。这种三电平方案的模块体积较大，需要采用螺丝与铜排进行固定，驱动部分需要门极板并通过线缆与驱动板进行连接，通常适合电流在82A以上的功率单元，在电流在82A以下小功率的应用场景下，其体积和成本都存在很大的劣势。
技术实现思路
本技术实施例旨在解决现有三电平H桥电路体积大以及成本高的问题。为了解决上述问题，第一方面，本技术实施例提出一种三电平H桥电路，所述三电平H桥电路包括二极管以及IGBT，所述二极管以及所述IGBT均为独立封装，所述二极管以及所述IGBT均焊接在PCB板上。其进一步的技术方案为，所述二极管以及所述IGBT的封装方式包括TO247封装。其进一步的技术方案为，所述三电平H桥电路包括两二极管单元以及两IGBT单元，所述二极管单元包括两个串联的二极管，所述IGBT单元包括四个串联的IGBT，两所述二极管单元分别与两所述IGBT单元中处于中间的两个IGBT并联。其进一步的技术方案为，所述三电平H桥电路还包括第一电容，所述第一电容分别与各所述二极管单元以及各所述IGBT单元连接。其进一步的技术方案为，所述三电平H桥电路还包括第二电容，所述第二电容分别与各所述二极管单元以及各所述IGBT单元连接。第二方面，本技术实施例提出一种高压功率单元，所述高压功率单元包括如第一方面所述的三电平H桥电路。其进一步的技术方案为，所述高压功率单元还包括驱动电路，所述驱动电路与所述三电平H桥电路连接，所述驱动电路焊接于所述三电平H桥电路所在的PCB板上。其进一步的技术方案为，所述高压功率单元还包括散热器，所述散热器与所述三电平H桥电路接触，所述散热器焊接于所述三电平H桥电路所在的PCB板上。其进一步的技术方案为，所述高压功率单元还包括控制信号接口、输出接口以及母线电容，所述控制信号接口、所述输出接口以及所述母线电容均与所述三电平H桥电路连接，所述控制信号接口、所述输出接口以及所述母线电容均焊接于所述三电平H桥电路所在的PCB板上。第三方面，本技术实施例提出一种高压变频器，所述高压变频器包括如第二方面所述的高压功率单元。本技术实施例提出一种三电平H桥电路，所述三电平H桥电路包括二极管以及IGBT，所述二极管以及所述IGBT均为独立封装，所述二极管以及所述IGBT均焊接在PCB板上。通过将三电平H桥电路的元器件(二极管以及IGBT)独立封装且焊接于同一PCB板上，一方面能够提高信号传递的稳定性，另一方面，可省去铜排和连接线缆，降低产品的尺寸以及成本。附图说明为了更清楚地说明本技术实施例技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本技术的一些实施例，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，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1为本技术实施例提出的一种高压功率单元的结构示意图；图2为本技术实施例提出的一种三电平H桥电路的电路图。附图标记PCB板1，驱动电路2，散热器3，控制信号接口4，输出接口5，母线电容6，二极管单元10以及IGBT单元20。具体实施方式下面将结合本技术实施例中的附图，对实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，附图中类似的组件标号代表类似的组件。显然，以下将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作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。应当理解，当在本说明书和所附权利要求书中使用时，术语“包括”和“包含”指示所描述特征、整体、步骤、操作、元素和/或组件的存在，但并不排除一个或多个其它特征、整体、步骤、操作、元素、组件和/或其集合的存在或添加。还应当理解，在此本技术实施例说明书中所使用的术语仅仅是出于描述特定实施例的目的而并不意在限制本技术实施例。如在本技术实施例说明书和所附权利要求书中所使用的那样，除非上下文清楚地指明其它情况，否则单数形式的“一”、“一个”及“该”意在包括复数形式。参见图1-图2，本技术实施例提出一种三电平H桥电路，由图可知，所述三电平H桥电路包括二极管(D1-D4)以及IGBT(InsulatedGateBipolarTransistor，绝缘栅双极型晶体管)。在本技术实施例中，所述二极管(D1-D4)以及所述IGBT(Q1-Q8)均为独立封装，并且所述二极管(D1-D4)以及所述IGBT(Q1-Q8)均焊接在PCB板1上。进一步地，在一实施例中，所述二极管(D1-D4)以及所述IGBT(Q1-Q8)的封装方式均为TO247封装。TO247封装是比较常用的小外形封装，表面贴封装型之一，247是封装标准的序号。或者，在其它实施例中，二极管(D1-D4)以及IGBT(Q1-Q8)还可以采用其它封装方式，对此本技术不做具体限定。通过将三电平H桥电路的元器件(二极管以及IGBT)独立封装且焊接于同一PCB板1上，一方面能够提高信号传递的稳定性，另一方面，可省去铜排和连接线缆，降低产品的尺寸以及成本。继续参见图1-图2，在某些实施例，例如本实施例中，所述三电平H桥电路包括两二极管单元10以及两IGBT单元20。所述二极管单元10包括两个串联的二极管(D1和D2组成一二极管单元10，D3和D4组成另一二极管单元10)。所述IGBT单元20包括四个串联的IGBT(Q1-Q4组成一IGBT单元20，Q5-Q8组成另一IGBT单元20)。两所述二极管单元10分别与两所述IGBT单元20中处于中间的两个IGBT并联，即D1和D2组成的二极管单元10与Q2和Q3并联；D3和D4组成的二极管单元10与Q6和Q7并联。进一步地，所述三电平H桥电路还包括第一电容C1以及第二电容C2，所述第一电容C1分别与各所述二极管单元10以及各所述IGBT单元20连接。所述第二电容C2分别与各所述二极管单元10以及各所述IGBT单元20连接。通过第一电容C1以及第二电容C2能够滤除三电平H桥电路中的杂波，提高三电平H桥电路的稳定性。参见图1-图2，本技术实施例还提出一种高压功率单元，该高压功率单元包括如以上实施例提出的三电平H桥电路。进一步地，所述高压功率单元还包括驱动电路2、散热器3、控制信号接口4、输出接口5以及母线本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种三电平H桥电路，其特征在于，所述三电平H桥电路包括二极管以及IGBT，所述二极管以及所述IGBT均为独立封装，所述二极管以及所述IGBT均焊接在PCB板上。/n

【技术特征摘要】
1.一种三电平H桥电路，其特征在于，所述三电平H桥电路包括二极管以及IGBT，所述二极管以及所述IGBT均为独立封装，所述二极管以及所述IGBT均焊接在PCB板上。


2.根据权利要求1所述的三电平H桥电路，其特征在于，所述二极管以及所述IGBT的封装方式包括TO247封装。


3.根据权利要求1所述的三电平H桥电路，其特征在于，所述三电平H桥电路包括两二极管单元以及两IGBT单元，所述二极管单元包括两个串联的二极管，所述IGBT单元包括四个串联的IGBT，两所述二极管单元分别与两所述IGBT单元中处于中间的两个IGBT并联。


4.根据权利要求3所述的三电平H桥电路，其特征在于，所述三电平H桥电路还包括第一电容，所述第一电容分别与各所述二极管单元以及各所述IGBT单元连接。


5.根据权利要求4所述的三电平H桥电路，其特征在于，所述三电平H桥电路还包括第二电容，所述第二电容分别与各所述二极管单元以及各所述IGBT单元连...

【专利技术属性】
技术研发人员：乔鹏，申大力，陈星，唐小伟，花熙文，杜尚琛，
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