桥式逆变电路及逆变器制造技术

本实用新型专利技术提供了一种桥式逆变电路及逆变器，所述逆变器包括一桥式逆变电路，所述桥式逆变电路，包括若干相桥臂及设置于每相桥臂上的两个开关管，所述桥式逆变电路中的至少一个所述开关管为碳化硅场效应管。在本实用新型专利技术提供的桥式逆变电路及逆变器中，采用碳化硅场效应管组成逆变器，可以提高逆变器的开关频率和运行电压，减小逆变器的体积，还可以提高逆变器的效率。

【技术实现步骤摘要】
桥式逆变电路及逆变器
本技术涉及车载电子产品
，尤其是涉及一种桥式逆变电路及逆变器。
技术介绍
在电动汽车驱动器中，逆变器用于电机的驱动或制动时的能量回收，是实现能量交直流转化的关键部件，是电力驱动系统的重要组成部分。而逆变器中的电力电子功率半导体器件又是逆变器实现高传输效率、高功率密度的关键器件。目前电动汽车驱动逆变器绝大部分是基于传统Si(硅)器件IGBT(绝缘栅双极型晶体管)功率模块的设计，然而，由于材料限制，传统硅基功率器件在许多方面已逼近甚至达到了其材料的本征极限，例如开关频率、功率密度、电压平台和效率等参数都不高，已经严重制约了电动汽车驱动器的提高，难以满足市场对于驱动器的能量传输效率、功率密度等等方面越来越高的要求。
技术实现思路
本技术的目的在于提供一种桥式逆变电路及逆变器，以提高逆变器的开关频率、降低系统噪音。为了达到上述目的，本技术提供了一种桥式逆变电路，包括若干相桥臂及设置于每相桥臂上的两个开关管，所述桥式逆变电路中的至少一个所述开关管为碳化硅场效应管。可选的，在所述的桥式逆变电路中，所述碳化硅场效应管还包括散热鳍片，并且所述桥式逆变电路还包括针对碳化硅场效应管设计的散热水道。可选的，在所述的桥式逆变电路中，每相所述桥臂上的两个所述开关管串联后分别连接在一电源管理模块的正极和负极上，两个串联的所述开关管之间均引出一输出端。可选的，在所述的桥式逆变电路中，所述电源管理模块包括若干个串联的直流电源。可选的，在所述的桥式逆变电路中，所述电源管理模块包括若干个并联的直流电源。可选的，在所述的桥式逆变电路中，每个所述输出端均为交流输出端。可选的，在所述的桥式逆变电路中，每个所述输出端上均串联一电流传感器。可选的，在所述的桥式逆变电路中，每个所述开关管均反并联一个二极管。可选的，在所述的桥式逆变电路中，所述二极管为开关二极管。可选的，在所述的桥式逆变电路中，所述桥式逆变电路还包括一储能电容，所述储能电容与每相桥臂上两个串联的开关管并联。本技术还提供了一种逆变器，包括一桥式逆变电路，所述桥式逆变电路包括若干相桥臂及设置于每相桥臂上的两个开关管，且所述桥式逆变电路中的至少一个所述开关管为碳化硅场效应管。在本技术提供的桥式逆变电路及逆变器中，包括若干相桥臂及设置于每相桥臂上的两个开关管，且桥式逆变电路中的至少一个所述开关管为碳化硅场效应管，由于碳化硅场效应管的开关频率高，从而可以提高逆变器的开关频率和运行电压，减小逆变器的体积，还可以提高逆变器的效率。附图说明图1是本技术实施例的桥式逆变电路的电路示意图；图中：110-电机、121-第一电流传感器、122-第二电流传感器、123-第三电流传感器、131-第一场效应管、132-第二场效应管、133-第三场效应管、134-第四场效应管、135-第五场效应管、136-第六场效应管、140-电容、150-电源管理器、161-第一二极管、162-第二二极管、163-第三二极管、164-第四二极管、165-第五二极管、166-第六二极管。具体实施方式下面将结合示意图对本技术的具体实施方式进行更详细的描述。根据下列描述，本技术的优点和特征将更清楚。需说明的是，附图均采用非常简化的形式且均使用非精准的比例，仅用以方便、明晰地辅助说明本技术实施例的目的。专利技术人发现，由于Si基IGBT材料本身以及加工工艺的限制，开关频率、功率密度、电压平台和效率等参数已经基本达到逆变器的极限，但随着电动汽车行业的发展，对电动汽车的要求越来越高，主要体现在以下几个方面：(1)续航里程的增加，要求电动车逆变器具备更高的能量转换效率；(2)快速充电的需求，要求电动车逆变器具备更高的电压平台(400V平台提高到800V平台)；(3)更大的空间需求，要求电动车逆变器具备更高的功率密度，更小的体积；(4)更低的噪音需求，要求电动车逆变器具备更高的开关频率。针对上述专利技术人发现的问题，经过研究，本技术提供了一种桥式逆变电路，例如是应用于一电动车的逆变器中，包括若干相桥臂及设置于每相桥臂上的两个开关管，所述桥式逆变电路中的至少一个所述开关管为碳化硅场效应管。进一步的，所述碳化硅场效应管还包括散热鳍片，所述散热鳍片设置于每个所述开关管底部以进行散热(例如采用直接冷却技术，将散热鳍片集成在每个所述开关管底部)，防止温度过高造成开关管损坏，并且所述桥式逆变电路还包括针对碳化硅场效应管设计的散热水道，所述散热水道环绕多个所述开关管，通过散热鳍片及散热水道共同散热，使得所述桥式逆变电路能够承担更高的运行功率，从而间接提升了逆变器的功率密度，增加了整车的可用空间。每相所述桥臂上的两个所述开关管串联后分别连接在一电源管理模块的正极和负极上，两个串联的所述开关管之间均引出一输出端。可选的，所述桥式逆变电路是用于将直流电转换为交流电的逆变电路，所述电源管理模块包括若干个串联的直流电源或者包括若干个并联的直流电源，每个所述输出端均为交流输出端并且输出端上均串联一电流传感器，以实时监控每个所述输出端的电流。优选的，每个所述开关管均反并联一个二极管用作反馈，所述二极管为开关二极管。进一步的，所述桥式逆变电路还包括一储能电容，所述储能电容与每相桥臂上两个串联的开关管并联。具体的，在本技术以一三相桥式逆变电路为例进行详细说明，参照图1，所述三相桥式逆变电路包括：电机110，第一电流传感器121、第二电流传感器122、第三电流传感器123、第一场效应管131、第二场效应管132、第三场效应管133、第四场效应管134、第五场效应管135、第六场效应管136、电容140和电源管理器150；所述第一电流传感器121的一端连接电机110，所述第一电流传感器121的另一端连接第一场效应管131的漏极，所述第一场效应管131的漏极还连接所述第二场效应管132的源极；所述第二电流传感器122一端连接电机110，所述第二电流传感器122的另一端连接第三场效应管133的漏极，所述第三场效应管133的漏极还连接所述第四场效应管134的源极；所述第三电流传感器123的一端连接电机110，所述第三电流传感器123的另一端连接所述第五场效应管135的漏极，所述第五场效应管135的漏极还和所述第六场效应管136的源极连接；所述第一场效应管131的源极、所述第三场效应管133的源极、所述第五场效应管135的源极、所述电容140的第一端分别和所述电源管理器160的负极连接；所述第二场效应管132的漏极、所述第四场效应管134的漏极、所述第六场效应管136的漏极和所述电容140的第二端分别和所述电源管理器160的正极连接；所述第一场效应管131、所述第二场效应管132、所述第三场效应管133、所述第四场效应管134、所述第五场效应管135、所述第六场效应管136均为碳化硅场效应管。同时，还包括六个二极管，分别是第一二极管16本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种桥式逆变电路，包括若干相桥臂及设置于每相桥臂上的两个开关管，其特征在于，所述桥式逆变电路中的每相桥臂上的两个所述开关管均为碳化硅场效应管；所述桥式逆变电路还包括散热鳍片及散热水道，所述散热鳍片设置于每个所述开关管底部，所述散热水道环绕多个所述开关管。/n

【技术特征摘要】
1.一种桥式逆变电路，包括若干相桥臂及设置于每相桥臂上的两个开关管，其特征在于，所述桥式逆变电路中的每相桥臂上的两个所述开关管均为碳化硅场效应管；所述桥式逆变电路还包括散热鳍片及散热水道，所述散热鳍片设置于每个所述开关管底部，所述散热水道环绕多个所述开关管。


2.如权利要求1所述的桥式逆变电路，其特征在于，每相所述桥臂上的两个所述开关管串联后分别连接在一电源管理模块的正极和负极上，两个串联的所述开关管之间均引出一输出端。


3.如权利要求2所述的桥式逆变电路，其特征在于，所述电源管理模块包括若干个串联的直流电源。


4.如权利要求2所述的桥式逆变电路，其特征在于，所述电源管理模块包括若干个并联的直流电源。

【专利技术属性】
技术研发人员：王续东，陈炯，于梦园，张驰，袁宝成，孙辉，
申请(专利权)人：联合汽车电子有限公司，
类型：新型
国别省市：上海;31