一种三电平有源电力滤波器制造技术

本实用新型专利技术涉及一种三电平有源电力滤波器，包括直流互连板、散热器和三组电子模块，电子模块包括IGBT、直流电容、直流电容板和IGBT驱动板，IGBT与直流电容均焊接在直流电容板上，IGBT驱动板固定连接在直流电容板，IGBT固定设置在散热器上，直流互连板安装在三组直流电容板上，直流互连板包括正电平层，正电平层的底部固定连接有第一绝缘层，第一绝缘层的底部固定连接有零电平层，零电平层的底部固定连接有第二绝缘层，第二绝缘层的底部固定连接有负电平层，采用此种机器，达到体积小，功率密度大，成本低，三电平拓扑运行效果好，损耗小，方便检修及扩容的目的。

【技术实现步骤摘要】
一种三电平有源电力滤波器
本技术涉及滤波器领域，具体涉及一种三电平有源电力滤波器。
技术介绍
有源电力滤波器(ActivePowerFilter，简称APF)可完成谐波补偿、功率因数补偿和三相不平衡补偿等，进行电网的电能质量综合治理。目前市场上的APF装置大部分采用模块化设计，其结构布局、体积、安装方式、更换检修不仅影响到设备的运行与成本的大小，还决定了性能效果能否达到预期目标。三电平APF的电力电子器件主要包括三电平IGBT(简称IGBT)及其驱动控制部分和直流电容。主流应用的三电平IGBT采用插针引出安装，因此需要将IGBT焊接在PCB板完成主回路电流的汇流和驱动回路的控制，主流三电平IGBT组成三相逆变桥至少需要三个模块，如果容量更大还要采用并联处理。这样一块PCB板上焊接有较多的IGBT，会造成安装维护的不变，同时单个IGBT模块故障时会引起较大的损失。设备直流电容的作用是提供IGBT逆变桥的稳定直流母线电压，对电容数量和其纹波电流提出了要求，根据容量的变化，直流电容的数量逐渐增多。目前设备一般将直流电容都焊接在一块较大的直流电容板上，对于大容量设备会导致直流电容板体积较大和重量较重。本技术提供一种三电平IGBT及其驱动控制部分和直流电容的布局设计，按单相桥分开布局IGBT及其电路板、驱动电路板、直流电容板，然后在直流侧采用特殊设计的直流互连板完成三相桥的连接，解决了电路板体积大、重量重及安装维护不变的问题。
技术实现思路
为解决上述技术问题，本技术之目的在于提供一种三电平有源电力滤波器，达到体积小，功率密度大，成本低，三电平拓扑运行效果好，损耗小，方便检修及扩容的目的。为实现上述目的，本技术之一种三电平有源电力滤波器，包括直流互连板、散热器和三组电子模块，所述电子模块包括IGBT、直流电容、直流电容板和IGBT驱动板，所述IGBT与所述直流电容均焊接在所述直流电容板上，所述IGBT驱动板固定连接在所述直流电容板，所述IGBT固定设置在所述散热器上，所述直流互连板安装在三组所述直流电容板上；所述直流互连板采用PCB电路板设计，所述直流互连板包括正电平层，所述正电平层的底部固定连接有第一绝缘层，所述第一绝缘层的底部固定连接有零电平层，所述零电平层的底部固定连接有第二绝缘层，所述第二绝缘层的底部固定连接有负电平层。进一步，所述IGBT驱动板通过插针的方式固定在所述直流电容板上。进一步，所述IGBT通过螺钉固定在所述散热器上。进一步，所述第一绝缘层和所述第二绝缘层的材质均为环氧树脂玻纤布。本技术与现有技术相比，其有益效果是：本技术可用于APF、SVG及逆变器等电力电子设备的模块设计上，其结构设计合理紧凑，安装维护便捷，散热良好，且外观优美。三相逆变桥的器件分为三组布局安装，且每组电子模块(IGBT、直流电容、直流电容板和IGBT驱动板)的板卡电路及结构完全相同，如果增加容量，可直接增加相应的电子模块并联即可。主回路的功率器件分布均匀且连接合理，电磁及温度环境稳定。IGBT驱动板卡安装独立，结构设计紧凑，器件分散布局。每组电子模块可以可换并分别独立进行装配，不仅大大提高了每个部件的装配效率，而且便于整个装配过程质量控制，便于部件的安装及元件更换维护，使部件的安装和拆卸十分便捷。三相逆变桥通过直流互连板进行直流母线的连接，直流互连板采用PCB电路板的设计方案，具备叠层母排的功能，其具有结构紧凑、安装便捷、成本低廉的优点；综上，采用此种三电平有源电力滤波器，能够达到体积小，功率密度大，成本低，三电平拓扑运行效果好，损耗小，方便检修及扩容的目的。附图说明图1是本技术一种三电平有源电力滤波器的布局示意图；图2是本技术一种三电平有源电力滤波器的结构示意图；图3是本技术一种三电平有源电力滤波器的立体图；图4是本技术一种三电平有源电力滤波器的直流互连板的结构示意图。图中：1、IGBT；2、直流电容；3、直流互连板；31、正电平层；32、第一绝缘层；33、零电平层；34、第二绝缘层；35、负电平层；4、直流电容板；5、IGBT驱动板；6、散热器；7、电子模块。具体实施方式为详细说明本技术之
技术实现思路
、构造特征、所达成目的及功效，以下兹例举实施例并配合附图详予说明。在本技术的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本技术和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本技术保护范围的限制。请参阅图1所示，并参阅图2-4所示，本技术提供一种实施方案：本技术提供为实现上述目的，本技术之一种三电平有源电力滤波器，包括直流互连板3、散热器6和三组电子模块7，所述电子模块7包括IGBT1、直流电容2、直流电容板4和IGBT驱动板5，所述IGBT1与所述直流电容2均焊接在所述直流电容板4上，所述IGBT驱动板5固定连接在所述直流电容板4，所述IGBT1固定设置在所述散热器6上，所述直流互连板3安装在三组所述直流电容板4上；所述直流互连板3采用PCB电路板设计，所述直流互连板3包括正电平层31，所述正电平层31的底部固定连接有第一绝缘层32，所述第一绝缘层32的底部固定连接有零电平层33，所述零电平层33的底部固定连接有第二绝缘层34，所述第二绝缘层34的底部固定连接有负电平层35。本技术可用于APF、SVG及逆变器等电力电子设备的模块设计上，其结构设计合理紧凑，安装维护便捷，散热良好，且外观优美。三相逆变桥的器件分为三组布局安装，且每组电子模块7(IGBT1、直流电容2、直流电容板4和IGBT驱动板5)的板卡电路及结构完全相同，如果增加容量，可直接增加相应的电子模块7并联即可。主回路的功率器件分布均匀且连接合理，电磁及温度环境稳定。IGBT驱动板5安装独立，结构设计紧凑，器件分散布局。每组电子模块7可以可换并分别独立进行装配，不仅大大提高了每个部件的装配效率，而且便于整个装配过程质量控制，便于部件的安装及元件更换维护，使部件的安装和拆卸十分便捷。三相逆变桥通过直流互连板3进行直流母线的连接，直流互连板3采用PCB电路板的设计方案，具备叠层母排的功能，其具有结构紧凑、安装便捷、成本低廉的优点；综上，采用此种三电平有源电力滤波器，能够达到体积小，功率密度大，成本低，三电平拓扑运行效果好，损耗小，方便检修及扩容的目的；进一步，所述IGBT驱动板5通过插针的方式固定在所述直流电容板4上。可以达到将IGBT1焊接在直流电容板4从而完成主回路电流的汇流和驱动回路的控制；进一步，所述IGBT1通过螺钉固定在所述散热器6上。进一步，所述第本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种三电平有源电力滤波器，其特征在于：包括直流互连板(3)、散热器(6)和三组电子模块(7)，所述电子模块(7)包括IGBT(1)、直流电容(2)、直流电容板(4)和IGBT驱动板(5)，所述IGBT(1)与所述直流电容(2)均焊接在所述直流电容板(4)上，所述IGBT驱动板(5)固定连接在所述直流电容板(4)，所述IGBT(1)固定设置在所述散热器(6)上，所述直流互连板(3)安装在三组所述直流电容板(4)上；/n所述直流互连板(3)采用PCB电路板设计，所述直流互连板(3)包括正电平层(31)，所述正电平层(31)的底部固定连接有第一绝缘层(32)，所述第一绝缘层(32)的底部固定连接有零电平层(33)，所述零电平层(33)的底部固定连接有第二绝缘层(34)，所述第二绝缘层(34)的底部固定连接有负电平层(35)。/n

【技术特征摘要】
1.一种三电平有源电力滤波器，其特征在于：包括直流互连板(3)、散热器(6)和三组电子模块(7)，所述电子模块(7)包括IGBT(1)、直流电容(2)、直流电容板(4)和IGBT驱动板(5)，所述IGBT(1)与所述直流电容(2)均焊接在所述直流电容板(4)上，所述IGBT驱动板(5)固定连接在所述直流电容板(4)，所述IGBT(1)固定设置在所述散热器(6)上，所述直流互连板(3)安装在三组所述直流电容板(4)上；
所述直流互连板(3)采用PCB电路板设计，所述直流互连板(3)包括正电平层(31)，所述正电平层(31)的底部固定连接有第一绝缘层(32)，所述第一绝缘层(32)的...

【专利技术属性】
技术研发人员：毕平劲，蒋绍涛，李新初，
申请(专利权)人：武汉欣和开元电子有限公司，
类型：新型
国别省市：湖北;42