单相三电平单元及变频器制造技术

本实用新型专利技术实施例提出一种单相三电平单元及变频器，涉及变频器技术领域。该单元包括：底层铜排，该单元的主要元器件均贴设于底层铜排上，其中，第一IGBT模块和第二IGBT模块设置于一列，第一IGBT模块与第四IGBT模块设置于一排，第一IGBT模块的集电极与第四IGBT模块的发射极位于一排且朝向底层铜排外侧，第二IGBT模块的集电极与第三IGBT模块的发射极位于一排且朝向底层铜排内侧；第一二极管模块位于第一IGBT模块与第二IGBT模块之间，第二二极管模块位于第三IGBT模块与第四IGBT模块之间，第一电阻设置于第一二极管模块与第二二极管模块之间。通过该种排布方式实现元器件间横平竖直的布线，使得双层铜排的电流更加通畅，提高双层铜排的过流能力。铜排的过流能力。铜排的过流能力。

【技术实现步骤摘要】
单相三电平单元及变频器


[0001]本技术涉及变频器
，尤其涉及一种单相三电平单元及变频器。

技术介绍

[0002]目前煤矿企业的生产需要3300V电压等级的变频器才能满足生产需要。因矿用设备所需的功率较大，具有开关损耗小、功率因数高等优点的I型三电平拓扑已成为矿用变频器行业不可或缺的一部分。但由于I型三电平变频器的元器件较多，叠层铜排布线较为复杂，现有技术中元器件在叠层铜排上的布局方式具有叠层铜排的电流不通畅，过流能力差等问题。

技术实现思路

[0003]本技术提出一种单相三电平单元及变频器，旨在解决目前单相三电平单元中元器件在叠层铜排上的布局方式导致叠层铜排的电流不通畅，过流能力差的问题。
[0004]第一方面，本技术实施例提出一种单相三电平单元，该单元包括：第一IGBT模块、第二IGBT模块、第三IGBT模块、第四IGBT模块、第一二极管模块、第二二极管模块、第一电阻，其中，第一IGBT模块的发射极分别与第二IGBT模块的集电极和第一二极管模块的阴极连接；第二IGBT模块的发射极连接至第三IGBT模块的集电极；第三IGBT模块的发射极分别与第四IGBT模块的集电极和第二二极管模块的阳极连接；第一二极管模块的阳极连接至第二二极管模块的阴极，第一电阻连接于第一二极管模块的阴极与第二二极管模块的阳极之间；其还包括双层铜排，所述双层铜排包括底层铜排，所述第一IGBT模块、所述第二IGBT模块、所述第三IGBT模块、所述第四IGBT模块、所述第一二极管模块、所述第二二极管模块以及所述第一电阻均贴设于所述底层铜排上，所述第一IGBT模块和所述第二IGBT模块设置于一列，所述第一IGBT模块与所述第四IGBT模块设置于一排，所述第一IGBT模块的集电极与所述第四IGBT模块的发射极位于一排且朝向所述底层铜排外侧，所述第二IGBT模块的集电极与所述第三IGBT模块的发射极位于一排且朝向所述底层铜排内侧；所述第一二极管模块位于所述第一IGBT模块与所述第二IGBT模块之间，所述第二二极管模块位于所述第三IGBT模块与所述第四IGBT模块之间，所述第一电阻设置于所述第一二极管模块与所述第二二极管模块之间。
[0005]其进一步的技术方案为，还包括顶层铜排以及两组滤波电容，每组所述滤波电容包括三个滤波电容，其中一组所述滤波电容中的三个所述滤波电容的一端均通过所述顶层铜排与所述第一IGBT模块电连接，另一组所述滤波电容中的三个所述滤波电容的一端均通过所述顶层铜排与所述第四IGBT模块电连接。
[0006]其进一步的技术方案为，其中一组所述滤波电容中的三个所述滤波电容的一端均借助第一导电部件与所述第一IGBT模块的集电极连接，另一组所述滤波电容中的三个所述滤波电容的一端均借助第二导电部件与所述第四IGBT模块的发射极连接，所述第一导电部件、所述第二导电部件穿过所述顶层铜排的导电孔以及所述底层铜排的通孔。
[0007]其进一步的技术方案为，所述IGBT模块的集电极与发射集之间以及所述二极管模块的阳极与阴极之间设置有绝缘沟槽，所述底层铜排与所述绝缘沟槽的对应位置处设置有与所述绝缘沟槽相匹配的绝缘条。
[0008]其进一步的技术方案为，所述底层铜排与所述顶层铜排之间设置有绝缘板。
[0009]其进一步的技术方案为，还包括输出端子、中线端子、正输入端子以及负输入端子，所述输出端子与所述底层铜排电连接，所述中线端子、所述正输入端子以及所述负输入端子均电连接于所述顶层铜排。
[0010]其进一步的技术方案为，还包括水冷基板，所述第一IGBT模块、所述第二IGBT模块、所述第三IGBT模块、所述第四IGBT模块、所述第一二极管模块、所述第二二极管模块以及所述第一电阻均贴设于所述水冷基板与所述底层铜排之间。
[0011]其进一步的技术方案为，所述第一导电部件、所述第二导电部件为螺栓。
[0012]第二方面，本技术还提供了一种变频器，该变频器包括多个以上所述任一项的所述单相三电平单元。
[0013]其进一步的技术方案为，所述变频器包括整流电路、储能电路、控制电路以及逆变电路，其中所述逆变电路由三个所述单相三电平单元组成。
[0014]本技术实施例提出一种单相三电平单元及变频器，通过将单相三电平单元中的同向相邻的两个IGBT模块按照中心对称的摆放方式进行排布，即第一IGBT模块的集电极与第四IGBT模块的发射极位于一排且朝向底层铜排外侧，第二IGBT模块的集电极与第三IGBT模块的发射极位于一排且朝向底层铜排内侧，其他元器件也按照中心对称的方式排布，通过该种排布方式实现元器件间横平竖直的布线，使得双层铜排的电流更加通畅，提高双层铜排的过流能力。
附图说明
[0015]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。
[0016]图1为本技术实施例提出的单相三电平单元的电路示意图；
[0017]图2为本技术实施例提出的单相三电平单元的底层铜排的布局示意图；
[0018]图3为本技术实施例提出的单相三电平单元的部分爆炸示意图；
[0019]图4为本技术实施例提出的单相三电平单元的爆炸示意图；
[0020]图5为本技术实施例提出的单相三电平单元的电路俯视示意图。
[0021]附图标记
[0022]双层铜排1，底层铜排11，通孔111，IGBT模块112，二极管模块113，电阻114，顶层铜排12，滤波电容121，第一导电部件21，第二导电部件22，导电孔3，绝缘沟槽4，输出端子5，中线端子6，正输入端子7，负输入端8，水冷基板9。
具体实施方式
[0023]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。
[0024]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。
[0025]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。
[0026]请参见图1
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图5，其展示了本技术实施例提出的一种单相三本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种单相三电平单元，包括第一IGBT模块、第二IGBT模块、第三IGBT模块、第四IGBT模块、第一二极管模块、第二二极管模块、第一电阻，其中，第一IGBT模块的发射极分别与第二IGBT模块的集电极和第一二极管模块的阴极连接；第二IGBT模块的发射极连接至第三IGBT模块的集电极；第三IGBT模块的发射极分别与第四IGBT模块的集电极和第二二极管模块的阳极连接；第一二极管模块的阳极连接至第二二极管模块的阴极，第一电阻连接于第一二极管模块的阴极与第二二极管模块的阳极之间；其特征在于，还包括双层铜排，所述双层铜排包括底层铜排，所述第一IGBT模块、所述第二IGBT模块、所述第三IGBT模块、所述第四IGBT模块、所述第一二极管模块、所述第二二极管模块以及所述第一电阻均贴设于所述底层铜排上，所述第一IGBT模块和所述第二IGBT模块设置于一列，所述第一IGBT模块与所述第四IGBT模块设置于一排，所述第一IGBT模块的集电极与所述第四IGBT模块的发射极位于一排且朝向所述底层铜排外侧，所述第二IGBT模块的集电极与所述第三IGBT模块的发射极位于一排且朝向所述底层铜排内侧；所述第一二极管模块位于所述第一IGBT模块与所述第二IGBT模块之间，所述第二二极管模块位于所述第三IGBT模块与所述第四IGBT模块之间，所述第一电阻设置于所述第一二极管模块与所述第二二极管模块之间。2.根据权利要求1所述的单相三电平单元，其特征在于，还包括顶层铜排以及两组滤波电容，每组所述滤波电容包括三个滤波电容，其中一组所述滤波电容中的三个所述滤波电容的一端均通过所述顶层铜排与所述第一IGBT模块电连接，另一组所述滤波电容中的三个所述滤波电容的一端均通过所述顶层铜排与所述第四IGBT模块...

【专利技术属性】
技术研发人员：柳思宇，严雪松，赵奋祥，谭海鸥，孙维广，申大力，
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：