【技术实现步骤摘要】
本技术涉及逆变模块，尤其涉及一种大功率高频逆变水冷功率模块。
技术介绍
1、辅助电源系统为干线铁路车辆提供三相交流或单相交流供电。近年来，随着高频辅助电源系统技术的不断成熟，在干线铁路已经开始逐步批量应用。与传统工频辅助电源系统相比，具有体积小、重量轻、集成度高的明显优势。其中，功率模块作为整个高频辅助电源系统的核心部件，对其整个系统的稳定性及小型化起到了关键作用。
2、现有技术中，专利cn202110949667提出了一种逆变模块，用于高频辅助电源设备中，用于将高频隔离后的单相交流电压经过整流逆变输出三相pwm波。
3、然而，专利cn202110949667存在着一定的不足之处，通过该专利中的igbt、支撑电容以及叠层母排的设计，该逆变模块应该使用的为两电平辅助逆变拓扑，由于受到自身开关频率的限制，其输出波形中的谐波含量较高，使得整个系统中的磁性器件体积、重量较高；该专利提出的逆变模块虽然集成度较高，包含了换流回路中的容性器件如支撑电容等，但对于大功率高频辅助电源系统，过高的集成度会造成模块本身的体积和重量偏高，与铁路机车干线狭小的维护空间相比，会造成模块难以维护；该专利提出的逆变模块使用强迫风冷散热方式，该方式在大功率辅助系统中，难以满足其热密度要求，无法可靠对功率器件如igbt进行散热，且水冷散热器相比，其自身的体积、重量也会偏高。
技术实现思路
1、本技术提供一种大功率高频逆变水冷功率模块，利用三电平电气拓扑结构，使得igbt开关频率提高，从而得到低
2、为达到以上目的，本技术采取的技术方案是：
3、一种大功率高频逆变水冷功率模块，包括散热器和设置于散热器上方的第一模块金属框架，所述第一模块金属框架上方设置有第二模块金属框架；
4、所述散热器上表面上设置有整流二极管、igbt、中间稳压电阻、接地检测电阻和绝缘端子排；所述散热器的侧面连接有大电流连接器、定位销和水冷接头；
5、所述第一模块金属框架包括相对设置的第一金属框架第二金属框架，所述第一模块金属框架上部设置有第三金属框架，所述第三金属框架上方设置有第四金属框架；所述第四金属框架上表面设置有电压传感器和绝缘端子座；
6、所述第二模块金属框架包括依次相连的第五金属框架、第七金属框架、第六金属框架和第八金属框架，所述第七金属框架上连接有光纤连接器与控制电连接器。
7、进一步地，所述第二模块金属框架上部设置有上盖板。
8、进一步地，所述上盖板上部设置有绝缘盖板。
9、进一步地，所述散热器上设置有安装脚板。
10、进一步地，所述igbt的门级控制接口上安装有驱动板。
11、进一步地，所述驱动板上方设置有叠层母排。
12、进一步地，所述叠层母排包括正铜层、负铜层、中性极铜层、独立层和三相交流输出层；
13、正铜层分别与整流二极管的a1端、igbt的c1端、中间稳压电阻的a2段及接地检测电阻的a3端连接；负铜层分别与整流二极管的b1端、igbt的e1端、中间稳压电阻的b2端及接地检测电阻的b3连接；中性极铜层分别与igbt的c2端、中间稳压电阻的z1端相连；独立层与接地检测电阻的z2端相连；三相交流输出层与大电流连接器的接线端相连。
14、进一步地，所述绝缘端子座上设置有接地检测电容。
15、进一步地，所述接地检测电容上设置有接地检测正铜排和接地检测负铜排。
16、进一步地，所述第一模块金属框架上设置有把手。
17、本技术的有益效果在于：
18、本技术提出了一种大功率高频逆变水冷功率模块，利用三电平电气拓扑结构，使得igbt开关频率提高，从而得到低谐波含量的pwm波形，降低整个系统磁性器件如三相滤波电抗器重量和体积。
19、本技术将支撑电容移出，在大功率辅助系统应用的情况下，保证模块自身的体积和重量符合机车铁路干线的维护及安装要求，同时支撑电容与模块在整个系统内利用叠层母排相连，保证换流回路的低感设计。
20、本技术采用水冷散热方式，既满足大功率辅助系统中的高散热密度要求，较强迫风冷散热器相比，体积及重量都有较大的优势。且水冷基板采用快插式水冷接头做为水路连接方式，在保证无泄漏的情况下，可快速实现模块与水冷系统的连通与断开。
21、本技术主电路全部连线采用铜排或叠层母排进行连接，实现无线缆连接，具有安装快速、结构清晰、可重复电气性能、低阻抗、抗干扰、可靠性好、节省空间、装配简洁快捷等优点，较传统辅助功率模块减少体积40％左右。同时，模块采用轻量化水冷散热设计，极大的降低了整个辅助电源系统的空间和重量
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1.一种大功率高频逆变水冷功率模块，其特征在于：包括散热器(15)和设置于散热器(15)上方的第一模块金属框架，所述第一模块金属框架上方设置有第二模块金属框架；
2.根据权利要求1所述的大功率高频逆变水冷功率模块，其特征在于：所述第二模块金属框架上部设置有上盖板(9)。
3.根据权利要求2所述的大功率高频逆变水冷功率模块，其特征在于：所述上盖板(9)上部设置有绝缘盖板(10)。
4.根据权利要求1所述的大功率高频逆变水冷功率模块，其特征在于：所述散热器(15)上设置有安装脚板(14)。
5.根据权利要求1所述的大功率高频逆变水冷功率模块，其特征在于：所述IGBT(17)的门级控制接口上安装有驱动板(20)。
6.根据权利要求5所述的大功率高频逆变水冷功率模块，其特征在于：所述驱动板(20)上方设置有叠层母排(22)。
7.根据权利要求6所述的大功率高频逆变水冷功率模块，其特征在于：所述叠层母排(22)包括正铜层、负铜层、中性极铜层、独立层和三相交流输出层；
8.根据权利要求1所述的大功率高频逆变水
9.根据权利要求8所述的大功率高频逆变水冷功率模块，其特征在于：所述接地检测电容(27)上设置有接地检测正铜排(28)和接地检测负铜排(29)。
10.根据权利要求1所述的大功率高频逆变水冷功率模块，其特征在于：所述第一模块金属框架上设置有把手(31)。
...【技术特征摘要】
1.一种大功率高频逆变水冷功率模块，其特征在于：包括散热器(15)和设置于散热器(15)上方的第一模块金属框架，所述第一模块金属框架上方设置有第二模块金属框架；
2.根据权利要求1所述的大功率高频逆变水冷功率模块，其特征在于：所述第二模块金属框架上部设置有上盖板(9)。
3.根据权利要求2所述的大功率高频逆变水冷功率模块，其特征在于：所述上盖板(9)上部设置有绝缘盖板(10)。
4.根据权利要求1所述的大功率高频逆变水冷功率模块，其特征在于：所述散热器(15)上设置有安装脚板(14)。
5.根据权利要求1所述的大功率高频逆变水冷功率模块，其特征在于：所述igbt(17)的门级控制接口上安装有驱动板(20)。
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【专利技术属性】
技术研发人员：石运卓，江海涛，孟昭明，
申请(专利权)人：中车大连电力牵引研发中心有限公司，
类型：新型
国别省市：
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