变频器驱动模块中IGBT替代结构制造技术

一种变频器驱动模块中ＩＧＢＴ替代结构，属于电力变频器技术领域，包括整流桥和分别由两个功率单管组成三路桥臂，所述上桥臂功率单管的集电极接到直流母线Ｐ上，下桥臂功率单管发射集接到直流母线Ｎ上，上桥臂功率单管的发射集接到下桥臂功率单管的集电极上作为变频器的输出端，上桥臂和下桥臂的栅集分别连接脉冲驱动信号，由上述三路桥臂模拟出变频器的三相输出。本实用新型专利技术用功率单管替代ＩＧＢＴ模块，有效降低生产成本，且当变频器某个驱动模块出现损坏时，不会导致整个驱动系统崩溃，可把损失减小至最少，同时维修方便，损坏的功率单管拆卸更换方便。（*该技术在2018年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术属于变频器
，具体涉及适用于变频器驱动模块中IGBT 替代结构。
技术介绍
目前小功率变频器的驱动系统大多数采用IGBT模块(IGBT是Insulated Gate Bipolar Transistor的英文縮写，译为绝缘栅双极晶体管)，现有市售的IGBT 模块价格昂贵，生产成本大。IGBT模块是变频器故障发生时的易损元件， 一个 IGBT模块内置的功率管损坏，则整个IGBT完全报废，损失很大。如果要对损 坏的IGBT进行拆卸换新，则往往费时费力，十分不方便。
技术实现思路
为了克服传统变频器驱动系统上存在的上述问题，本技术提供一种生产 成本降低、维修损失减少的变频器驱动模块中K 3T替代结构。 为达到专利技术目的本技术采用的技术方案是 一种变频器驱动模块中IGBT替代结构，其特征在于包括整流桥23和分别由 两个功率单管组成三路桥臂，所述上桥臂功率单管的的集电极接到直流母线P 上，下桥臂功率单管发射集接到直流母线N上，.上桥臂功率单管的发射集接到 下桥臂功率单管的集电极上作为变频器的输出端，上桥臂和下桥臂的栅集分别 连接脉冲驱动信号，由上述三路桥臂模拟出变频器的三相输出。进一步，还包括变频器脉冲驱动线的P端和N端还接有制动单元，所述制动单元包括一功率单管和制动电阻，所述功率单管的集电极接制动电阻，发射集接到直流母线N端。为了防止电压变化率过快而损坏功率单管，所述三路桥臂的P端和N端接入 无感电容和栅极电阻。再进一步，所述三路桥臂的功率单管电流承受能力为变频器额定电流的2倍 以上。三路桥臂的功率单管附近固定有温度传感器，传感器固定在靠近功率单管附 近的散热器上，以保证测得的数据基本上能反映当前功率单管的真实温度。每一个功率单管通过镙钉固定在于变频器驱动模块的散热器上，在单个功率 管损坏时可以方便更换。本技术与现有公开的技术相比，具有以下优点1、 有效的降低生产成本，功率单管的价格远远低于IGBT模块。2、 维修损失降低，当变频器某个驱动模块出现损坏时，不会导致整个驱动 系统崩溃。可把损失减小到最少程度。3、 维修方便，可把功率单管螺钉固定于线路板上，损坏的功率单管折卸方 便，安装新的功率单管即可再次使用。附图说明图1为包含IGBT的变频器驱动模块结构图。 图2为本技术电路原理图图l和图2中附图标记为1、 2、 3为输入R、 S、 T ; 4为输出P1端；5为P端；6为充电电阻；7为继电器；8为均压电阻；9为电解电容；10为无感电容；ll为U相上管；12为U相下管；13为V相上管；14为V相下管；15为 W相上管；6为W相下管；17为制动管；18为制动电阻；19、 20、 21为输出 U、 V、 W; 2为N端；23为整流桥；24为快恢复二极管；25为IGBT具体实施方式下面结合具体实施例来对本技术进行进一步说明，但并不将本实用新 型局限于这些具体实施方式。本领域技术人员应该认识到，本技术涵盖了 权利要求书范围内所可能包括的所有备选方案、改进方案和等效方案。见图1~图2所示，图1表示为包含IGBT25的变频器驱动模块结构。以5.5KW的变频器为例 一个5.5KW的变频器额定输出电流约为13A,选 择用30A的功率单管。可以达到甚至超过200%的过流水平。选择的标准是 功率单管电流承受能力为变频器额定电流的2倍以上。整流桥选用1600V/35A，变频器过流也不会导致整流桥损坏。由功率单管 和整流桥组合起来，就可以取代IGBT模块。自输入R/S/T 1、 2、 3输入交流电流经过整流桥23后，输出直流电。整流 桥耐1600V/30A。输出Pl端4和P端5接到外部接线端子，可方便连入直流电 抗器或直接接入铜条。为了保持P端5和N端22之母线电压保持稳定，接入均 压电阻8 (51K/5W)和9电解电容(400V/1800uF)。由两个功率单管分别作为上桥臂和下桥臂。功率管上桥臂的集电极接到直 流母线P上，下桥臂的发射集接到直流母线N上，上桥臂的发射集接到下桥臂 的集电极上，是变频器的输出端。上桥臂和下桥臂的栅集分别连接脉冲驱动信 号。模拟了 IGBT模块的一路输出。由三路这样的桥臂就可以模拟出变频器的三 相输出。U相上管11和U相下管12组成第一个桥臂。U相上管ll的集电极连接到 母线P端5， U相下管12的发射极连接到N端22。 U相上管11的发射极和U 相下管12的集电极连接起来，构成U相输出端19， U相上管11的栅极和U 相下管12的栅极分别连接脉冲驱动线。V相上管13和V相下管14组成第二个桥臂。V相上管13的集电极连接到 母线P端5， V相下管14的发射极连接到N端22。 V相上管13的发射极和V 相下管14的集电极连接起来，构成V相输出端20， V相上管13的栅极和V 相下管14的栅极分别连接脉冲驱动线。W相上管15和W相下管16组成第三个桥臂。W相上管15的集电极连接 到母线P端5， W相下管16的发射极连接到N端22。 W相上管15的发射极 和W相下管16的集电极连接起来，构成W相输出端20， W相上管15的栅极 和W相下管16的栅极分别连接脉冲驱动线。脉冲驱动线一般要求等长，粗。信号可同时到达每个功率单管。如果有制动的场合，可在电路中加入制动管17和制动电阻18。快恢复二极 管并联在制动电阻18两端，制动管17为一功率单管，制动管17的集电极接入 制动电阻，发射集接到N端22，当要制动时，制动信号接入到制动管17的栅 极，使制动管17导通，P端5和N端的22能量通过制动电阻18消耗掉。在系统刚上电的时候，需要对电解电容9进行充电，此时继电器7没有被 吸合，充电电阻6没有被短路，当电解电容9充电完成时，继电器7被吸合， 使充电电阻6被短路掉。在三路模拟桥臂的P端和N端安装上无感电容IO。选择合适的栅极电阻，以 防止电压变化率过快而损坏功率单管。采用温度传感器测温，固定在靠近功率 单管附近的散热器上，以保证测得的数据基本上能反映当前功率单管的真实温度。每一个功率单管都有一个镙丝钉固定在散热器上，可以在电路板对应功率单 管固定孔的地方开一个孔，需要折卸时，旋云镙丝，用吸枪吸走焊锡，就可以 方便的把损坏的功率单管折下。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种变频器驱动模块中ＩＧＢＴ替代结构，其特征在于包括整流桥和分别由两个功率单管组成三路桥臂，所述上桥臂功率单管的的集电极接到直流母线Ｐ上，下桥臂功率单管发射集接到直流母线Ｎ上，上桥臂功率单管的发射集接到下桥臂功率单管的集电极上作为变频器的输出端，上桥臂和下桥臂的栅集分别连接脉冲驱动信号，由上述三路桥臂模拟出变频器的三相输出。

【技术特征摘要】
1、一种变频器驱动模块中IGBT替代结构，其特征在于包括整流桥和分别由两个功率单管组成三路桥臂，所述上桥臂功率单管的的集电极接到直流母线P上，下桥臂功率单管发射集接到直流母线N上，上桥臂功率单管的发射集接到下桥臂功率单管的集电极上作为变频器的输出端，上桥臂和下桥臂的栅集分别连接脉冲驱动信号，由上述三路桥臂模拟出变频器的三相输出。2、 如权利要求1所述变频器驱动模块中IGBT替代结构，其特征在于还包括 变频器脉冲驱动线的P端和N端还接有制动单元，所述制动单元包括一功率单 管和制动电阻,所述功率单管的...

【专利技术属性】
技术研发人员：王克丰，
申请(专利权)人：肖海乐，
类型：实用新型
国别省市：33[中国|浙江]