一种基于薄膜电容的高压变频器功率单元制造技术

一种基于薄膜电容的高压变频器功率单元，其特征在于，所述的整流二极管(2)、旁路可控硅(10)和IGBT功率模块(11)都安装于散热器(1)上，放置于散热器(1)左侧的薄膜电容(6)通过母线(7)进行并联，并连接于IGBT功率模块(11)的输入端，同时通过整流母线(3)与整流二极管(2)保持电气连接，整流二极管(2)以输入功率端子(4)作为其供电输入，IGBT功率模块(11)的输出端通过输出功率端子(12)向壳体(5)外输出。采用薄膜电容充当整流后的直流环节，避免了多电容串联和使用均压电阻的传统方式，简化了电气构成，减少了母排使用量，较传统方案节约成本25％左右。（*该技术在2022年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术属于半导体开关
，特别涉及一种基于薄膜电容的高压变频器功率单元。
技术介绍
功率单元的电路拓扑结构图示于附图I。外部三相的交流供电经由二极管整流器，变为直流进入功率单元，并对电容器组进行充电，实现稳压，稳压之后所得的直流电压提供给由IGBT组成的单相H形桥式逆变电路，逆变成为给定频率的输出电压，再用于同其它功率单元的串联输出。传统的电容组串联方案，电路的复杂，故障点较多，制造成本高。
技术实现思路
本技术是针对以上不足，提供一种电路简单，故障少，成本较低的功率单元串联多电平变频器而设计的一款卧式安装的功率单元，其特点在于采用薄膜电容作为直流稳压环节，避免电容组的串联和均压电阻的使用；采用层叠母线，以减小电路中杂散电感的对IGBT功率模块的影响。
技术实现思路
鉴于此，本技术设计了一款功率单元卧式安装的高压变频器单元柜柜体结构。本技术解决其技术问题采用的技术方案如下—种基于薄膜电容的高压变频器功率单元，包括，散热器、整流二极管、整流母线、输入功率端子、壳体、薄膜电容、母线、母线绝缘板、旁路母线、旁路可控硅、IGBT功率模块以及输出功率端子，其中，整流二极管、旁路可控硅和IGBT功率模块都安装于散热器上，放置于散热器左侧的薄膜电容通过母线进行并联，母线绝缘板隔在母线之间，起到绝缘的作用，母线另一侧连接于IGBT功率模块的输入端，同时通过整流母线与整流二极管保持电气连接，整流二极管以输入功率端子作为其供电输入，IGBT功率模块的输出端通过输出功率端子向壳体外输出，旁路母线将输出功率端子和旁路可控硅连接。本技术一种基于薄膜电容的高压变频器功率单元，其中，薄膜电容的个数为3个。本技术一种基于薄膜电容的高压变频器功率单元，其中，母线为层叠母线。本技术薄膜电容和IGBT功率模块之间的电气连接是通过层叠母线，这一实现方案能够加大程度的减少电路中寄生的杂散电感，降低电路中的谐波对IGBT功率模块的影响本技术一种基于薄膜电容的高压变频器功率单元，其中，母线采用铜板凸台-冲孔成型工艺，此工艺首先在母线上形成凸台，再在凸台上打孔，此成型的凸台高度为母线厚度与母线绝缘板厚度之和，从而解决了层叠母线与薄膜电容连接时存在高度差不便于安装的问题，使得薄膜电容的接线柱通过螺栓可与层叠母线直接进行连接，便于安装。本技术的优点为与传统的电容组串联方案不同，本技术采用薄膜电容对整流后的直流电进行稳压，由于薄膜电容具有较高的耐压能力，因此可以不对电容组进行串联，也不必使用均压电阻对电容进行均压。从而大大降低了电路的复杂性，减少了故障点，使得功率单元结构更为紧凑，有利于装配、运输和维护，节约制造成本。采用薄膜电容充当整流后的直流环节，避免了多电容串联和使用均压电阻的传统方式，简化了电气构成，减少了母排使用量，较传统方案节约成本25%左右。附图说明图I为功率单元的电路拓扑结构图。图2为本技术的立体图。图3为本技术的凸台-冲孔工艺所得孔的侧视图。具体实施方式如图2所述，一种基于薄膜电容的高压变频器功率单元，包括，散热器I、整流二极管2、整流母线3、输入功率端子4、壳体5、3个薄膜电容6、母线7、母线绝缘板8、旁路母线9、旁路可控硅10、IGBT功率模块11以及输出功率端子12，其中，整流二极管2、旁路可控硅10和IGBT功率模块11都安装于散热器I上，放置于散热器I左侧的薄膜电容6通过母线7进行并联，母线7为层叠母线，母线绝缘板8隔在母线7之间，起到绝缘的作用，母线7另一侧连接于IGBT功率模块11的输入端，同时通过整流母线3与整流二极管2保持电气连接，整流二极管2以输入功率端子4作为其供电输入，IGBT功率模块11的输出端通过输出功率端子12向壳体5外输出，旁路母线9将输出功率端子12和旁路可控硅10连接。如图3所示，母线7采用铜板凸台-冲孔成型工艺打孔，母线7采用铜板凸台-冲孔成型工艺，此工艺首先在母线上形成凸台，再在凸台上打孔，此成型的凸台高度为母线厚度与母线绝缘板厚度之和，这样所打出的孔使得薄膜电容的接线柱通过螺栓可与层叠母线直接进行连接。以上描述是对本技术的解释，不是对技术的限定，本技术所限定的范围参见权利要求，在不违背本技术的精神的情况下，本技术可以作任何形式的修改。权利要求1.一种基于薄膜电容的高压变频器功率单元，包括，散热器(I)、整流二极管(2)、整流母线(3)、输入功率端子(4)、壳体(5)、薄膜电容(6)、母线(7)、母线绝缘板(8)、旁路母线(9)、旁路可控硅(10)、IGBT功率模块(11)以及输出功率端子(12)，其特征在于，所述的整流二极管(2)、旁路可控硅(10)和IGBT功率模块(11)都安装于散热器(I)上，放置于散热器⑴左侧的薄膜电容(6)通过母线(7)进行并联，母线绝缘板⑶隔在母线(7)之间，起到绝缘的作用，母线(7)另一侧连接于IGBT功率模块(11)的输入端，同时通过整流母线(3)与整流二极管(2)保持电气连接，整流二极管(2)以输入功率端子(4)作为其供电输入，IGBT功率模块(11)的输出端通过输出功率端子(12)向壳体(5)外输出，旁路母线(9)将输出功率端子(12)和旁路可控硅(10)连接。2.如权利要求I所述的一种基于薄膜电容的高压变频器功率单元，其特征在于，所述薄膜电容(6)的个数为3个。3.如权利要求2所述的一种基于薄膜电容的高压变频器功率单元，其特征在于，所述母线(7)为层叠母线。4.如权利要求3所述的一种基于薄膜电容的高压变频器功率单元，其特征在于，所述母线(7)采用铜板凸台一冲孔成型工艺打孔，所述孔使得薄膜电容的接线柱通过螺栓可与母线(7)直接进行连接。专利摘要一种基于薄膜电容的高压变频器功率单元，其特征在于，所述的整流二极管(2)、旁路可控硅(10)和IGBT功率模块(11)都安装于散热器(1)上，放置于散热器(1)左侧的薄膜电容(6)通过母线(7)进行并联，并连接于IGBT功率模块(11)的输入端，同时通过整流母线(3)与整流二极管(2)保持电气连接，整流二极管(2)以输入功率端子(4)作为其供电输入，IGBT功率模块(11)的输出端通过输出功率端子(12)向壳体(5)外输出。采用薄膜电容充当整流后的直流环节，避免了多电容串联和使用均压电阻的传统方式，简化了电气构成，减少了母排使用量，较传统方案节约成本25％左右。文档编号H02M7/00GK202798478SQ20122036286公开日2013年3月13日 申请日期2012年7月25日 优先权日2012年7月25日专利技术者绳伟辉, 马永述, 王鹏, 黄林波, 邵长宏, 干永革 申请人:中冶赛迪电气技术有限公司本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基于薄膜电容的高压变频器功率单元，包括，散热器(1)、整流二极管(2)、整流母线(3)、输入功率端子(4)、壳体(5)、薄膜电容(6)、母线(7)、母线绝缘板(8)、旁路母线(9)、旁路可控硅(10)、IGBT功率模块(11)以及输出功率端子(12)，其特征在于，所述的整流二极管(2)、旁路可控硅(10)和IGBT功率模块(11)都安装于散热器(1)上，放置于散热器(1)左侧的薄膜电容(6)通过母线(7)进行并联，母线绝缘板(8)隔在母线(7)之间，起到绝缘的作用，母线(7)另一侧连接于IGBT功率模块(11)的输入端，同时通过整流母线(3)与整流二极管(2)保持电气连接，整流二极管(2)以输入功率端子(4)作为其供电输入，IGBT功率模块(11)的输出端通过输出功率端子(12)向壳体(5)外输出，旁路母线(9)将输出功率端子(12)和旁路可控硅(10)连接。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：绳伟辉，马永述，王鹏，黄林波，邵长宏，干永革，
申请(专利权)人：中冶赛迪电气技术有限公司，
类型：实用新型
国别省市：