母线电容模块及功率单元制造技术

本发明专利技术实施例提供一种母线电容模块和功率单元。该母线电容模块包括：母排，所述母排为印刷电路板，所述印刷电路板布设有至少一层金属箔电路，且每层金属箔电路包括相互绝缘的电路图案；至少一个电容和至少一个泄放电阻，所述电容和所述泄放电阻通过所述金属箔电路电连接。该功率单元包括上述的母线电容模块。本发明专利技术实施例提供的母线电容模块及功率单元，可以解决现有技术的母线电容模块体积过大以及由此导致的功率单元体积过大的问题。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术实施例涉及电气技术，尤其涉及一种母线电容模块及功率单元。
技术介绍
在电气技术中，功率单兀作为大功率变频设备的核心部件，可以完成完整的功率转换功能，包括整流、逆变和变频等，同时，可以通过各个功率单元级联方式起到扩展功率等级的作用。而母线电容模块是功率单元的主要元件，在功率单元内部的电路拓扑中，需要由母线电容模块构成直流环节，并起到储能和滤波的作用。母线电容模块一般包括多个电容、母排和多个均压泄放电阻，各个电容之间可通过母排连接；均压泄放电阻用于防止相互串联的两个电容由于电容参数不完全相同导致的电压不均，并且可以用于在功率单元下电时泄放直流母线的能量。母排的结构优劣和均压泄放电阻的形式对母线电容模块的体积有很大影响。目前的母排结构，一般使用多层金属排，例如铜排或铝排。各层金属排分别连接各个电容所需要连接的功率单元中的不同网络。每层金属排之间用绝缘材料进行隔离，例如环氧板。均压泄放电阻一般采用绕线电阻器、水泥电阻或金属膜电阻等，在使用时将均压泄放电阻直接安装在母排上，或者使用线缆弓I出至其他位置。由于金属排本身较厚，多层叠加的方式使得母排的厚度至少在几毫米左右。而均压泄放电阻所使用的器件本身属于体积大的类型，且由于电阻会发热，如果直接安装在母排上，则安装时需要远离电容管脚，导致母线电容模块的体积进一步增大；如果使用线缆将均压泄放电阻引出固定在其他位置上，则会降低母线电容模块的集成度，需要增加功率单元内的走线通道，会提高整个功率单元的架构复杂度。
技术实现思路
本专利技术实施例提供一种母线电容模块及功率单元，以解决现有技术的母线电容模块体积过大以及由此导致的功率单元体积过大的问题。第一方面，本专利技术实施例提供一种母线电容模块，包括母排，所述母排为印刷电路板，所述印刷电路板布设有至少一层金属箔电路，且每层金属箔电路包括相互绝缘的电路图案；至少一个电容和至少一个泄放电阻，所述电容和所述泄放电阻通过所述金属箔电路电连接。在第一方面的第一种可能的实现方式中，所述印刷电路板的金属箔电路为多层，设置在印刷电路板的上表面、下表面和/或内部。结合第一方面或第一方面的第一种可能的实现方式，在第二种可能的实现方式中，所述印刷电路板的金属箔电路中设置有通孔，所述电容的插脚插入所述通孔中，实现与所述金属箔电路的电连接。结合第一方面的第二种可能的实现方式，在第三种可能的实现方式中，还包括结构件，用于将所述母线电容模块中的电容固定在功率单元中。结合第一方面的第三种可能的实现方式，在第四种可能的实现方式中，所述结构件包括至少一个基板，用于固定连接在功率单元的壁面上；至少一个夹具，分别与各所述电容固定连接，且固定连接在所述基板上，用于固定电容。结合第一方面的第四种可能的实现方式，在第五种可能的实现方式中，所述母排的数量为多块，所述母排的金属箔电路上设置有通孔或焊盘，各块所述母排之间通过螺合、焊接或连接器方式相互电连接。结合第一方面的第五种可能的实现方式，在第六种可能的实现方式中，所述泄放电阻为贴片电阻阵列，焊接在所述印刷电路板表面层金属箔电路上与电容电连接。结合第一方面的第六种可能的实现方式，在第七种可能的实现方式中，还包括分压电阻，与所述金属箔电路电连接，与所述电容在印刷电路板的同面设置或异面设置。第二方面，本专利技术实施例提供一种功率单元，包括整流模块、逆变模块或变频模块，所述整流模块、逆变模块或变频模块包括本专利技术任意实施例所提供的母线电容模块。本专利技术实施例母线电容模块及功率单元，通过使用印刷电路板作为母排，通过使用印刷电路板的金属箔布设母线电容模块的电路，并将至少一个电容和至少一个泄放电阻按照母线电容模块的电路结构连接在印刷电路板的金属箔上，通过利用印刷电路板的介质层实现对母线电容模块中不同电路网络的隔离，从而用印刷电路板的同层金属箔电路的相互绝缘的电路图案，构成母线电容模块所需的相互绝缘的电路，克服了现有技术中需要多个母排多层叠加并在各层之间填充绝缘材料的导致的母线电容模块体积过大的缺陷，从而也克服了由此导致的功率单元体积过大的缺陷。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1为本专利技术母线电容模块实施例一的俯视结构示意图；图2为本专利技术母线电容模块实施例二的主视结构示意图；图3为本专利技术母线电容模块实施例三的结构示意图；图4为本专利技术功率单元实施例的结构示意图。具体实施例方式为使本专利技术实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。图1为本专利技术母线电容模块实施例一的俯视结构示意图，如图1所示，本实施例的母线电容模块可以包括母排1、至少一个电容2和至少一个泄放电阻3，其中，母排I为印刷电路板(Printed Circuit Board,简称PCB),该PCB布设有至少一层金属箔电路,且每层金属箔电路包括相互绝缘的电路图案；至少一个电容2为功率单元的母线电容，可以安装在母排I上并与母排I的金属箔电路电连接，用于在该母线电容模块的电路中存储能量和滤波；至少一个泄放电阻3，可以安装在母排I上并与母排I的金属箔电路电连接，用于在该母线电容模块下电时泄放母线的电能。另外，如果电路中有互相串联的电容，可以对泄放电阻3进行相应的设计，例如采用贴片电阻阵列来调整泄放电阻3的电阻大小，用来平衡互相串联的各个电容上电压，使各串联电容上的电压相等。在具体实现时，可以根据功率单元的设计要求，例如功率单元的最大母线电流、最大电压等指标，设计母线电容模块的电路，例如需要四组互相并联的电容，以承载功率单元的功率，每组中有三个互相串联的电容，以分担母线上的电压，以及相应的泄放电阻。再根据所设计的母线电容模块的电路加工PCB，该PCB上可以预留需要连接电容2的插脚的通孔和焊接泄放电阻3的焊盘，以便于安装电容2和泄放电阻3。此处，由于PCB自身的特性，即，能够通过PCB的介质层实现对不同电路网络的绝缘隔离，而且在每层金属箔电路中，可以通过对金属箔的构图，形成相互绝缘的电路图案，以便实现所需的电容和电阻的连接。因此可以实现在一块PCB上加工较为复杂的电路，例如含有复杂串并联关系的多个电容和多个电阻的电路。而如果使用现有技术的金属排作为母排，由于金属排不包含绝缘介质，一个金属排上各个点是互相导电的，因此需要使用多层金属排，并在各层金属排之间填充绝缘材料的方式才能构成这种较为复杂的电路。而且，PCB的金属箔的厚度小于金属排的厚度，PCB内部的绝缘介质层的厚度也小于多层金属排之间填充的绝缘介质，因此，使用PCB作为母排构成的电路模块，必然比使用金属排作为母排构成的电路模块的厚度小。本实施例的母线电容模块，通过使用PCB作为母排、使用PCB的金属箔布设母线电容模块的电路，并将至少一个电容和至少一个泄放电阻按照母线电本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种母线电容模块，其特征在于，包括：母排，所述母排为印刷电路板，所述印刷电路板布设有至少一层金属箔电路，且每层金属箔电路包括相互绝缘的电路图案；至少一个电容和至少一个泄放电阻，所述电容和所述泄放电阻通过所述金属箔电路电连接。

【技术特征摘要】
1.一种母线电容模块，其特征在于，包括母排，所述母排为印刷电路板，所述印刷电路板布设有至少一层金属箔电路，且每层金属箔电路包括相互绝缘的电路图案；至少一个电容和至少一个泄放电阻，所述电容和所述泄放电阻通过所述金属箔电路电连接。2.根据权利要求1所述的母线电容模块，其特征在于所述印刷电路板的金属箔电路为多层，设置在印刷电路板的上表面、下表面和/或内部。3.根据权利要求1或2所述的母线电容模块，其特征在于所述印刷电路板的金属箔电路中设置有通孔，所述电容的插脚插入所述通孔中，实现与所述金属箔电路的电连接。4.根据权利要求3所述的母线电容模块，其特征在于，还包括结构件，用于将所述母线电容模块中的电容固定在功率单元中。5.根据权利要求4所述的母线电容模块，其特征在于，所述结构件包括至少一个基...

【专利技术属性】
技术研发人员：王豫川，姚凯，耿晓静，
申请(专利权)人：华为技术有限公司，
类型：发明
国别省市：