一种单相输入变频器制造技术

本实用新型专利技术提供了一种单相输入变频器，属于变频器技术领域。它解决了现有的单相输入变频器的单管IGBT散热效果差的问题。本单相输入变频器包括变频器机壳和整流电路、充电回路电路、滤波电路、逆变电路、驱动板、电源板、主控板、人机交换界面，滤波电路的两输出端与逆变电路的两输入端的连接点分别为直流母线的负极端DC-和正极端DC+，主控板通过电源板与负极端DC-和正极端DC+连接，逆变电路具有多个IGBT单管，变频器机壳底端安装有散热器，驱动板安装在散热器上且驱动板上开有与IGBT单管个数相对应的孔位，IGBT单管安装在对应的孔位上且通过陶瓷垫片固定在散热器上。本单相输入变频器具有散热效果好的优点。（*该技术在2022年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术属于变频器
，涉及一种单相输入变频器。
技术介绍
变频器作为一种变频调速装置，凭借其优越的控制性能和节能效果，使得其在电力电子、电气传动、工业控制上得到了广泛应用。随着石油化工、纺织印染、冶金造纸、建筑楼宇等等各行业对变频器性能要求的不断提高，高可控性、实用性及可靠性已成为衡量变频器性能的一大指标。目前，对变频器中的核心部分一IGBT的散热问题，一直是所有致力于IGBT的研发人员和使用者首要考虑的问题，现存IGBT主要分为IGBT单管和IPM功率模块。前者整体装配工艺复杂、散热问题难以保障，但却成本低、易更换和维修；后者虽然装配工艺简单、故障率低、散热性良好，但成本和损坏报废率高，因此也会成为变频器厂家考虑的因素之一。因此，大多数企业会选择两者兼顾的选择方式，比如小功率和单相输入变频器一般会普遍选择单管IGBT，这样在成本上便得到很好的控制，但是，散热问题却成为困扰使用者的一大瓶颈。
技术实现思路
本技术的目的是针对现有的技术存在上述问题，提出了一种能提高单管IGBT散热效果的单相输入变频器。本技术的目的可通过下列技术方案来实现:一种单相输入变频器，包括变频器机壳和设置在变频器机壳内的整流电路、充电回路电路、滤波电路、逆变电路、驱动板、电源板、主控板和与主控板连接的人机交换界面，整流电路、充电回路电路、滤波电路和逆变电路依次连接，所述的滤波电路的两输出端与逆变电路的两输入端的连接点分别为直流母线的负极端DC-和正极端DC+，主控板通过电源板与负极端DC-和正极端DC+连接，所述的逆变电路设置在驱动板上且具有多个IGBT单管，其特征在于:所述的变频器机壳底端安装有散热器，上述的驱动板安装在散热器上且驱动板上开有与上述IGBT单管个数相对应的孔位，上述的IGBT单管安装在对应的孔位上且通过陶瓷垫片固定在散热器上。在上述的一种单相输入变频器中，所述的陶瓷垫片与散热器接触面之间涂有导热硅。在上述的一种单相输入变频器中，所述的逆变电路包括三组IGBT单管驱动电路和一组制动电路，上述的驱动板分别与三组IGBT单管驱动电路连接，每组IGBT单管驱动电路包括两个IGBT单管，制动电路包括一个IGBT单管，相应的驱动板上开有七个孔位。在上述的一种单相输入变频器中，所述的变频器机壳的后端安装有直流风机。在上述的一种单相输入变频器中，所述的散热器前端安装有电容板，所述的滤波电路含有两个电容C，该两电 容C安装在电容板上。在上述的一种单相输入变频器中，所述的散热器上固定有整流电路板，上述的整流电路设置在整流电路板上，整流电路板与散热器接触面之间涂有导热硅。在上述的一种单相输入变频器中，所述的驱动板侧面设有排针且通过排针与上述的电源板进行电气连接，上述的主控板固定在电源板上。与现有技术相比，本单相输入变频器由于陶瓷垫片和导热硅都具有良好的导热性能，因此，IGBT单管产生的热量便能很快通过陶瓷垫片和导热硅的作用在散热器形成的风道下散失掉，直流风机能加快风道中的空气流动，散热效果更佳，达到良好的散热效果。附图说明图1是本技术电气连接图。图2是本技术结构示意图。图中，1、整流电路；2、充电回路电路；3、滤波电路；4、逆变电路；5、机壳；6、散热器；7、直流风机；8、电容板；9、整流电路板；10、驱动板；10a、孔位；11、主控板；12、电源板。具体实施方式以下是本技术的具体实施例并结合附图，对本技术的技术方案作进一步的描述，但本技术并不限于这些实施例。如图1和2所示，本单相输入变频器包括变频器机壳5和设置在变频器机壳5内的整流电路1、充电回路电路2、滤波电路3、逆变电路4、驱动板10、电源板12、主控板11和与主控板11连接的人机交换界面。整流电路I采用单相整流，其上引出两个输入端用于与外界单相电源连接，其作用是将工频交流电转变为脉动的直流电供下级电路使用；充电回路电路2由充电电阻和接触器组成，两者并联设置后一端连接整流电路1，一端通过滤波电路3连接在正极端DC+上，充电电阻用于在上电瞬间给电容C充电，起到对冲击电流的抑制和缓冲作用，充电完毕后，接触器会继而吸合，将充电电阻短路，完成变频器的上电；滤波电路3负责将脉动的直流电变得平缓和稳定；逆变电路4设置在驱动板10上且包括三组IGBT单管驱动电路和一组制动电路，驱动板10分别与三组IGBT单管驱动电路连接，每组IGBT单管驱动电路包括两个IGBT单管，制动电路包括一个IGBT单管，相应的驱动板10上开有七个孔位10a，制动电路上的两输入端通过直流母线的正极端DC+和负极端DC-连接在滤波电路3的两输出端上，其两输出端与三组IGBT单管驱动电路连接，逆变电路4用于将直流电转变成大小和频率都可调的交流电。主控板11主要在信号的运算处理及各项模拟量、开关量和温度检测的输出上完成变频器的各项控制功能。电源板12主要由3844开关电源芯片、开关管、变压器及其他稳压和校准电路组成，用来为下级电路提供多路稳定电源。驱动板10通过主控芯片和辅助电路输出相应的SPWM脉冲，从而控制IGBT门极的开关速率，最终达到调节输出电压和输出频率的目的。当输入通入单相电后，整流电路I进行整流，将交流电转换为脉动的直流电，再通过充电电阻给予电容C充电，待电容C充满之后，接触器接收到吸合信号，将其短路，继而滤波电路3进行平波作用，最后，逆变电路4再将直流电转换为交流电输出，完成整个主回路的动作。电源板12和主控板11在整个过程中起到对于主回路进行全面调控的作用，其中电源板12通过开关电源部分、检测电路、保护电路等达到对各项功能的实时设定和监控，其中主控板11会以DSP主控芯片为核心、其他运算和保护电路为辅对各个输入信号进行处理、运算，驱动板10是通过主控芯片和辅助电路输出相应的SPWM矩形波，从而控制六个IGBT门极的开通和关断速率，最终达到调节输出电压和输出频率的目的。变频器机壳5底端安装有散热器6，散热器6上安装驱动板10和整流电路板9，七个IGBT单管安装在对应的孔位IOa上且通过陶瓷垫片固定在散热器6上，整流电路I设置在整流电路板9上，陶瓷垫片、整流电路板9与散热器6接触面之间涂有导热硅。变频器机壳5的后端安装有直流风机7。散热器6前端风道口安装有电容板8，滤波电路3含有两个电容C，该两电容C安装在电容板8上。驱动板10侧面设有排针且通过排针与电源板12进行电气连接，主控板11固定在电源板12上。由于陶瓷垫片和导热硅都具有良好的导热性能，因此，IGBT单管产生的热量便能很快通过陶瓷垫片和导热硅的作用在散热器6形成的风道下散失掉，直流风机7能加快风道中的空气流动，散热效果更佳，达到良好的散热效果。本文中所描述的具体实施例仅仅是对本技术精神作举例说明。本技术所属
的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，但并不会偏离本技术的精神或者超越所附权利要求书所定义的范围。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种单相输入变频器，包括变频器机壳（5）和设置在变频器机壳（5）内的整流电路（1）、充电回路电路（2）、滤波电路（3）、逆变电路（4）、驱动板（10）、电源板（12）、主控板（11）和与主控板（11）连接的人机交换界面，整流电路（1）、充电回路电路（2）、滤波电路（3）和逆变电路（4）依次连接，所述的滤波电路（3）的两输出端与逆变电路（4）的两输入端的连接点分别为直流母线的负极端DC?和正极端DC+，主控板（11）通过电源板（12）与负极端DC?和正极端DC+连接，所述的逆变电路（4）设置在驱动板（10）上且具有多个IGBT单管，其特征在于：所述的变频器机壳（5）底端安装有散热器（6），上述的驱动板（10）安装在散热器（6）上且驱动板（10）上开有与上述IGBT单管个数相对应的孔位（10a），上述的IGBT单管安装在对应的孔位（10a）上且通过陶瓷垫片固定在散热器（6）上。

【技术特征摘要】
1.一种单相输入变频器，包括变频器机壳(5)和设置在变频器机壳(5)内的整流电路(I)、充电回路电路(2)、滤波电路(3)、逆变电路(4)、驱动板(10)、电源板(12)、主控板(11)和与主控板(11)连接的人机交换界面，整流电路(I)、充电回路电路(2)、滤波电路(3)和逆变电路(4)依次连接，所述的滤波电路(3)的两输出端与逆变电路(4)的两输入端的连接点分别为直流母线的负极端DC-和正极端DC+，主控板(11)通过电源板(12)与负极端DC-和正极端DC+连接，所述的逆变电路(4)设置在驱动板(10)上且具有多个IGBT单管，其特征在于:所述的变频器机壳(5)底端安装有散热器(6)，上述的驱动板(10)安装在散热器(6)上且驱动板(10)上开有与上述IGBT单管个数相对应的孔位(10a)，上述的IGBT单管安装在对应的孔位(IOa)上且通过陶瓷垫片固定在散热器(6)上。2.根据权利要求1所述的一种单相输入变频器，其特征在于，所述的陶瓷垫片与散热器(6)接触面之间涂有导热硅。3.根据权利要求2所述的一种单相输入...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈宝山，张慧，
申请(专利权)人：台州富凌电气有限公司，
类型：实用新型
国别省市：