[实用新型]基于层式母排的有源滤波器主功率装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种基于层式母排的有源滤波器主功率装置，属于有源滤波装置主功率电路的技术领域。

背景技术

飞速发展的电力电子技术使各种电力电子装置在工业、交通运输及家庭中的应用日益广泛，而这些非线性负荷带来的谐波危害也日益严重。谐波使电网中元件产生谐波损耗、设备效率和功率因数降低，甚至损害电力设备如电容器等；谐波影响精密仪器和临近的通信系统，使其无法正常工作。

电力系统中谐波次数和大小随系统负荷状况而变化，采用传统的LC静态滤波器无法满足要求，而采用电力有源滤波器可以对大小和频率都变化的谐波及变化的无功进行动态补偿，因此有源滤波器的研究和应用越来越受到人们的重视。

作为一种电力电子装置，有源滤波器的性能与其控制算法和硬件结构都有紧密的关系，功率电路设计是否合理关系到装置的元器件性能能否发挥，器件能否正常工作。由于有源滤波器采用高速开关器件IGBT，因此，必须保证IGBT在合适的环境下工作。另外需要保证直流母线电压可靠地加在IGBT栅极和基极上，并保证直流电压稳定和可靠绝缘，驱动信号不被干扰，并且最大限度的减少电路中的杂损电感。目前国内有源滤波器生产厂商和研究机构普遍采用铜排连接IGBT或直接采用IPM，但采用IPM会加大装置成本，采用铜排连接则结构繁杂，加重安装和检修的困难，并会加大电路中的杂损电感。

实用新型内容

本实用新型目的是针对现有技术存在的缺陷提供一种基于层式母排的有源滤波器主功率装置，采用该装置有源滤波器的功率电路得以简化，提高装置性能。

本实用新型为实现上述目的，采用如下技术方案：

本实用新型基于层式母排的有源滤波器主功率装置，其特征在于：包括散热器、若干个IGBT、无感薄膜电容、无感电容印制板、正母排、绝缘聚酯薄膜、负母排和控制电路箱，若干个IGBT的一侧设置于散热器上，铜柱的一端依次将正母排、绝缘聚酯薄膜、负母排紧固，铜柱的另一端与若干个IGBT的另一侧连接，若干个IGBT的栅极通过铜柱连接到正母排，若干个IGBT的基极通过铜柱连接到负母排，铜柱另一端的顶部设置无感电容印制板，无感电容印制板上设置无感薄膜电容，控制电路箱与通过双绞线连接到IGBT2上的门极电路。

本实用新型的有益效果是：

1、简化电路结构，降低安装和维修的工作量。

2、减少了电路中的杂损电感，保护了功率模块。

3、抗干扰能力强，减少了信号传输距离，降低了电磁波对驱动信号的干扰。

附图说明

图1是本实用新型的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图对实用新型的技术方案进行详细说明：

如图1，本实用新型由散热器1，若干个IGBT2，负母排5，绝缘聚酯薄膜6，正母排7，无感电容印制板4，无感薄膜电容3，控制电路箱8构成。IGBT2紧贴散热器1，采用交错排列，充分利用散热器面积，散热效果得以加强。正母排5，绝缘聚酯薄膜6，负母排7，通过铜柱压紧，同时与IGBT2相连。栅极通过铜柱连接到正母排5，基极连接到负母排7。正母排5负母排7和绝缘聚酯薄膜6构成一个平板电容，其杂损电感含量远远小于铜排的连接方式。母排之外安装的是无感电容印制板4，其上的无感薄膜电容用来吸收IGBT开关产生的电压尖刺。最外层是控制电路箱8。电路箱内驱动模块通过双绞线连接到IGBT2上的门极电路，驱动IGBT的开通和关断。

通过图2可以清楚地看到层式结构的排布。该结构紧凑美观，自然形成电磁屏蔽，保护控制电路不受干扰。减少驱动信号传输距离，一般传输线路长度小于20cm。提高了散热器性能，确保IGBT的工作温度。