[发明专利]四象限功率组件及变流柜

权利要求书

1.一种四象限功率组件，其特征在于，包括：

桥臂，所述桥臂包括串联的上桥臂和下桥臂，所述上桥臂包括并联的第一主IGBT和第一辅IGBT，所述下桥臂包括并联的第二主IGBT和第二辅IGBT；

分别与每个IGBT连接的门极驱动电路，用于接收来自光电转换模块的控制光信号并将所述控制光信号转换为控制电信号以根据所述控制电信号控制所述IGBT的开关，以及用于向所述光电转换模块发送故障光信号以通过所述光电转换模块向外部的控制单元发送故障电信号；

所述光电转换模块，用于将所述外部的控制单元发送的控制电信号转换为控制光信号并将该控制光信号发送至所述门极驱动电路，以及用于接收所述门极驱动电路发出的故障光信号并将该故障光信号转换为故障电信号发送至所述外部的控制单元；

低压连接器，分别与所述光电转换模块和所述外部的控制单元连接；

其中，所述第一主IGBT和第二主IGBT之间、第一辅IGBT和第二辅IGBT之间连接同一输入端，所述第一主IGBT和所述第一辅IGBT连接一输出端，所述第二主IGBT和所述第二辅IGBT连接另一输出端，所述各IGBT的引脚之间通过复合母排连接。

2.根据权利要求1所述的四象限功率组件，其特征在于，所述分别与每个IGBT连接的门极驱动电路包括：

第一主门极驱动电路，与所述第一主IGBT连接；

第一辅门极驱动电路，与所述第一辅IGBT连接；

第二主门极驱动电路，与所述第二主IGBT连接；

第二辅门极驱动电路，与所述第二辅IGBT连接；

所述光电转换模块包括：

第一光电转换模块，分别与所述第一主门极驱动电路和所述低压连接器连接；

第二光电转换模块，分别与所述第二主门极驱动电路和所述低压连接器连接；

其中，所述第一主门极驱动电路与所述第一辅门极驱动电路串联，所述第二主门极驱动电路与所述第二辅门极驱动电路串联。

3.根据权利要求1或2所述的四象限功率组件，其特征在于，所述光电转换模块包括一脉冲输入调理电路，所述脉冲输入调理电路由上桥支路、下桥支路、第一电容、第二电阻、第三电阻、二极管和光发射器构成；所述上桥支路和下桥支路均由第一电阻和稳压二极管串联构成；两第一电阻一端分别连接第二电阻两端，两第一电阻另一端均与两稳压二极管阴极连接；第一电容的一端接在上桥支路的第一电阻和稳压二极管之间，第一电容另一端连接在下桥支路的第一电阻和稳压二极管之间；第三电阻、二极管和光发射器分别并联后形成的电路两端分别连接两稳压二极管阳极。

4.根据权利要求1所述的四象限功率组件，其特征在于，还包括：

水冷基板，用于为所述IGBT散热；

其中，所述各IGBT和各门极驱动电路位于所述水冷基板的一侧，所述光电转换模块和所述低压连接器位于所述水冷基板的另一侧。

5.根据权利要求4所述的四象限功率组件，其特征在于，还包括：

电源模块，分别与所述各门极驱动电路和所述光电转换模块连接，用于为各门极驱动电路供电，所述电源模块与所述光电转换模块同侧。

6.根据权利要求4所述的四象限功率组件，其特征在于，还包括：

缓冲电容，与所述桥臂并联，用于抑制各IGBT的关断电压尖峰，所述缓冲电容与所述各IGBT同侧。

7.根据权利要求1所述的四象限功率组件，其特征在于，还包括：

放电电阻，与所述桥臂并联，用于在所述四象限功率组件切断电源时释放所述四象限功率组件的残余电荷，所述放电电阻与所述各IGBT同侧。

8.一种变流柜，包括至少一个根据权利要求1～7中任一项所述的四象限功率组件，还包括：与每个四象限功率组件连接的各外部的控制单元。