[发明专利]一种功率单元及其制造方法

说明书

技术领域

本发明涉及变频技术领域，尤其涉及一种功率单元及其制造方法。

背景技术

现有技术中功率单元，例如高压静止无功补偿发生器、高压变频器等大功率逆变设备的功率单元，如图1所示，其结构及连接方式为：

电容组件101固定在机箱100内底部；电容组件101的上端电极上连接引出铜排1011；PCB控制板102悬空位于电容组件101的上方；功率器件103和散热器104位于PCB控制板102和电容组件101上方。功率器件103和电容组件101用铜排1012电连接，并与PCB控制板102电连接，输出铜排端子1013由机箱100内部引出。

由上述结构及连接方式可知，现有技术中大功率功率单元的内部器件呈上下垂直方向布局，其整体体积大，且空间利用率低，导致整机结构成本高；同时，所有器件在机箱内部呈上下垂直方向布局，也不利于生产与维护操作：在完成电容组件101与引出铜排1011及PCB控制板102在机箱内部的安装后，需要再在机箱外部先装配好散热器和功率器件：使散热器104的基板正面朝上，此时散热翅片朝下，方便在基板表面上安装固定功率器件103；然后将散热器104连同功率器件103整体翻转180°，使散热器104基板面朝下，此时散热翅片朝上，将散热器104和功率器件103整体放置入机箱100内，位于PCB控制板102和电容组件101上方，然后将功率器件与PCB控制板、电容组件电连接。其生产操作难度大且过程繁琐费时，特别是高压静止无功补偿发生器或者高压变频器的功率单元，散热器重量可达40-50kg，容易发生生产安全事故。

发明内容

有鉴于此，本发明提供了一种功率单元及其的制造方法，以解决现有技术中由于内部器件布局方式所带来的空间利用率低、整机结构成本高，以及生产与维护操作复杂的问题。

为了实现上述目的，现提出的方案如下：

一种功率单元，应用于大功率逆变设备，包括：

铰接的第一机箱与第二机箱；

设置于所述第一机箱内的电容组件；

设置于所述第二机箱内、通过软铜排与所述电容组件电连接的散热器组件；

其中，所述电容组件包括电容及电容铜排；

所述散热器组件包括散热器、与所述电容组件电连接的功率器件、PCB控制板及输出铜排。

优选的，所述第一机箱包括：

第一底板；

围设在所述第一底板上且与所述第一底板垂直布置的第一围板；

所述第二机箱包括：

第二底板；

围设在所述第二底板上且与所述第二底板垂直布置的第二围板；

所述第一围板与所述第二围板铰接。

优选的，所述电容设置于所述第一底板上；所述电容铜排设置于所述电容电极上。

优选的，所述散热器设置于所述第二底板上；

所述功率器件设置于所述散热器基板表面；

所述PCB控制板设置于所述第二围板上；

所述输出铜排设置于所述第二围板上。

优选的，所述PCB控制板与所述输出铜排设置于所述第二围板的同一侧，且与安装所述铰接部件的一侧相对。

优选的，还包括：用于封合连接所述第一机箱与第二机箱的安装片，所述安装片设置在所述第一机箱或所述第二机箱的一端，所述安装片与所述第二围板或所述第一围板的对应位置设置有螺纹通孔，且所述第二围板或所述第一围板上设置有螺纹通孔的对应位置与安装所述铰接部件的一侧相对；

或者还包括：用于封合连接所述第一围板及第二围板的卡扣或者搭扣结构，所述卡扣或者搭扣结构设置于所述第一围板和第二围板上。

一种功率单元的制造方法，应用于高压大功率逆变设备内的功率单元，所述制造方法包括：

1）将电容组件安装在第一机箱内，其中，所述电容组件包括电容及电容铜排；

2）将散热器组件设置在第二机箱内，其中，所述散热器组件包括散热器、功率器件、PCB控制板及输出铜排；

3）将所述第一机箱与所述第二机箱通过旋转铰链连接；

4）将所述电容组件与所述散热器组件中的功率器件通过软铜排电连接。

优选的，所述第一机箱包括：

第一底板；

围设在所述第一底板上且与所述第一底板垂直布置的第一围板；

所述第二机箱包括：

第二底板；

围设在所述第二底板上且与所述第二底板垂直布置的第二围板；

所述第一围板与所述第二围板通过旋转铰链连接。