[发明专利]一种采用半导体制冷片散热的变频器

说明书

技术领域

本发明属于变频器技术领域，涉及一种其内部逆变功率单元模块（IGBT）采用半导体制冷片和风冷共同作用的变频器。

背景技术

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。

对于变频器中的核心部分——IGBT的散热问题，一直是制约变频器行业发展的一大瓶颈，过高的温升将导致变频器整体可靠性和使用寿命的缩短，严重可导致逆变模块的炸毁，从而对使用者的人身安全造成损害。目前，行业主要采用三种方式进行散热，即水冷、强迫风冷和自然散热。由于成本低、效果较好、强迫风冷的散热方式已逐渐成为各厂家普遍采用的方法。但即便采用风冷散热，其温升也相对较高，不能达到可靠的散热效果。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是针对现有技术的现状，而提供一种采用半导体制冷片散热的变频器，该变频器大大的提高变频器的散热效果，从而达到延长变频器的使用寿命，提高整体可靠性的目的。

本发明解决上述技术问题所采用的技术方案为：一种采用半导体制冷片散热的变频器，包括结构部分以及电气部分，其特征在于，所述的结构部分包括有塑料壳体，在塑料壳体内设置有底座、散热器、直流风机、电容板、半导体制冷片、IGBT模块、电源板、开关电源板以及主控板，主控板控制散热器正常工作，所述的底座安装的散热器，在散热器的后端固定有直流风机，散热器的前端风道口出安装电容板，所述的半导体制冷片一共为两块且每块分为冷面和热面，半导体制冷片固定于散热器平整面之上用于将冷面的热量通过热面及时有效的传导至散热器上，所述的IGBT模块紧贴半导体制冷片的冷面并用塑料隔热套管处理的螺丝紧固，主控板和开关电源板放置于塑壳上方，所述的IGBT模块的针脚焊接于电源板之上，半导体制冷片的输出线分别电连接至开关电源的正负极。

为优化上述方案采取的措施具体包括：

在上述的一种采用半导体制冷片散热的变频器中，所述的半导体制冷片与散热器模块底板规格大小一致，且两块半导体制冷片的热面上均匀涂抹导热硅脂，并将其热面紧贴散热器平整面之上，所述的半导体制冷片的周围固定有隔热垫圈，冷面上同样均匀涂抹导热硅脂，所述的IGBT模块紧贴其冷面并用塑料隔热套管处理的螺丝紧固。

在上述的一种采用半导体制冷片散热的变频器中，所述的开关电源板提供输出24V电压，开关电源板内主要包括振荡回路、稳压和保护回路组成，所述的振荡回路的输入侧通入直流电时，振荡回路起振并输出方波来经交流变换和滤波作用后完成24V电压输出并提供给半导体制冷片工作，稳压和保护回路通过对输出电压的实时监控，将信号反馈进行比较后自动调整输出电压。

在上述的一种采用半导体制冷片散热的变频器中，所述的振荡回路包括启动振荡、高频变换以及滤波步骤，所述的振荡回路由K3878开关管、变压器、UC3844芯片、降压电阻和电解电容组成的启动电路及其UC3844的4管脚外围RC定时元件组成，所述的振荡回路主要完成电源的起振、高频变换和输出相应的PWM波来控制开关管的通断速率。

在上述的一种采用半导体制冷片散热的变频器中，所述的稳压和保护回路由稳压回路和保护回路组成，所述的稳压和保护回路包括脉宽调制、比较放大以及取样步骤，所述的稳压回路主要由基准电压源TL431、PS2501光电耦合器、UC3844内部的电压误差放大器及附属贴片电阻、电容等组成，主要负责将输出的24V电压变化信号反馈至3844芯片内部放大比较，从而使输出的PWM占空比改变，完成24V电压的恒定输出，保护回路一是由3844芯片本身和电流采样电阻组成并用于对输出电流采样，芯片内部进行比较输出，控制电路的停振保护，二是由变压器输入绕组上并联的二极管、色环电阻和瓷片电容组成并用于吸收开关管的反向电压。