[实用新型]一种高频逆变功率单元

说明书

技术领域

本实用新型涉及电学领域，特别涉及一种高频逆变功率单元。

背景技术

现有技术中，固态高频感应加热电源最高工作频率约为800kHz，功率器件采用硅金属-氧化层半导体场效晶体管(MOSFET，Metal Oxide Semiconductor Field Effect Transistor)。由于硅MOSFET特性的制约和主电路结构限制，工作频率难以继续提高，因此对于工作频率1MHz以上的高频应用领域的功率器件无法使用硅MOSFET，只能使用高耗能、低安全性的电子管高频电源，其散热效果差。

实用新型内容

针对上述技术问题，本实用新型提供了一种高频逆变功率单元，解决了上述高频逆变功率单元散热效果差的问题。

一方面，本实用新型提供了一种高频逆变功率单元，包括：完全对称的两个相同电路拓扑的桥臂，每个桥臂包括驱动和保护电路、驱动器、阻容吸收电容、散热器和功率器件，其中，驱动和保护电路分为驱动电路和保护电路，所述驱动电路采用高频变压器隔离；所述保护电路用于脉冲异常保护、MOSFET器件门限保护、电源正负压保护和温度保护，散热器安装了4个功率器件，每个功率器件包括碳化硅MOSFET、碳化硅肖特基二极管、MOSFET的栅极电阻和阻容吸收电阻，所述栅极电阻Rg和阻容吸收电阻Rs具体为铜基板水冷电阻，通过铜基板水冷电阻对栅极电阻Rg和阻容吸收电阻Rs的功耗产生的热量进行降温。

进一步的，上述驱动器具体为碳化硅MOSFET专用驱动器。

进一步的，上述阻容吸收电容具体为陶瓷高压电容器。

本实用新型的有益效果：通过在将功率器件安装在散热器上，因此本实用新型的高频逆变功率单元具有很好的散热效果，并且上述栅极电阻Rg和阻容吸收电阻Rs本身采用了铜基板水冷电阻，因此具有良好的散热效果，这样能够满足超高频工作要求。

附图说明

图1是本实用新型的一种高频逆变功率单元的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步说明，应指出的是，所描述的实施例仅旨在便于对本实用新型的理解，而对其不起任何限定作用。

下面结合附图和具体实施方式对本实用新型作进一步详细的说明。

如图1所示，本实用新型提供了一种高频逆变功率单元，包括了上下完全对称的两个相同电路拓扑的桥臂，每个桥臂包括1个驱动和保护电路、1个以上的驱动器、1个以上的阻容吸收电容和1个以上的功率器件，其中，驱动和保护电路分为驱动电路和保护电路，其驱动电路采用高频变压器进行隔离，能够输出延时小，速度快，脉冲波形失真小的电路信号；其保护电路用于脉冲异常保护、MOSFET器件门限保护、电源正负压保护和温度保护等。驱动器可以采用碳化硅MOSFET专用驱动器IXDD614CI，这种型号的碳化硅MOSFET专用驱动器IXDD614CI的速度快且驱动功率大，效果好，阻容吸收电容(附图1中的C)具体为高频特性好的陶瓷高压电容器，这种阻容吸收电容可以支持功率单元的工作频率在1MHz以上的超高频。

功率器件安装在散热器上，一个高频逆变功率单元包含了2个散热器，通过散热器可以将功率器件损耗的热量排出去，每个散热器安装了4个功率器件，每个功率器件由4个基本器件组成，这4个器件分别为碳化硅MOSFET(如附图1中的Q)、碳化硅肖特基二极管(如附图1中的D)、MOSFET的栅极电阻(如附图1中的Rg)和阻容吸收电阻(如附图1中的Rs)。由于功率单元的工作频率高，这样栅极电阻Rg和阻容吸收电阻Rs的功耗也将变得很大，因此上述栅极电阻Rg和阻容吸收电阻Rs具体采用铜基板水冷电阻，通过铜基板水冷电阻的水冷系统对栅极电阻Rg和阻容吸收电阻Rs的功耗产生的热量进行降温。阻容吸收电路又称为缓冲电路或吸收电路，其作用是抑制电力电子器件的内因过电压du／dt或者过电流di／dt，减小器件的开关损耗。

通过在将功率器件安装在散热器上，因此本实用新型的高频逆变功率单元具有很好的散热效果，并且上述栅极电阻Rg和阻容吸收电阻Rs本身采用了铜基板水冷电阻，因此具有良好的散热效果，这样能够满足超高频工作要求。

上面描述仅是本实用新型的一个具体实施例，显然在本实用新型的技术方案指导下本领域的任何人所作的修改或局部替换，均属于本实用新型权利要求书限定的范围。