[实用新型]多管IGBT并联的变频器功率单元

说明书

技术领域

本实用新型涉及电器技术设备技术领域，具体涉及多管IGBT并 联的变频器功率单元。

背景技术

随着市场对兆瓦级大功率变频装置的需求与日俱增，作为变频装 置的核心组成部分——功率单元，也必须要求其中的主开关器件 IGBT(绝缘栅双极晶体管)具有较高的功率等级和装置容量。当单 个的主开关器件IGBT容量无法满足功率要求时，通常采用两种方法 提高功率等级：①直接选用更大功率等级的开关器件IGBT；②采用 功率等级较小、市场货源充足且价格便宜的IGBT器件，通过并联来 满足耐流等级要求。由于直接采用高功率等级的IGBT件成本较高且 驱动电路复杂性，而IGBT并联能够提供更高的电流密度、均压热分 布、灵活布局以及较高性价比等优势，其中功率单元中IGBT、其它 器件及连接层排的结构布局是否合理，严重影响IGBT并联是否均流。

中国专利公开号为CN203522510U的实用新型专利公开了一种 高压变频器的功率单元，包括底座、箱体、电容和散热器，箱体被电 容固定板分割成上下两层，电容设于底座与电容固定板之间，散热器 横置于电容固定板上方，电容固定板与散热器之间设置电容固定组件 和功率开关组件，散热器顶部设置分别控制和驱动功率开关组件的控 制电路和驱动电路板。此功率单元的体积较大，功率单元中的器件布 局不合理，没有散热通道，整体散热性较差，内部零件拆卸维护不方 便。

实用新型内容

针对现有技术中存在的缺陷，本实用新型的目的在于提供多管 IGBT并联的变频器功率单元，具有体积小、空间利用率高和便于拆 卸维修的优点。

为达到以上目的，本实用新型采取的技术方案是：一种多管IGBT 并联的变频器功率单元，包括箱体，所述箱体从底部至顶部依次设置 三层空间区域，分别为第一区、第二区和第三区，

至少一电容单元，所述电容单元中的电容平放于所述第一区；

至少一散热器，所述散热器安装于所述第二区，所述散热器的翅 片朝向所述第一区设置；

功率单元组件，所述功率单元组件设置于所述第三区中，所述功 率单元组件连接所述电容，所述功率单元组件上方设置有用于控制所 述功率单元组件的控制板。

在上述技术方案的基础上，所述电容单元包括多个电容、正母排 和负母排，多个所述电容呈层排布置，所述电容的铝栓连接所述正母 排和负母排，所述正母排和负母排平行于所述箱体侧壁。

在上述技术方案的基础上，所述第一区内设置有两电容固定板， 每一固定板上固定一所述电容单元，安装于两所述电容固定板上的电 容单元镜像对称设置。

在上述技术方案的基础上，所述第二区设置有U型风道隔板和 散热器固定板，所述U型风道隔板的两端与所述箱体固接，所述散 热器固定板封盖于所述风道隔板上，且与所述风道隔板的两边相连形 成容置所述散热器的空间，所述散热器的基板与所述散热器固定板相 连，所述散热器的翅片朝向所述下层空间。

在上述技术方案的基础上，所述电容固定板上的电容呈3行8列 阵列均布，从上至下分别为第一行、第二行和第三行，每一行的8列 电容并联，3行电容依次串联。

在上述技术方案的基础上，所述第三区纵向水平划分成三个区 域，分别为前区、中间区和后区，所述功率单元组件包括两IGBT组、 熔断器、整流桥、均压电阻和铜排组件，所述铜排组件连接所述IGBT 组、熔断器、整流桥和电容；

所述IGBT组分别安装于所述前区，两所述IGBT组镜像对称设 置，所述IGBT组正负极朝向与所述电容的铝栓朝向一致；

所述整流桥安装于所述后区；

所述熔断器和所述均压电阻并排设置于所述中间区，所述均压电 阻位于所述中间区靠近侧边处，所述均压电阻连接所述电容。

在上述技术方案的基础上，所述铜排组包括A相铜排、B相铜排、 C相铜排、两连接铜排、整流桥负极铜排、整流桥正极铜排、IGBT 正极铜排、IGBT负极铜排、Z型铜排、输出铜排、负母排和正母排，

所述A相铜排、B相铜排、C相铜排并排横向平铺于所述IGBT 组上方，所述A相铜排、C相铜排分别连接所述熔断器，所述B相 铜排连接所述整流桥；

两所述连接铜排分别设置于所述A相铜排和所述C相铜排的外 侧，且连接所述熔断器和所述整流桥；