[发明专利]一种高集成轻量化的功率装置

说明书

本发明涉及一种高集成轻量化的功率装置，包括框架、安装在框架上的水冷板以及功率模块电路组件；功率模块电路组件包括单相逆变电路、全波整流电路、防反电路、吸收电路、IGBT驱动与保护电路以及电压和电流检测电路；功率模块电路组件设置在复合母排上，并通过复合母排安装在水冷板上。将直流电压转换成高频交流电压，经过高频变压器隔离降压后再整流成直流电压。本发明不仅将逆变电路、整流电路及防反电路集成在一个功率装置，产品结构集成度高，降低了设计和产品成本。而且本发明通过复合母排将电压和电流传感器连接起来，解决布局复杂、成本高、质量不可靠的问题。

技术领域

本发明属于导轨车技术领域，涉及一种功率装置，尤其是一种高集成轻量化的功率装置。

背景技术

随着导轨电车交流技术的发展，采用大功率IGBT为开关元件的变流器应用日益广泛，为了方便主电路的维护，将一种主电路的多个功率器件进行安装集成，形成独立的功率装置，主要包括主电路的连接，器件的开关控制和散热技术。现有的功率变换装置在结构上不独立，无逆变电路、整流电路及防反电路组合应用的变换装置。现有变流柜中逆变功率单元、整流功率单元及防反电路分开安装，增加了变流柜的体积和成本。并且现有的功率变换装置不包括检测电路。

另外，现有技术中，逆变功率单元中的电压和电流检测，安装在变流柜中，检测电路远离逆变主电路，不仅增加了变流柜的体积，而且信号容易受到干扰。

发明内容

本发明的目的在于克服上述现有技术的缺点，提供一种高集成轻量化的功率装置。其将直流电压转换成高频交流电压，经过高频变压器隔离降压后再整流成直流电压。

本发明的目的是通过以下技术方案来解决的：

这种高集成轻量化的功率装置，包括框架、安装在框架上的水冷板以及功率模块电路组件；所述功率模块电路组件包括单相逆变电路、全波整流电路、防反电路、吸收电路、IGBT驱动与保护电路以及电压和电流检测电路；所述功率模块电路组件设置在复合母排上，并通过复合母排安装在水冷板上。

进一步，上述单相逆变电路由两个半桥封装的IGBT组成，两个半桥封装的IGBT作为逆变电路的两个桥臂。

进一步，上述全波整流电路由四个快恢复二极管模块D1～D4组成，其中D1和D2并联，D3和D4并联组成所述全波整流电路；所述D2和D4分别并联有用于吸收二极管反向恢复时过压的RC吸收回路。

进一步，上述防反电路包括输入防反电路和输出防反电路，所述输入防反电路由输入防反二极管模块VD2组成，所述输出防反电路由二极管D5构成。

进一步，上述单向逆变电路的直流输入端还连接有直流回路的放电电阻RD2。

进一步，上述单向逆变电路的直流输入端还连接有用以检测逆变电路输入的母线电压的电压传感器TV2，所述单向逆变电路的交流输出端还设置有用以检测逆变电路输出电流的电流传感器TA7。

进一步，上述复合母排将单相逆变电路、全波整流电路、电压和电流检测电路及RC吸收回路连接在一起，并在空间上进行叠层。

进一步，上述复合母排包括逆变复合母排、交流输出复合母排和整流复合母排；所述逆变复合母排将单相逆变电路的直流输入部分和电压传感器TV2相连接；所述交流输出复合母排将单相逆变电路的交流输出部分和电流传感器TA7相连；所述整流复合母排将全波整流电路、RC吸收回路及输出电压传感器连接。

进一步，上述框架包括相互配合连接的右框架和左框架。

本发明具有以下有益效果：

本发明不仅将逆变电路、整流电路及防反电路集成在一个功率装置，产品结构集成度高，降低了设计和产品成本。而且本发明通过复合母排将电压和电流传感器连接起来，解决布局复杂、成本高、质量不可靠的问题。