[实用新型]四象限整流模块、IGBT功率模块主电路及牵引变流器

说明书

本实用新型涉及一种四象限整流模块、IGBT功率模块主电路及牵引变流器,所述四象限整流模块，包括：IGBT功率单元，包括并联连接的两个IGBT功率模块；散热组件，设置在IGBT功率单元的第一侧面上；叠层母排，设置在IGBT功率单元的第二侧面上，与IGBT功率模块连接；驱动单元，设置在叠层母排上，与IGBT功率模块连接。本实用新型能够提高散热效率，有效减小变流器的体积和重量。

技术领域

本实用新型属于电力技术领域，涉及四象限整流技术，具体地说，涉及一种四象限整流模块、IGBT功率模块主电路及牵引变流器。

背景技术

市域动车组是一种介于地铁车辆和干线铁路动车组之间的特殊车型，其牵引加速性能通常不低于地铁车辆，但最高速度等级却远超过地车车辆；其牵引设备峰值功率与干线铁路动车组相同，全线路等效功率却低于干线铁路动车组。因此，一种专为市域城际铁路设计的25kV供电制式的经济型、轻量化、小型化车辆成为一种迫切需求。

高速动车组牵引变流器由于设备安装空间充足，其大功率模块通常采用水冷循环冷却方式。或于变压器内部集成水循环冷却单元，或额外配置单独水冷设备。水冷设备通常包括管道、大功率散热风机、循环水泵、热交换器等部件，结构复杂，大大增加了牵引设备重量乃至整车的空车载重，这与市域动车组轻量化、小型化、经济化的设计需求相悖。

现有的大功率四象限整流模块，采用强迫风冷的冷却方式，其功率等级与水冷式大功率模块相近，同时部件散热性能不低于水冷式大功率模块。参见图1，该类型大功率四象限整流模块由4个单管IGBT构成，模块散热主要通过变流器内配置大功率风机实现。选用的大功率风机易造成变流器自身噪音增大，整机散热效率降低，变流器体积增加等不利因素。

实用新型内容

本实用新型针对现有大功率四象限整流模块存在的散热效率低等上述问题，提供了一种四象限整流模块、IGBT功率模块主电路及牵引变流器，能够提高散热效率，有效减小变流器的体积和重量。

为了达到上述目的，本实用新型提供了一种四象限整流模块，包括：

IGBT功率单元，包括并联连接的两个IGBT功率模块；

散热组件，设置在IGBT功率单元的第一侧面上；

叠层母排，设置在IGBT功率单元的第二侧面上，与IGBT功率模块连接；

驱动单元，设置在叠层母排上，与IGBT功率模块连接。

优选的，所述散热组件包括散热壳体、设于散热壳体内部的散热片以及由散热片组成的散热风道，所述壳体设置在IGBT功率单元的第一侧面上。

优选的，所述叠层母排包括顺序放置的底层母排、直流母线正极层母排以及直流母线负极层母排，底层母排设置在IGBT功率单元的第二侧面上,所述驱动单元设置在直流母线负极层母排上；两个IGBT功率模块对称分布于底层母排。

进一步的，每层母排均设有镂空沉孔，每层母排通过镂空沉孔与IGBT的集电极C极、发射极E极电气连接。

优选的，直流母线正极层母排的直流母线正极输出接口与直流母线负极层母排的直流母线负极输出接口交替排布。

优选的，所述驱动单元包括驱动模块和与所述驱动模块连接的光纤连接器，所述驱动模块分别与所述两个IGBT功率模块连接。

优选的，所述驱动模块通过两根同轴线缆分别与两个IGBT功率模块连接，且两根同轴线缆的长度完全一致。