专利名称：高压变频器功率模块的利记博彩app
技术领域：
本实用新型涉及电力电子技术领域，更具体地说，涉及一种高压变频器功率模块。
背景技术：
在能源紧缺的今天，高压变频器作为电力电子技术发展的产物，在高压节能方面 发挥着越来越明显的作用。目前，在高压变频器产品中，功率模块作为核心部分，非常重要，因而对功率器件 的合理布局要求很高。不同的器件布局会导致功率回路不同，合理的布局是在保证散热的 前提下，使功率回路尽量小。由于功率模块的合理布局，不仅能够提升高压变频器的整体性 能，而且可以有效节省空间，因而有必要对功率模块进行合理设计。本实用新型的设计人对现有的高压变频器功率模块进行了长期的分析和研究，发 现目前这些功率模块的设计存在以下问题1、将三个二极管(Diode)和两个绝缘栅双极晶体管(Isolation Gate BipolarTransistor)安装于散热器上，散热器上安装有子铜排与电容组件的母铜排电性连 接，功率回路经由两个绝缘栅双极晶体管通过子铜排、电容组件的母铜排再到三个二极管， 因而功率回路非常长，导致整个功率模块尺寸过大。2、散热器和电容组件通过铜排相连接，铜排基本上都是分为两部分，因而安装误 差大，不方便装配。3、电容组件的电容为平行阵列排布，不仅占据很多空间，而且使得铜排变大，既浪 费了成本，又使整个功率模块尺寸偏大，从而也导致了高压变频器系统变大。4、功率模块的整体布局没有较好的利用空间。
实用新型内容本实用新型要解决的技术问题在于，针对上述现有的高压变频器功率模块所存在 的不足，提供一种高压变频器功率模块，布局合理，能够在保证散热的前提下，使功率回路
尽量短。本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是提供一种高压变频器功率模 块，包括散热器、电容组件、机箱，所述机箱内分隔形成有安装槽和容置槽，所述散热器置 于容置槽中，所述电容组件可抽取的安装于安装槽中。在本实用新型所述的高压变频器功率模块中，所述电容组件包括抽屉结构件、设 于所述抽屉结构件上的电容单元，所述电容单元包括至少两个电容组，所述至少两个电容 组交错排列于所述抽屉结构件上，每一个电容组包括至少一个电容。在本实用新型所述的高压变频器功率模块中，所述电容单元包括三个电容组，所 述三个电容组交错排列于所述抽屉结构件上，每一个电容组包括三个电容。在本实用新型所述的高压变频器功率模块中，所述高压变频器功率模块还包括用 于形成功率回路的电连接组件，所述电连接组件包括设于所述电容组件上的相互绝缘的
3负铜排、正铜排，以及安装于散热器上的两个绝缘栅双极晶体管、组合二极管，所述负铜排、 正铜排均分别与所述两个绝缘栅双极晶体管、组合二极管相连接。在本实用新型所述的高压变频器功率模块中，所述每一电容的正极朝向散热器的 一侧设置，负极朝向另一侧设置；相邻的两个电容组上安装有串联铜排并通过串联铜排电 性连通，靠近散热器的电容组的正极上安装所述正铜排，远离散热器的电容组的负极上安 装所述负铜排。在本实用新型所述的高压变频器功率模块中，所述负铜排设于所述正铜排的上 方，负铜排与正铜排之间铺设有绝缘膜并通过该绝缘膜相绝缘。在本实用新型所述的高压变频器功率模块中，所述正铜排上设有三个正极连接 片，所述三个正极连接片分别与所述组合二极管、两个绝缘栅双极晶体管的正极电性连接； 所述负铜排上设有三个负极连接片，所述三个负极连接片分别与所述组合二极管、两个绝 缘栅双极晶体管的负极电性连接。在本实用新型所述的高压变频器功率模块中，所述抽屉结构件上设有用于置入电 容的通孔，并相应的安装有用于固定电容的卡箍，所述卡箍连接于所述通孔的下端面，卡箍 的一侧设有用于锁紧或者放松卡箍的紧固螺钉；所述电容穿设于抽屉结构件的通孔中，并 通过卡箍固定于抽屉结构件上。在本实用新型所述的高压变频器功率模块中，所述安装槽的两侧设有滑道，所述 抽屉结构件的两侧相应的设有滑移部，所述电容组件通过抽屉结构件两侧的滑移部与滑道 的配合设置，可抽取的置于机箱的安装槽内。在本实用新型所述的高压变频器功率模块中，所述散热器可抽取的置于所述容置 槽中。本实用新型的高压变频器功率模块的有益效果一、电容组件和散热器既独立又联系，装配前是两个独立单元，可以分别推入机箱 后固定于安装槽和容置槽中，抽屉式的安装结构使得安装简单快捷，整体结构简单、紧凑； 装配后可在电容组件和散热器上相应的安装电连接组件，实现功率模块的电性连接，功率 模块的整体布局合理、功率回路短而顺畅。二、电容组件的电容交错排列，有效的利用了安装空间，减小了整个功率模块的尺 寸，并且电容组件的电容通过合理的铜排设计，使得功率模块的功率回路清晰顺畅。三、散热器上无需另外安装铜排，电容组件的正、负铜排可作为整个高压变频器功 率模块的正、负铜排，并对散热器上安装的功率器件进行了简化，从而使得散热器的尺寸大 大缩小，降低了散热器的加工难度和加工成本。总之，本实用新型的高压变频器功率模块的整体结构简单、紧凑，功率器件的布局 合理，能够在保证散热的前提下，使功率回路尽量短，能够有效的减小高压变频器功率模块 的体积并提升其性能，节约成本，使得产品更具竞争力。
图1是本实用新型的高压变频器功率模块的分解示意图；图2是本实用新型的高压变频器功率模块的组合示意图；图3A是图1中所示的电容组件的结构示意图；[0028]图3B是图3A所示的电容组件另一角度的结构示意图；图3C是图3A所示的电容组件安装于机箱前的示意图；图4A是图1所示的电容组件与电连接组件的分解示意图；图4B是图4A所示的电容组件与电连接组件的组合示意图。
具体实施方式
如图1及图2所示，是本实用新型的高压变频器功率模块的分解示意图，所述高压 变频器功率模块，分为两个部分散热器2、以及电容组件3，所述散热器2和电容组件3安 装于机箱1中，在装配时是两个独立部分，这样使得装配更简洁，装配后又相互连接统一形 成整个的功率模块。以下就本实用新型的高压变频器功率模块的具体改进进行详述。一、电容组件的布局和固定形式如图3A所示是高压变频器功率模块的电容组件的结构示意图，所述电容组件3包 括抽屉结构件31、设于所述抽屉结构件31上的电容单元，在本实施例中，所述电容单元30 包括三个电容组32，该三个电容组32交错排列于所述抽屉结构件31上，每一个电容组32 包括三个电容321，通过电容321的交错布局，有效的利用了安装空间。参阅3B，图3B所示是电容组件的后视图，所述抽屉结构件31上设有用于置入电 容321的通孔34，并对应的设有用于固定电容321的卡箍33，所述卡箍33与通孔34对应 设置，并通过螺钉331连接于所述通孔34的下端面，卡箍33的一侧设有用于锁紧或者放松 卡箍33的紧固螺钉332，所述电容321通过卡箍33固定于抽屉结构件31上，安装时，将电 容321穿过抽屉结构件31的通孔34置入卡箍33中，再锁紧卡箍33的紧固螺钉332，以将 电容321固定于抽屉结构件31上，顺序安装该三个电容组32，完成电容组件3的组装。参阅图3C及图2，图3C是电容组件安装于机箱前的示意图；图2是电容组件安装 于机箱后的示意图；所述机箱1内设有用于放置电容组件3的安装槽11，所述安装槽11的 两侧设有滑道15，所述抽屉结构件31的两侧相应的设有滑移部35，通过抽屉结构件31两 侧的滑移部35与滑道15的配合设置，将电容组件3推入机箱1，然后置于机箱1的安装槽 11内，可方便的完成电容组件3于机箱1内的安装，结构简单、操作方便。二、功率模块的布局和电连接形式如图4A所示是图1所示的电容组件与电连接组件的分解示意图；所述高压变频器 功率模块还包括电连接组件4，通过电连接组件4的设置以实现高压变频器功率模块的电 路连通，所述电连接组件4包括负铜排40、绝缘膜41、两个串联铜排42、正铜排43、两个绝 缘栅双极晶体管 44 (Isolation Gate Bipolar Transistor)、以及组合二极管 45 (Diode)，所 述两个绝缘栅双极晶体管44、组合二极管45安装于散热器2上，组合二极管45由现有的 三个二极管组合而成，结构更简单、安装更方便，两个绝缘栅双极晶体管44采用相同的结 构，很好保证了绝缘栅双极晶体管的均流。在本实用新型中，高压变频器功率模块的负铜排 40、正铜排43与电容组件3的正、负铜排共用，即电容组件的正、负铜排可作为整个高压变 频器功率模块的正、负铜排，而无需另外在散热器上设置铜排与电容组件3的正、负铜排连 接，简化了连接，安装更方便。同时参阅图3A及图4A，所述三个电容组32的电极的朝向一致，每一电容321的正 极朝向散热器2的一侧设置，负极朝向另一侧设置。相邻的两个电容组32之间通过串联铜
5排42电性连通，三个电容组32通过两个串联铜排42相连通，靠近散热器2的一个电容组 32的正极上安装所述正铜排43，远离散热器2的一个电容组32的负极上安装所述负铜排 40，所述负铜排40设于所述正铜排43的上方，负铜排40与正铜排43之间铺设所述绝缘膜 41并通过该绝缘膜41相绝缘。同时，所述正铜排43上设有三个正极连接片431，所述三个 正极连接片431分别与所述组合二极管45、所述两个绝缘栅双极晶体管44的正极电性连 接；所述负铜排40上设有三个负极连接片401，所述三个负极连接片401分别与所述组合 二极管45、所述两个绝缘栅双极晶体管44的负极电性连接，通过上述铜排设置，实现了高 压变频器功率模块的功率连接。参阅图4B，图4B是图4A所示的电容组件与电连接组件的组合示意图；图中示出 了高压变频器功率模块的功率器件布局，这样布局顺畅清晰，图示中的线条代表功率模块 的回路，从二极管45经整流后，通过电容单元30，再从绝缘栅双极晶体管44流出，功率流非 常顺畅，功率回路很短。如图1及图2所示，所述机箱1内分隔形成用于放置电容组件3的安装槽11、以 及用于放置散热器2的容置槽12。安装时，将散热器2推入机箱1并置于机箱1的容置槽 12内，将电容组件3推入机箱1并置于机箱的安装槽11内，然后在散热器2上安装电连接 组件4的组合二极管45以及两个绝缘栅双极晶体管44，在电容组件3上安装电连接组件4 的负铜排40、绝缘膜41、两个串联铜排42、正铜排43，完成高压变频器功率模块的组装，整 体结构简单、紧凑，安装方便，并且，功率模块的整体布局合理、功率回路短而顺畅。由上可知，本实用新型的高压变频器功率模块具有下述优点一、电容组件和散热器既独立又联系，装配前是两个独立单元，可以分别推入机箱 后固定于安装槽和容置槽中，抽屉式的安装结构使得安装简单快捷，整体结构简单、紧凑； 装配后可在电容组件和散热器上相应的安装电连接组件，实现功率模块的电性连接，功率 模块的整体布局合理、功率回路短而顺畅。二、电容组件的电容交错排列，有效的利用了安装空间，减小了整个功率模块的尺 寸，并且电容组件的电容通过合理的铜排设计，使得功率模块的功率回路清晰顺畅。三、散热器上无需另外安装铜排，电容组件的正、负铜排可作为整个高压变频器功 率模块的正、负铜排，并对散热器上安装的功率器件进行了简化，从而使得散热器的尺寸大 大缩小，降低了散热器的加工难度和加工成本。总之，本实用新型的高压变频器功率模块的整体结构简单、紧凑，功率器件的布局 合理，能够在保证散热的前提下，使功率回路尽量短，能够有效的减小高压变频器功率模块 的体积并提升其性能，节约成本，使得产品更具竞争力。以上所述，仅为本实用新型较佳的具体实施方式
，但本实用新型的保护范围并不 局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，可轻易想到 的变化或替换，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。因此，本实用新型的保护范围应该 以权利要求的保护范围为准。
权利要求一种高压变频器功率模块，包括散热器(2)、电容组件(3)，其特征在于，所述高压变频器功率模块还包括一机箱(1)，所述机箱(1)内分隔形成有安装槽(11)和容置槽(12)，所述散热器(2)置于容置槽(12)中，所述电容组件(3)可抽取的安装于安装槽(11)中。
2.根据权利要求1所述的高压变频器功率模块，其特征在于，所述电容组件(3)包括抽 屉结构件(31)、设于所述抽屉结构件(31)上的电容单元(30)，所述电容单元(30)包括至 少两个电容组(32)，所述至少两个电容组(32)交错排列于所述抽屉结构件(31)上，每一个 电容组(32)包括至少一个电容(321)。
3.根据权利要求2所述的高压变频器功率模块，其特征在于，所述电容单元(30)包括 三个电容组(32)，所述三个电容组(32)交错排列于所述抽屉结构件(31)上，每一个电容组 (32)包括三个电容(321)。
4.根据权利要求2或3所述的高压变频器功率模块，其特征在于，所述高压变频器功率 模块还包括用于形成功率回路的电连接组件(4)，所述电连接组件(4)包括设于所述电容 组件(3)上的相互绝缘的负铜排(40)、正铜排(43)，以及安装于散热器(2)上的两个绝缘 栅双极晶体管(44)、组合二极管(45)，所述负铜排(40)、正铜排(43)均分别与所述两个绝 缘栅双极晶体管(44)、组合二极管(45)相连接。
5.根据权利要求4所述的高压变频器功率模块，其特征在于，所述每一电容(321)的正 极朝向散热器(2)的一侧设置，负极朝向另一侧设置；相邻的两个电容组(32)上安装有串 联铜排(42)并通过串联铜排(42)电性连通，靠近散热器(2)的电容组(32)的正极上安装 所述正铜排(43)，远离散热器(2)的电容组(32)的负极上安装所述负铜排(40)。
6.根据权利要求4所述的高压变频器功率模块，其特征在于，所述负铜排(40)设于所 述正铜排(43)的上方，负铜排(40)与正铜排(43)之间铺设有绝缘膜(41)并通过该绝缘 膜(41)相绝缘。
7.根据权利要求4所述的高压变频器功率模块，其特征在于，所述正铜排(43)上设有 三个正极连接片(431)，所述三个正极连接片(431)分别与所述组合二极管(45)、两个绝缘 栅双极晶体管(44)的正极电性连接；所述负铜排(40)上设有三个负极连接片(401)，所述 三个负极连接片(401)分别与所述组合二极管(45)、两个绝缘栅双极晶体管(44)的负极电 性连接。
8.根据权利要求2所述的高压变频器功率模块，其特征在于，所述抽屉结构件(31)上 设有用于置入电容(321)的通孔(34)，并相应的安装有用于固定电容(321)的卡箍(33)， 所述卡箍(33)连接于所述通孔(34)的下端面，卡箍(33)的一侧设有用于锁紧或者放松卡 箍(33)的紧固螺钉(332)；所述电容(321)穿设于抽屉结构件(31)的通孔(34)中，并通 过卡箍(33)固定于抽屉结构件(31)上。
9.根据权利要求2所述的高压变频器功率模块，其特征在于，所述安装槽(11)的两侧 设有滑道(15)，所述抽屉结构件(31)的两侧相应的设有滑移部(35)，所述电容组件(3)通 过抽屉结构件(31)两侧的滑移部(35)与滑道(15)的配合设置，可抽取的置于机箱(1)的 安装槽(11)内。
10.根据权利要求1所述的高压变频器功率模块，其特征在于，所述散热器(2)可抽取 的置于所述容置槽(12)中。
专利摘要本实用新型涉及一种高压变频器功率模块，包括散热器(2)、电容组件(3)、机箱(1)，所述机箱(1)内分隔形成有安装槽(11)和容置槽(12)，所述散热器(2)置于容置槽(12)中，所述电容组件(3)可抽取的安装于安装槽(11)中；所述电容组件(3)包括抽屉结构件(31)、设于所述抽屉结构件(31)上的电容单元(30)，所述电容单元(30)包括至少两个电容组(32)，所述至少两个电容组(32)交错排列于所述抽屉结构件(31)上，每一个电容组(32)包括至少一个电容(321)。本实用新型的高压变频器功率模块的整体结构简单、紧凑，功率器件的布局合理，能够在保证散热的前提下，使功率回路尽量短。
文档编号H02K7/20GK201616766SQ20092026200
公开日2010年10月27日 申请日期2009年12月24日 优先权日2009年12月24日
发明者余远建, 陈长安 申请人:艾默生网络能源有限公司