[發明專利]牽引逆變功率模塊

無效

• 申請號: 201110390398.0
• 申請日: 2011-11-30
• 公開（公告）號: CN103138612A
• 公開（公告）日: 2013-06-05
• 發明（設計）人: 張晉芳;柴媛;梁海剛;陳宏
• 申請（專利權）人: 永濟新時速電機電器有限責任公司
• 主分類號: H02M7/48
• 分類號: H02M7/48
• 代理公司: 北京同立鈞成知識產權代理有限公司 11205
• 代理人: 劉芳

技術領域

本發明涉及電子技術，尤其涉及一種牽引逆變功率模塊。

背景技術

隨著機車交流技術的發展，采用大功率IGBT為開關元件的變流器應用日益廣泛，為了方便主電路的維護，將一種主電路的多個IGBT器件進行安裝集成，以形成功率模塊單元。

機車的牽引逆變功率模塊是機車牽引系統的核心部件，它將中間直流電壓，經過功率模塊上IGBT組成的三相電路進行逆變后，經過逆變配合控制系統完成功率變換，為牽引電機提供合適的三相交流電壓。

現有的牽引逆變功率模塊在結構上不獨立，功率電路出現故障時，不利于維護和更換；而且電路均采用直流母線，寄生電感大，功率器件容易損壞，電路可靠性差。

發明內容

本發明提供一種牽引逆變功率模塊，以解決現有技術中電路寄生電感大的缺陷，降低電路寄生電感，提高電路可靠性，同時提高逆變功率模塊維修的便利性。

本發明提供了一種牽引逆變功率模塊，包括基板，所述基板的一側固定安裝多個絕緣柵雙極型晶體管以及驅動保護板，其中，所述牽引逆變功率模塊還包括復合母排，所述復合母排由多個扁平狀的母排疊放組成，所述逆變功率模塊通過所述復合母排連接到主回路。

如上所述的牽引逆變功率模塊，其中，所述絕緣柵雙極型晶體管為六個；所述復合母排具有疊放在一起的三層母排，第一層母排上引出用于輸入正向直流電壓的兩個端子，第二層母排上引出用于輸入負向直流電壓的兩個端子，第三層母排上引出用于輸出交流電壓的三個端子。

本發明提供的牽引逆變功率模塊通過在模塊上集成扁平狀的復合母排，取代了現有技術中的直流母線，降低了電路中的寄生電感，提高了電路的可靠性，同時簡化了結構，提高了逆變功率模塊的維修便利性。

附圖說明

圖1為本發明實施例提供的牽引逆變功率模塊結構示意圖一。

圖2為本發明實施例提供的牽引逆變功率模塊結構示意圖二。

圖3為本發明實施例提供的牽引逆變功率模塊除去復合母排的狀態示意圖。

圖4為本發明實施例提供的牽引逆變功率模塊的電路原理圖。

圖5為本發明實施例提供的牽引逆變功率模塊中的復合母排結構示意圖。

附圖標記：

1-基板；??????????????2-絕緣柵雙極型晶體管；?????3-驅動保護板；

4-復合母排；??????????41-端子。

具體實施方式

圖1為本發明實施例提供的牽引逆變功率模塊結構示意圖，圖2為本發明實施例提供的牽引逆變功率模塊結構示意圖二，圖3為本發明實施例提供的牽引逆變功率模塊除去復合母排的狀態示意圖，本發明實施例提供了一種牽引逆變功率模塊，包括基板1，基板1的一側固定安裝多個絕緣柵雙極型晶體管2以及用于為該絕緣柵雙極型晶體管2提供驅動保護的驅動保護板3，如圖3所示為除去復合母排后的牽引逆變功率模塊示意圖，目的是為了清楚顯示絕緣柵雙極型晶體管2以及驅動保護板3，其中，該牽引逆變功率模塊還包括復合母排4，如圖1和2所示，復合母排4由多個扁平狀的母排疊放組成，上述逆變功率模塊通過該母排連接到主回路。

由電磁場理論可知，如果電路連線具有扁平狀的截面，同樣的截面越薄越寬，則電路的寄生電感越小，據此將復合母排4設置為扁平狀，從而可以減少電路的寄生電感，提高了電路的可靠性。

在實際的三相逆變電路應用中，設置上述IGBT的數量為六個，復合母排4具有疊放在一起的三層母排，圖4為本發明實施例提供的牽引逆變功率模塊的電路原理圖，圖5為本發明實施例提供的牽引逆變功率模塊中的復合母排結構示意圖，如圖4和5所示，第一層母排上引出用于輸入正向直流電壓的兩個端子41，如圖4和5中的S1和S7，第二層母排上引出用于輸入負向直流電壓的兩個端子41，其為S2和S6，第三層母排上引出用于輸出交流電壓的三個端子41，其為S3、S4和S5；通過在S1、S2、S6、S7引入直流電壓后，經過三相逆變電路，得到需要的交流電壓，經S3、S4、S5輸出。上述結構中，通過將母排疊放在一起，能使相鄰導線內流過方向相反的電流，其磁場相互抵消，從而進一步減小電路中的寄生電感。

進一步地，在三層母排之間的間隙中填充有絕緣層壓板，且每層母排外封裝有聚酯膜，上述絕緣層壓板具有高絕緣強度，在高濕環境下電器性能好，而且阻燃性和耐電弧性較好。

在實際應用中，每個母排可由單片或多片厚度為3-4mm的銅排組成，能引出上述的多個端子41，通過上述結構設計，該復合母排4的寄生電感能達到小于50nH，與現有技術相比，提高了電路的可靠性。