[實用新型]雙側對稱的大容量整流功率單元

有效

• 申請號: 201520267936.0
• 申請日: 2015-04-29
• 公開（公告）號: CN204517678U
• 公開（公告）日: 2015-07-29
• 發明（設計）人: 牛勇;王雷;陳宏;趙愛萍;劉金燕
• 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: H02M7/00
• 分類號: H02M7/00
• 代理公司: 太原科衛專利事務所(普通合伙) 14100
• 代理人: 朱源

技術領域

本實用新型涉及用于機車牽引電力變流電路中的整流單元，具體為雙側對稱的大容量整流功率單元。

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，形成功率單元，功率單元主要功能包括主電路的連接、器件的開關控制和散熱。根據主電路功能和容量的不同，功率單元的結構也有各種類型，采用不同的散熱、接線及部件布局結構，會使功率單元的在性能方面有不同的體現。

現有的大容量整流功率單元多采用相模塊的模式，即組成電力變換電路的一相，而且結構上多采用不對稱模式。因為每個整流功率單元只能組成電力變換電路的一相，所以對于整個電力變換電路，就需要較多的功率單元，使主電路的電氣連接和水連接復雜，占用空間大，造成系統臃腫，可靠性差。而結構上采用不對稱模式，會使驅動板和IGBT之間的驅動信號傳輸線加長，造成信號的不穩定，從而影響整個系統工作的可靠性。且現有的大容量整流功率單元多還采用電纜來傳輸驅動和反饋信號。因為大容量整流功率單元承載高壓大電流的開關變換，造成變流設備內部會有較強的電磁干擾，驅動和反饋信號屬于低壓信號，抗干擾性較差，在強的電磁環境中會受到干擾，造成發送和接收信號出錯。大容量整流功率單元結構上還多采用單獨絕緣板或單獨金屬板隔離的模式。采用絕緣板隔離，雖然保證了系統的電氣間隙和爬電距離，但單獨絕緣板不具有電磁屏蔽作用，造成開關主電路的電磁干擾泄露，造成驅動板等其他電子電路的不穩定性。采用單獨金屬板隔離的方式，有良好的電磁屏蔽作用，但為了保證電氣間隙和爬電距離，就需要在兩側留下很大的空間，造成部件占據空間太大的問題。

發明內容

本實用新型為了解決現有的整流功率單元電氣連接和水連接復雜、占用空間大而造成系統臃腫和可靠性差的問題，提供了雙側對稱的大容量整流功率單元。

本實用新型是采用如下的技術方案實現的：雙側對稱的大容量整流功率單元，包括框體，框體內設有水冷基板,水冷基板的兩個側面分別安裝有四個IGBT，每個側面上的IGBT兩兩并聯，形成整流電路的一個橋臂，每個IGBT都配套有配置板，水冷基板的兩側還分別都設有復合母排，復合母排和其所在側的IGBT的主電路端子連接，每個復合母排的外側都安裝有復合屏蔽板，每個復合屏蔽板上還安裝有用于驅動IGBT的兩個驅動板，每個驅動板驅動一對并聯的IGBT，驅動板和配置板以線束連接，驅動板上設有光纖接口，水冷基板的后側安裝有兩個水接頭，一個為進水接頭，另一個為出水接頭，復合母排的電氣端子設置在框體前面板處，框體的前面板上安裝有電源連接器，驅動板的外側都還安裝了外側防護板。

本實用新型的有用效果是：

1）采用雙側對稱模塊化設計，節省空間，便于維護更換，降低維護成本；

2）采用復合屏蔽板技術，滿足屏蔽需求，節省空間提高抗電磁兼容性能；

3）采用光纖傳輸信號，提高抗干擾性，提高驅動的可靠性；

4）采用快速水接頭和電氣連接前后分置的布局，有效利用了空間，使功率單元對外電氣連接端子布局更合理。

附圖說明

圖1為整流功率單元的電路原理圖。

圖2為本實用新型的結構示意圖。

圖3為圖2的側視圖。

具體實施方式

雙側對稱的大容量整流功率單元，包括框體，框體內設有水冷基板,水冷基板的兩個側面分別安裝有四個IGBT，每個側面上的IGBT兩兩并聯，形成整流電路的一個橋臂，每個IGBT都配套有配置板，水冷基板的兩側還分別都設有復合母排，復合母排和其所在側的IGBT的主電路端子連接，每個復合母排的外側都安裝有復合屏蔽板，每個復合屏蔽板上還安裝有用于驅動IGBT的兩個驅動板，每個驅動板驅動一對并聯的IGBT，驅動板和配置板以線束連接，驅動板上設有光纖接口，水冷基板的后側安裝有兩個水接頭，一個為進水接頭，另一個為出水接頭，復合母排的電氣端子設置在框體前面板處，框體的前面板上安裝有電源連接器，驅動板的外側都還安裝了外側防護板。