[实用新型]变频器驱动模块中IGBT替代结构

说明书

技术领域

本实用新型属于变频器技术领域，具体涉及适用于变频器驱动模块中IGBT替代结构。

背景技术

目前小功率变频器的驱动系统大多数采用IGBT模块(IGBT是InsulatedGate Bipolar Transistor的英文缩写，译为绝缘栅双极晶体管)，现有市售的IGBT模块价格昂贵，生产成本大。IGBT模块是变频器故障发生时的易损元件，一个IGBT模块内置的功率管损坏，则整个IGBT完全报废，损失很大。如果要对损坏的IGBT进行拆卸换新，则往往费时费力，十分不方便。

发明内容

为了克服传统变频器驱动系统上存在的上述问题，本实用新型提供一种生产成本降低、维修损失减少的变频器驱动模块中IGBT替代结构。

为达到发明目的本实用新型采用的技术方案是：

一种变频器驱动模块中IGBT替代结构，其特征在于包括整流桥23和分别由两个功率单管组成三路桥臂，所述上桥臂功率单管的的集电极接到直流母线P上，下桥臂功率单管发射集接到直流母线N上，上桥臂功率单管的发射集接到下桥臂功率单管的集电极上作为变频器的输出端，上桥臂和下桥臂的栅集分别连接脉冲驱动信号，由上述三路桥臂模拟出变频器的三相输出。

进一步，还包括变频器脉冲驱动线的P端和N端还接有制动单元，所述制动单元包括一功率单管和制动电阻，所述功率单管的集电极接制动电阻，发射集接到直流母线N端。

为了防止电压变化率过快而损坏功率单管，所述三路桥臂的P端和N端接入无感电容和栅极电阻。

再进一步，所述三路桥臂的功率单管电流承受能力为变频器额定电流的2倍以上。

三路桥臂的功率单管附近固定有温度传感器，传感器固定在靠近功率单管附近的散热器上，以保证测得的数据基本上能反映当前功率单管的真实温度。

每一个功率单管通过镙钉固定在于变频器驱动模块的散热器上，在单个功率管损坏时可以方便更换。

本实用新型与现有公开的技术相比，具有以下优点：

1、有效的降低生产成本，功率单管的价格远远低于IGBT模块。

2、维修损失降低，当变频器某个驱动模块出现损坏时，不会导致整个驱动系统崩溃。可把损失减小到最少程度。

3、维修方便，可把功率单管螺钉固定于线路板上，损坏的功率单管折卸方便，安装新的功率单管即可再次使用。

附图说明

图1为包含IGBT的变频器驱动模块结构图。

图2为本实用新型电路原理图

图1和图2中附图标记为1、2、3为输入R、S、T；4为输出P1端；5为P端；6为充电电阻；7为继电器；8为均压电阻；9为电解电容；10为无感电容；11为U相上管；12为U相下管；13为V相上管；14为V相下管；15为W相上管；6为W相下管；17为制动管；18为制动电阻；19、20、21为输出U、V、W；2为N端；23为整流桥；24为快恢复二极管；25为IGBT

具体实施方式

下面结合具体实施例来对本实用新型进行进一步说明，但并不将本实用新型局限于这些具体实施方式。本领域技术人员应该认识到，本实用新型涵盖了权利要求书范围内所可能包括的所有备选方案、改进方案和等效方案。

见图1～图2所示，图1表示为包含IGBT25的变频器驱动模块结构。

以5.5KW的变频器为例：一个5.5KW的变频器额定输出电流约为13A，选择用30A的功率单管。可以达到甚至超过200％的过流水平。选择的标准是：功率单管电流承受能力为变频器额定电流的2倍以上。

整流桥选用1600V/35A，变频器过流也不会导致整流桥损坏。由功率单管和整流桥组合起来，就可以取代IGBT模块。

自输入R/S/T 1、2、3输入交流电流经过整流桥23后，输出直流电。整流桥耐1600V/30A。输出P1端4和P端5接到外部接线端子，可方便连入直流电抗器或直接接入铜条。为了保持P端5和N端22之母线电压保持稳定，接入均压电阻8(51K/5W)和9电解电容(400V/1800μF)。

由两个功率单管分别作为上桥臂和下桥臂。功率管上桥臂的集电极接到直流母线P上，下桥臂的发射集接到直流母线N上，上桥臂的发射集接到下桥臂的集电极上，是变频器的输出端。上桥臂和下桥臂的栅集分别连接脉冲驱动信号。模拟了IGBT模块的一路输出。由三路这样的桥臂就可以模拟出变频器的三相输出。