[实用新型]逆变器功率单元的组装结构及使用其的模块化功率单元

说明书

技术领域

本实用新型涉及电子电力领域，尤其涉及一种中大功率逆变器功率单元的组装结构及使用该组装结构设计的模块化功率单元。

背景技术

在电力电子领域，特别是在中大功率(100kW以上)变频调速器、不间断电源(Uninterruptible Power Supply，UPS)、应急电源(EmergencyPower Supply，EPS)等产品中，工作时，往往由于功率的消耗会产生大量的热，而热量的积蓄往往会导致这些产品的寿命缩短，产品特性的不稳定。为了解决散热问题，通常会采用风扇来进行散热，然而，随着这些产品主功率部分的电容、功率模块、散热器、风扇等关键器件的数量越来越多、体积也越来越大，严重阻碍了这些产品向小型化的发展，不利于高功率密度系统的集成。而目前市面上逆变器功率单元的组装结构普遍采用的是扁平化的设计方案。

参阅图1，为一种传统逆变器功率单元的组装结构示意图。该逆变器功率单元的组装结构包括电容11、功率模块12、散热器13以及风扇14。其中，电容11安装在散热器13长边的一侧。风扇14安装在散热器13与电容11的非相邻一侧(散热器13长边的另一侧)，即，风扇14、散热器13以及电容11依次并排设置，因此，该结构是采用与散热器13平行的抽风模式来实现散热的目的。而功率模块12则安装在散热器之上。然而，这种扁平化的设计方案，其安装面积较大，不利于高功率密度系统的集成；其次，这种逆变器功率单元的组装结构的横向面积太宽，且，由于电容11与风扇14相对设置在散热器13的两侧，电容11会阻挡风道，增加散热风阻，不利于散热。

图2所示为另一种传统逆变器功率单元的组装结构示意图。该逆变器功率单元的组装结构与图1所示的逆变器功率单元的组装结构基本相同，区别仅在于，图2所示的风扇24安装在散热器23的短边一侧，并与电容21相邻设置。换句话说，电容21与风扇24分别设置于散热器23的相邻两侧面上。这种结构的横向宽度虽然比图1所示的逆变器功率单元的组装结构的横向宽度较小，然而，同样存在安装面积较大，不利于高功率密度系统的集成的问题，且，由于风道较长，需要使用高风压风扇，使其成本增加，同时，该结构存在风道的热累积效应，进风口处的功率模块22由于临近风扇，温度较低，而出风口处的功率模块22由于远离风扇，温度较高，因此，这种组装结构会影响功率模块22的使用率和可靠性。

实用新型内容

有鉴于此，须提供一种结构紧凑、散热效果好、安装面积小、可靠性高的逆变器功率单元的组装结构。

另外，还需提供一种使用灵活、结构紧凑、散热效果好的模块化功率单元。

一种逆变器功率单元的组装结构，包括电容、功率模块、散热器以及风扇。其中，所述散热器包括基板以及与基板相连的多条齿片。所述电容设置在所述功率模块上。所述功率模块安装在所述基板的外表面。所述风扇安装在齿片与基板相对的端部，且与所述功率模块平行设置。

上述的逆变器功率单元的组装结构，其特征在于，所述电容与所述功率模块相互垂直设置。

上述的逆变器功率单元的组装结构，其特征在于，所述电容与所述功率模块相互平行设置，有利于减小逆变器功率单元的组装结构的厚度。

上述的逆变器功率单元的组装结构，其特征在于，所述散热器的基板、齿片均为长条形状；所述风扇正对所述齿片吹风，散热器的出风通道与所述齿片的方向一致。

上述的逆变器功率单元的组装结构，其特征在于，所述齿片沿散热器基板的长度方向均匀排列在所述基板的内表面；所述散热器的出风通道在散热器的长度方向上。

上述的逆变器功率单元的组装结构，其特征在于，所述齿片沿散热器基板的宽度方向均匀排列在所述基板的内表面；所述散热器的出风通道在散热器的宽度方向上。

上述的逆变器功率单元的组装结构，其特征在于，所述齿片的长边与所述基板相连。

上述的逆变器功率单元的组装结构，其特征在于，所述风扇通过螺丝固定在所述齿片的底部。

上述的逆变器功率单元的组装结构，其特征在于，所述功率模块的数量为多个，相互平行布置在所述基板的上表面，有利于均匀散热。

一种使用上述组装结构设计的模块化功率单元，包括壳体，所述散热器固定在所述壳体内部，所述风扇部分裸露在壳体外，所述壳体上还设置有传递电信号的输入、输出端子。