[实用新型]一种用于中高压变频器的功率模块及包含其的变频器

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种用于中高压变频器的功率模块，更具体而言，涉及一种用于中高压变频器的具有三相交流输入和单相交流输出的功率模块。本实用新型还涉及包含这种功率模块的变频器。

背景技术

功率模块是一种可处理电能集成的器件或模块，它是依照最优的电路结构和系统结构设计的不同器件和技术的集成。多个功率模块可以组成电力电子系统，一起工作可以完成电压转换、能量的储存和转换、阴抗匹配等系统级功能。对于中高压变频器来说，在功率柜中，为了实现功率调整，将多个功率模块串联起来。但是，为了使得系统结构紧凑，需要使功率柜中安装的功率模块结构紧凑，同时还要利于通风冷却。

实用新型内容

本实用新型提供了一种用于中高压变频器的功率模块，具有三相交流输入和单相交流输出，其特征在于，所述功率模块包括电路板、整流模块、电容器组和逆变模块，所述整流模块、电容器组和逆变模块都安装在所述电路板上。

在一种实施方式中，所述电容器组中的至少部分电容焊接在所述电路板上。

在一种实施方式中，所述功率模块还包括安装在所述电路板上的控制板。

在一种实施方式中，在使用中，所述电容器组中的电容竖立在所述电路板上。

在一种实施方式中，所述功率模块还包括用于支撑所述电路板的支撑件。

在一种实施方式中，所述功率模块还包括外壳，所述外壳的后端处设置有凹口。

在一种实施方式中，所述外壳上还设置有定位件。

在一种实施方式中，所述电路板上还设置有继电器和充电电阻。

在一种实施方式中，所述功率模块还包括沿与所述电路板平行的方向设置且平行排布的至少两个熔断器。

在一种实施方式中，在使用中，气流依次经过所述整流模块、电容器组和逆变模块，以对其进行冷却。

在一种实施方式中，所述功率模块还设置有辅助计算机。

通过前述的结构，可以使得模块的结构更加紧凑，并能减少杂散干扰，从而使得模块更加高效。另外，这种结构有利于对整流模块、电容器组和逆变模块进行冷却。这种结构还有利于电容器组与电路板的牢固连接，从而可以增强功率模块的可靠性。

本实用新型还提供了一种变频器，其特征在于，包含任一前述的功率模块。

附图说明

图1示出根据本实用新型的一种功率模块的内部结构示意图；

图2示出根据本实用新型的一种功率模块的内部结构的正视图；

图3示出根据本实用新型的一种功率模块的内部结构及其支撑结构和部分外壳的示意图；

图4示出根据本实用新型另一种实施方式的功率模块的示意图；

图5示出根据本实用新型的一种功率模块的外部示意图；和

图6示出根据本实用新型的一种功率模块的组装图。

具体实施方式

以下参考附图，给出了本实用新型的可选实施方式的具体描述。

图1示出一种功率模块的内部结构，该功率模块具有三相交流输入和单相交流输出。功率模块包括功率组件100和外壳300（见图3和5）。功率组件100包括电路板110、和安装在该电路板110上的整流模块120、电容器组130和逆变模块140、以及插在该电路板110上的控制板150。整流模块例如可以是六脉冲整流桥，逆变模块例如可以是H桥IGBT，控制板150上安装有主控制器等，用于对功率模块进行控制。此外，还可以为该功率模块设置辅助计算机，以对主控制器进行冗余备份。

将整流模块120与电容器组130和逆变模块140安装在同一电路板110上使得结构更加紧凑，并能减少杂散干扰，从而使得模块更加高效。另外，这种结构有利于对整流模块、电容器组和逆变模块进行冷却。如图1中的箭头A所示，冷却气流依次经由整流模块、电容器组和逆变模块流出，能够有效地对该功率模块进行冷却。此外，通过这种结构，在将功率模块安装到变频器中时，电容器组130竖立在电路板110上，而非悬臂悬挂的状态。这种结构有利于电容器组130与电路板110的牢固连接，从而可以增强功率模块的可靠性。

电容器组包括一定数量的电解电容，它们每三个串联组成一组，各组之间并联连接。优选地，这些电容具有咬接式端子并焊接在电路板110上。与传统将电容通过螺钉安装在电路板上相比，这种安装更高效，并且允许使用大量小尺寸电容，从而增加电容表面积并提高散热。此外，焊接安装的电容不易松动，增强了功率模块的可靠性。

如图2所示，功率模块还可以包括安装在电路板110上的继电器160和充电电阻165，继电器160用于旁路充电电阻165。电路板110上例如还可以设置均压电阻（未示出）用于平衡串联电容器之间的电压。