[实用新型]T型三电平桥臂模块安装结构以及功率变换器

说明书

技术领域

本实用新型涉及功率变换器领域，更具体地说，涉及一种T型三电平桥臂模块安装结构以及功率变换器。

背景技术

随着电力电子技术的发展，T型三电平变换器得到广泛应用，上述T型三电平变换器可以为单相或三相T型三电平变换器，通常使用完整的T型三电平桥臂模块搭出，如图1所示。该方案中的T型三电平桥臂模块是由4个分别具有反并联二极管的功率开关器件集成在一起形成的。其中，DC+端连接直流母线正极，DC-端连接正直流母线负极，N端接直流母线中点。

在完整的T型三电平桥臂模块中，二极管D2/D3的额定电流较之IGBT模块的额定电流要小、且损耗较大，因此容易出现二极管D2/D3结温过高的问题。通常使用额定电流更大的T型三电平桥臂模块或者设计散热效果更好的散热器来解决D2/D3结温过高的问题，但是这两种方法增加了T型三电平变换器的成本、体积。

实用新型内容

本实用新型要解决的技术问题在于，针对现有技术的上述缺陷，提供一种T型三电平桥臂模块安装结构以及功率变换器。

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：构造一种一种T型三电平桥臂模块安装结构，所述T型三电平桥臂模块包括共射极IGBT模块和半桥IGBT模块，所述安装结构包括容置该共射极IGBT模块和半桥IGBT模块的机箱以及位于机箱内的散热器、母线电容组件、用于插接直流电源的直流母线端子；

所述散热器和母线电容组件固定安装在所述机箱的同一侧壁上，且所述散热器位于所述母线电容组件的上方，所述散热器的抽风方向为竖直向上，所述共射极IGBT模块和半桥IGBT模块并排安装在所述散热器的远离该机箱侧壁的端面上，且共射极IGBT模块和半桥IGBT模块在散热器的抽风方向上间隔设置。

本实用新型所述的T型三电平桥臂模块安装结构，其中，直流母线端子包括正直流母线端子、负直流母线端子、中间端子，母线电容组件包括与正直流母线端子、负直流母线端子、中间端子一一对应连接的电容正极端子、电容负极端子、电容中点；

所述共射极IGBT模块和半桥IGBT模块远离所述散热器的端面上分别设置有3个功率端子，其中，所述共射极IGBT模块的第一个功率端子与半桥IGBT模块的第一个功率端子连接，共射极IGBT模块的第二个功率端子为与共射极IGBT模块内部的两个功率开关管的射极电连接的端子，共射极IGBT模块的第三个功率端子通过N母排连接至所述电容中点；所述半桥IGBT模块的第二个功率端子通过负母排与所述电容负极端子连接，第三个功率端子通过正母排与所述电容正极端子连接；

固定后的共射极IGBT模块的第一个功率端子至第三个功率端子的排布方向与固定后的半桥IGBT模块的第一个功率端子至第三个功率端子的排布方向一致。

本实用新型所述的T型三电平桥臂模块安装结构，其中，所述共射极IGBT模块和半桥IGBT模块在水平方向相互错开一定距离，并使所述共射极IGBT模块的第三个功率端子位于所述半桥IGBT模块的第二个功率端子和第三个功率端子所确定的线段的中线上。

本实用新型所述的T型三电平桥臂模块安装结构，其中，所述母线电容组件包括N个母线电容，N为正偶数；

N个母线电容中的每两个母线电容串联后再相互并联构成并联在所述正直流母线端子和负直流母线端子之间的N/2条串联支路，每条串联支路中的两个母线电容的串接点为所述电容中点，所述电容中点连接至中间端子，与正直流母线端子连接的母线电容的端子为所述电容正极端子，与负直流母线端子连接的母线电容的端子为所述电容负极端子。

本实用新型所述的T型三电平桥臂模块安装结构，其中，所述共射极IGBT模块安装在所述半桥IGBT模块的沿所述抽风方向的上方；

或者，所述半桥IGBT模块安装在所述共射极IGBT模块的沿所述抽风方向的上方。

本实用新型还公开了一种功率变换器，包括T型三电平桥臂模块，且所述T型三电平桥臂模块按照所述的T型三电平桥臂模块安装结构。

实施本实用新型的T型三电平桥臂模块安装结构以及功率变换器，具有以下有益效果：本实用新型中，并不是将所有的功率开关器件直接封装为一个桥臂模块，而是采用相互独立的共射极IGBT模块和半桥IGBT模块组装得到桥臂模块，因此便于散热，并且在组装时将两个IGBT模块设置在散热器上，两个IGBT模块在散热器的抽风方向上间隔设置，这种布局可以进一步提高热量驱散效率，解决二极管结温过高的问题，基本上不会增加变换器的体积、且成本较低。