[发明专利]一种变流器IGBT功率模块

说明书

技术领域

本发明涉及变流领域，尤其涉及一种变流器IGBT功率模块。

背景技术

IGBT变流器功率模块作为牵引变流器的核心部件，在轨道交通领域应用十分广泛。现有的IGBT变流器功率模块通常采用集成式设计，将散热器、IGBT、支撑电容、低感母排、门极驱动板、脉冲分配板、温度继电器等零部件集成在一起，构成一个独立的功能单元结构，可以完成整流、逆变或斩波等变流功能，并可以作为一个独立的部件从变流器中安装和拆卸。但现有的IGBT变流器功率模块存在以下问题：

1)功率模块安装维护不便。功率模块与变流器主电路之间的连接使用螺栓紧固，由于变流器中功率模块的安装空间有限，螺栓的紧固、拆卸操作及其不便，且耗时较长。

2)功率模块种类繁多。现有功率模块功能单一，仅能实现整流、逆变或者斩波其中一种功能，而在完整的牵引变流器中通常包括多种变流器模块，造成功率模块设计、维护和管理不便。

3)模块结构复杂，组装过程繁琐。

4)小型化和轻量化不够。现有功率模块中，功率开关器件(如IGBT元件)均布置在散热器一侧，造成功率模块体积大，功率密度小，需占用安装空间大；且现有功率模块含有支撑电容，其重量重，造成模块的安装、拆卸及后期维护不便。

发明内容

本发明要解决的技术问题是克服现有技术的不足，提供一种集成度高、体积小，重量轻的变流器IGBT功率模块。

为解决上述技术问题，本发明提出的技术方案为：

一种变流器IGBT功率模块，包括散热组件及两组功率开关组件，两组所述功率开关组件对称布置于所述散热组件的左右两侧，所述功率开关组件包括依次叠加布置的IGBT器件、直流母排、交流母排，所述IGBT器件安装于所述散热组件上。

作为上述技术方案的进一步改进：

所述功率开关组件还包括支撑框架，所述支撑框架设于所述交流母排与直流母排相对的一侧；所述支撑框架上设有IGBT功率模块控制电路的输入接口。

所述功率开关组件还包括安装在支撑框架上的控制板，所述控制板上设有用于控制IGBT功率模块电路的脉冲分配板及门极驱动板。

所述功率开关组件还包括外盖，所述外盖通过紧固件安装于所述支撑框架上，所述外盖上设有散热孔。

所述散热组件的后侧设有连接IGBT功率模块和变流器的交流电路的交流连接件，所述交流母排与所述交流连接件连接。

所述散热组件的前侧设有连接IGBT功率模块和变流器的直流电路的直流接线座，所述直流母排与所述直流接线座连接。

所述散热组件的后侧设有快装接头。

所述散热组件与变流器之间设有对接组件，所述对接组件包括导销及与导销配合的导向孔，所述导销设于所述散热组件与变流器的其中一个上，另一个上设有导向孔。

所述散热组件的上侧设有用于将IGBT功率模块固定于变流器的固定螺杆。

所述IGBT器件上用于IGBT器件驱动信号输入及检测的检测件，所述检测件通过紧固件安装于IGBT器件上。

与现有技术相比，本发明的优点在于：

本发明采用对称式IGBT功率模块，降低了设计及管理难度，且集成度高、功率密度大；对称式IGBT功率模块包括两个IGBT并联桥臂，无支撑电容器和吸收回路，其功率模块体积小、重量轻。

附图说明

在下文中将基于实施例并参考附图来对本发明进行更详细的描述。其中：

图1是本发明的分解结构示意图

图2是本发明的主视图

图3是本发明的左视图

图4是本发明的右视图

图5是本发明的俯视图

图6是本发明IGBT功率模块的电路原理框图

图7是本发明IGBT功率模块导销与变流器导向孔对位示意图

在附图中，相同的部件使用相同的附图标记。附图并未按照实际的比例绘制。

图中各标号表示：

1、散热组件；2、IGBT器件；3、检测件；4、固定螺杆；5、交流连接件；6、直流接线座；7、直流母排；8、交流母排；9、支撑框架；10、控制插座；11、控制板；12、脉冲分配板；13、门极驱动板；14、外盖；15、快装接头；16、导销；17、导向孔。

具体实施方式

下将结合说明书附图和具体实施例对本发明做进一步详细说明，但并不因此而限制本发明的保护范围。