本發(fā)明涉及一種H橋逆變電路的功率單元，主要應(yīng)用于高頻靜電除塵電源。

背景技術(shù)：

H橋逆變電路的功率單元主要應(yīng)用于高頻靜電除塵電源，同類產(chǎn)品現(xiàn)有技術(shù)方案如下：

1、核心器件IGBT模塊都采用FF900R12KE4\FF1400R12KE4\FF600R12ME4,或者同等規(guī)格富士電機(jī)IGBT模塊對(duì)應(yīng)型號(hào)。

2、疊層母排只有兩層，分別連接IGBT模塊的正、負(fù)極以及直流濾波電容的兩端，以及整流橋單元的正、負(fù)極。

3、H橋的A、B兩相輸出，即IGBT模塊的輸出端與大電流銅接線鼻子連接，為了防止趨膚效應(yīng)，采用多股線連接銅接線鼻子，多股線的另一頭連接諧振電容和高頻變壓器的輸入端。

現(xiàn)有技術(shù)方案存在以下四點(diǎn)問(wèn)題：

1、高頻趨膚效應(yīng)。IGBT模塊在輸出高頻(12KHZ以上)交流電流時(shí)，IGBT模塊輸出端子因?yàn)橼吥w效應(yīng)出現(xiàn)發(fā)熱問(wèn)題，最終導(dǎo)致IGBT模塊爆炸；高頻趨膚效應(yīng)導(dǎo)致輸出線要用很粗的多股線，多股線繞制工藝復(fù)雜，生產(chǎn)效率低，而且會(huì)對(duì)周圍鐵件感應(yīng)加熱，降低電源效率。

2、產(chǎn)品往往虛標(biāo)輸出電流能力。功率單元發(fā)熱器件太多，同類產(chǎn)品往往只對(duì)IGBT模塊散熱，并沒(méi)有對(duì)直流濾波電容、諧振電容散熱，導(dǎo)致產(chǎn)品可靠性低、壽命短，不能在額定輸出電流下長(zhǎng)期運(yùn)行。

3、功率單元材料成本高。目前同類產(chǎn)品核心器件IGBT模塊都采用(FF900R12KE4\FF1400R12KE4\FF600R12ME4,或者同等規(guī)格富士電機(jī)IGBT模塊對(duì)應(yīng)型號(hào))，材料成本也高昂；風(fēng)扇都采用輸出功率、風(fēng)壓比較大的離心風(fēng)機(jī)來(lái)對(duì)功率單元散熱，這樣做成本高、效率低。

4、功率單元IP防護(hù)等級(jí)低。經(jīng)常把灰塵和潮氣帶進(jìn)功率單元中，導(dǎo)致電子元器件絕緣失效，產(chǎn)品使用壽命短。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的上述技術(shù)問(wèn)題主要是通過(guò)下述技術(shù)方案得以解決的：

一種H橋逆變電路的功率單元，其特征在于，包括功率單元本體，用于控制功率單元本體的主功組件、以及用于給整個(gè)功率單元供電的供電組件；所述功率單元本體設(shè)置在功率單元箱體內(nèi)，包括一個(gè)至少三層的疊層母排以及設(shè)置在疊層母排上的H橋逆變電路，疊層母排為一個(gè)矩形板，所述疊層母排一側(cè)設(shè)有疊層母排輸入正負(fù)極板，H橋逆變電路的A、B相輸出板設(shè)置的與疊層母排輸入正負(fù)極板相鄰的另一側(cè)。

在上述的一種H橋逆變電路的功率單元，所述H橋逆變電路包括IGBT模塊，以及并聯(lián)在疊層母排輸入正負(fù)極板的直流濾波電容組；IGBT模塊設(shè)置在疊層母排的下半部分，直流濾波電容組設(shè)置在疊層母排上并位于IGBT模塊的上方；用于驅(qū)動(dòng)IGBT模塊的IGBT模塊驅(qū)動(dòng)組件設(shè)置在IGBT模塊的下方并固定在機(jī)柜上。

在上述的一種H橋逆變電路的功率單元，所述IGBT模塊上設(shè)有鋁型材散熱器，所述H橋逆變電路的A、B相輸出板與諧振電容組連接，鋁型材散熱器、直流濾波電容組以及諧振電容組并排設(shè)置，且鋁型材散熱器與IGBT模塊疊加后的高度與直流濾波電容組的高度、以及濾波電容組的高度一致。

在上述的一種H橋逆變電路的功率單元，所述IGBT模塊包括至少兩個(gè)并聯(lián)的IGBT模塊單元，每個(gè)IGBT模塊單元標(biāo)準(zhǔn)為62*108mm，450A\1200V。

在上述的一種H橋逆變電路的功率單元，所述主功組件包括主功率斷路器、以及同時(shí)與主功率斷路器連接的整流橋單元和軟啟單元；所述整流橋單元和軟啟單元的輸出同時(shí)與疊層母排的輸入正負(fù)極板連接。

在上述的一種H橋逆變電路的功率單元，所述供電組件包括與功功率斷路器連接的微斷開(kāi)關(guān)、與微斷開(kāi)關(guān)連接的380V轉(zhuǎn)220V變壓器，以及與380V轉(zhuǎn)220V變壓器連接的AC/DC轉(zhuǎn)換器，所述AC/DC轉(zhuǎn)換器的輸出給整個(gè)功率單元供電。

在上述的一種H橋逆變電路的功率單元，所述功率單元箱體材質(zhì)選用304不銹鋼。

在上述的一種H橋逆變電路的功率單元，IGBT模塊驅(qū)動(dòng)組件、主功組件和AC/DC轉(zhuǎn)換器都位于功率單元的中間層。

因此，本發(fā)明具有如下優(yōu)點(diǎn)：1、先進(jìn)的疊層母排技術(shù)和IGBT模塊并聯(lián)技術(shù)，解決IGBT模塊輸出端子發(fā)熱問(wèn)題，提高了產(chǎn)品質(zhì)量；同時(shí)，輸出不用多股線，直接采用疊層銅排，提高了生產(chǎn)效率；2、串聯(lián)風(fēng)道設(shè)計(jì)，在對(duì)IGBT模塊散熱的同時(shí)，也對(duì)濾波電容、諧振電容散熱，大大提高系統(tǒng)散熱效率；3、因?yàn)榇?lián)風(fēng)道與主控系統(tǒng)隔離開(kāi)，所以，不會(huì)將灰塵、潮氣帶進(jìn)功率單元驅(qū)動(dòng)板和主控系統(tǒng)中，大大提高了系統(tǒng)的IP防護(hù)等級(jí)，提高電源產(chǎn)品的可靠性和壽命；4、采用小規(guī)格IGBT模塊并聯(lián)技術(shù)和多個(gè)小軸流風(fēng)機(jī)并聯(lián)，既解決了散熱問(wèn)題，又降低了整個(gè)功率單元材料成本。

附圖說(shuō)明

附圖1是本發(fā)明的主視結(jié)構(gòu)示意圖。

附圖2是圖1的仰視結(jié)構(gòu)示意圖。

附圖3是圖2的右視結(jié)構(gòu)示意圖。

附圖4是本發(fā)明中疊層母排的結(jié)構(gòu)示意圖。

附圖5是圖2的仰視結(jié)構(gòu)示意圖。

附圖6是本發(fā)明的立體結(jié)構(gòu)示意圖。

附圖7是本發(fā)明電路連接結(jié)構(gòu)示意圖。

附圖8是本發(fā)明電路拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)示意圖。

具體實(shí)施方式

下面通過(guò)實(shí)施例，并結(jié)合附圖，對(duì)本發(fā)明的技術(shù)方案作進(jìn)一步具體的說(shuō)明。圖中，1.整流橋單元、2.軟啟單元、3.直流濾波電容、4.IGBT 模塊、5.IGBT驅(qū)動(dòng)、6.鋁型材散熱器、7.疊層母排、8.諧振電容、9.功率單元箱體、10.軸流風(fēng)扇箱、11.疊層母排輸入正極、12.疊層母排輸入負(fù)極、13.IGBT模塊輸出、14.IGBT模塊負(fù)極、15.IGBT模塊正極、16.直流濾波電容端子、17.A相輸出、18.B相輸出。

實(shí)施例：

電路原理圖如圖1，H橋逆變電路的功率單元，該功率單元包括整流橋單元、軟啟單元、直流濾波電容、IGBT模塊、IGBT驅(qū)動(dòng)、鋁型材散熱器、疊層母排、諧振電容、功率單元箱體、軸流風(fēng)扇箱。其特征是：

整流單元、軟起單元、IGBT模塊均勻分布在鋁型材散熱器上，通過(guò)風(fēng)扇箱吹鋁型散熱器葉片散熱；IGBT模塊采用3只半橋并聯(lián)，總共6只IGBT模塊組成H橋，采用多只IGBT模塊并聯(lián)輸出，就是為了分散趨膚效應(yīng)對(duì)IGBT模塊輸出端子產(chǎn)生的熱量；IGBT模塊的直流正、負(fù)通過(guò)疊層母排的正、負(fù)與直流濾波電容端子相連，IGBT模塊輸出端子連接疊層母排的第三層，疊層母排的第三層從中間分為兩半，分別連接H橋的A、B兩相輸出，A相的輸出最后連接諧振電容，B相的輸出通過(guò)疊層母排引出出頭；諧振電容固定于功率單元的入風(fēng)口處，7只諧振電容并聯(lián)、間隔10mm均勻排布；直流濾波電容固定于風(fēng)道中間，與疊層母排的正、負(fù)相連；風(fēng)扇箱通過(guò)風(fēng)扇罩與鋁型材散熱器出風(fēng)口相連；風(fēng)扇箱由4只軸流風(fēng)機(jī)并聯(lián)連接，固定于一個(gè)箱體，采用抽風(fēng)的方式對(duì)整個(gè)功率單元散熱；氣流先經(jīng)過(guò)諧振電容，對(duì)諧振電容先散熱，再流過(guò)直流濾波電容，對(duì)濾波電容散熱，最后流過(guò)鋁型材散熱器，對(duì)整流單元、IGBT模塊組成的H橋散熱；疊層母排將整個(gè)H橋IGBT模塊、直流濾波電容完全覆蓋住；疊層母排的正、負(fù)通過(guò)兩個(gè)銅條與整流橋單元的輸出正、負(fù)極相連。

本文中所描述的具體實(shí)施例僅僅是對(duì)本發(fā)明精神作舉例說(shuō)明。本發(fā)明所屬技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員可以對(duì)所描述的具體實(shí)施例做各種各樣的修改或補(bǔ)充或采用類似的方式替代，但并不會(huì)偏離本發(fā)明的精神或者超越所附權(quán)利要求書所定義的范圍。

盡管本文較多地使用了1.整流橋單元、2.軟啟單元、3.直流濾波電容、4.IGBT模塊、5.IGBT驅(qū)動(dòng)、6.鋁型材散熱器、7.疊層母排、8.諧振電容、9.功率單元箱體、10.軸流風(fēng)扇箱、11.疊層母排輸入正極、12.疊層母排輸入負(fù)極、13.IGBT模塊輸出、14.IGBT模塊負(fù)極、15.IGBT模塊正極、16.直流濾波電容端子、17.A相輸出、18.B相輸出等術(shù)語(yǔ)，但并不排除使用其它術(shù)語(yǔ)的可能性。使用這些術(shù)語(yǔ)僅僅是為了更方便地描述和解釋本發(fā)明的本質(zhì)；把它們解釋成任何一種附加的限制都是與本發(fā)明精神相違背的。