專利名稱：一種風(fēng)力發(fā)電用液冷igbt功率模塊的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型屬于電子裝置，具體涉及一種風(fēng)力發(fā)電用液冷IGBT功率模塊。
背景技術(shù)：
變流器在風(fēng)電領(lǐng)域的應(yīng)用廣泛，其核心部件是IGBT功率模塊。由于受到風(fēng)力發(fā)電應(yīng)用環(huán)境的限制，變流器的功率單元的結(jié)構(gòu)設(shè)計、散熱設(shè)計、連接形式是決定其性能、可維護(hù)性的重要因素?，F(xiàn)有IGBT功率模塊存在如下缺陷:1、采用集成結(jié)構(gòu)，可維護(hù)性差；2、兩個以上功率模塊并聯(lián)作為一個功率單元運(yùn)行時，兩個功率模塊之間需要均流電抗器。3、功率單元之間的通用性低。
發(fā)明內(nèi)容為解決上述現(xiàn)有技術(shù)中的問題，本實用新型的目的在于提供一種通過組合無需均流電抗器可以構(gòu)成功率單元且功率單元通用性高的風(fēng)力發(fā)電用液冷IGBT功率模塊。本實用新型的技術(shù)方案如下:一種風(fēng)力發(fā)電用液冷IGBT功率模塊，其特征在于:由電容組件、功率組件、控制組件構(gòu)成。所述的電容組件包含電容安裝板、電容、正負(fù)極銅板、絕緣件、均壓電阻板及直流出線銅排；電容固定在電容安裝板上，按電容的極性分別設(shè)置，電容正、負(fù)極分別與正極銅板、負(fù)極銅板以及直流出線銅排連接，絕緣件安放在正極銅板和負(fù)極銅板之間，均壓電阻板通過直流出線銅排固定在電容的正、負(fù)極接線柱上；負(fù)極銅板上有相應(yīng)避開正極銅排的固定螺釘?shù)拈_孔，絕緣件內(nèi)部開有避開螺釘安裝的開孔。所述的功率組件包含主體安裝框架、IGBT功率管集成單元、吸收電容、交流輸出銅排、散熱組件；主體安裝框架由4個L形支架組成，且左右兩兩對稱，中部有中間隔板，隔板的內(nèi)部裝有散熱組件；IGBT功率管集成單元通過螺釘固定在散熱組件上，在IGBT功率管集成單元和散熱組件的接觸表面上涂有導(dǎo)熱硅脂；吸收電容固定在IGBT功率管集成單元上；由L形連接銅板件將電容組件和功率組件連接在一起。所述的散熱組件采用變流器水冷散熱背板；水冷散熱背板由U形散熱銅盤管和鋁基板組成；散熱銅盤管包括進(jìn)出液口，進(jìn)出液口之間呈平面曲折設(shè)置；鋁基板體內(nèi)部有和散熱銅盤管外形相適應(yīng)并能容納管身的安裝槽；散熱銅盤管和鋁基板之間采用冷壓接的方式固定，通過擠壓使散熱銅盤管過盈的安裝在鋁基板的安裝槽內(nèi)。所述的控制組件包含DSP板、檢測板、電源板、底部絕緣隔板、頂蓋板；DSP板、檢測板和電源板通過壓鉚螺柱固定在控制組件盒體內(nèi)，盒體下部放置底部絕緣隔板，盒體底部有固定各單板使用的壓鉚螺柱，盒體的右側(cè)有開孔。所述的IGBT功率模塊間可通過底板、防護(hù)板等安裝附件組成功率單元。2個標(biāo)準(zhǔn)IGBT功率模塊之間采用對稱平衡接線方式，出線電纜在交流出線銅排中心位置搭接。[0015]采用上述技術(shù)方案后，本實用新型的標(biāo)準(zhǔn)IGBT功率模塊具有下述效果:1、可以使原來復(fù)雜的變流器結(jié)構(gòu)變得簡單化，使原來集成的產(chǎn)品結(jié)構(gòu)變成可自由分體的拼裝結(jié)構(gòu)。2、標(biāo)準(zhǔn)IGBT功率模塊之間采用對稱平衡接線方式，有效地增加了電感，使變流器能夠改善變流器出電流的平衡度。3、采用標(biāo)準(zhǔn)IGBT功率模塊，提供了功率單元的通用性，可以降低變流器的成本，有利于大規(guī)模產(chǎn)能需要，同時提高了產(chǎn)品的可維護(hù)性。

圖1是本實用新型中功率組件結(jié)構(gòu)示意圖。圖2是本實用新型中控制組件結(jié)構(gòu)示意圖。圖3是本實用新型中電容組件結(jié)構(gòu)示意圖。圖4是本實用新型實施例組成的雙饋變流器IGBT功率模組的結(jié)構(gòu)示意圖。圖5是本實用新型實施例一個標(biāo)準(zhǔn)IGBT功率模塊構(gòu)成的功率單元的結(jié)構(gòu)示意圖。圖6是本實用新型實施例兩個標(biāo)準(zhǔn)IGBT功率模塊構(gòu)成的功率單元的結(jié)構(gòu)示意圖。圖7兩個標(biāo)準(zhǔn)模塊構(gòu)成的功率單元的對稱平衡接線方式示意圖。
具體實施方式
以下結(jié)合附圖和實施例對本實用新型進(jìn)行詳細(xì)說明。本實用新型的風(fēng)力發(fā)電用液冷IGBT功率模塊，由電容組件、功率組件、控制組件構(gòu)成。功率組件通過4個角部的8個安裝固定孔和底部的電容組件固定，頂部控制組件安放在其上部，通過4個角部的螺栓固定。如圖1所示，本實用新型中功率組件模塊包含IGBT功率管集成單元1、吸收電容
2、散熱組件3、主體安裝框架4和交流出線銅排5。主體安裝框架4由4個L形支架組成，并且左右兩兩對稱，中部有中間隔板，隔板的內(nèi)部裝有散熱組件3。IGBT功率管集成單元I通過4個螺釘固定在散熱組件3上，在IGBT功率管集成單元I和散熱組件3的接觸表面上涂有導(dǎo)熱硅脂，吸收電容2固定在IGBT功率管集成單元I上。由L形連接銅板件將電容組件和功率組件連接在一起。如圖2所示，本實用新型中控制組件包括DSP板6、檢測板7以及電源板8、底部絕緣隔板、頂蓋板。DSP板6、檢測板7和電源板8通過壓鉚螺柱固定在控制組件盒體內(nèi)，盒體下部放置一塊底部絕緣隔板，保證盒體和各板之間的良好絕緣。盒體底部有固定各單板使用的壓鉚螺柱，盒體的右側(cè)有開孔供接線使用。如圖3所示，本實用新型中電容組件由正極銅板9、負(fù)極銅板10、絕緣件11、均壓電阻板12、電容13、框架14以及直流出線銅排15構(gòu)成。電容13固定在框架上的電容安裝板上，按電容的極性分別擺放，電容正、負(fù)極分別與正極銅板9、負(fù)極銅板10以及中間連接銅排連接，絕緣件11安放在正極銅板9和負(fù)極銅板10之間，均壓電阻板12通過12個銅支柱固定在電容的正、負(fù)極接線柱上。負(fù)極銅板10上有相應(yīng)避開正極銅板9的固定螺釘?shù)拈_孔，絕緣件11內(nèi)部開有避開螺釘安裝的開孔。如圖5所示，由一個本實用新型的標(biāo)準(zhǔn)IGBT功率模塊實施例構(gòu)成的功率單元組裝:包含I個由標(biāo)準(zhǔn)IGBT功率模塊構(gòu)成的標(biāo)準(zhǔn)變流器模塊、底板、加強(qiáng)板。將底板安在標(biāo)準(zhǔn)變流器模塊的底部，通過底板的沉頭螺釘安裝孔，將底板安裝在標(biāo)準(zhǔn)變流器模塊上，為加強(qiáng)結(jié)構(gòu)強(qiáng)度，在標(biāo)準(zhǔn)變流器模塊的左右兩側(cè)加裝2塊加強(qiáng)板。如圖6所示，由兩個本實用新型的標(biāo)準(zhǔn)IGBT功率模塊實施例構(gòu)成的功率單元組裝:包含2個由標(biāo)準(zhǔn)IGBT功率模塊構(gòu)成的標(biāo)準(zhǔn)變流器模塊、底板，加強(qiáng)板、對稱接線16。將2個標(biāo)準(zhǔn)變流器模塊分別背對背放置在底板上，通過底板的沉頭螺釘安裝孔，將底板安裝在2個標(biāo)準(zhǔn)變流器模塊上，為加強(qiáng)結(jié)構(gòu)強(qiáng)度，在2個標(biāo)準(zhǔn)變流器模塊的左右兩側(cè)加裝2塊加強(qiáng)板，標(biāo)準(zhǔn)IGBT功率模塊的交流出線銅排5通過對稱接線16相連接，且2個標(biāo)準(zhǔn)IGBT功率模塊之間采用對稱平衡接線方式，出線電纜在交流出線銅排5中心位置搭接，無需均流電抗器，如圖7所示。如圖4所示，本實用新型實施例的IGBT功率模組:包含一個標(biāo)準(zhǔn)IGBT功率模塊構(gòu)成的整流功率單元18和兩個標(biāo)準(zhǔn)IGBT功率模塊構(gòu)成的逆變功率單元17。通過連接整流功率單元18和逆變功率單元17的正、負(fù)極的交流出線銅排5，功率模組的輸入輸出分別連接在整流功率單元的交流出線銅排5和逆變功率單元的對稱接線16上。
權(quán)利要求1.一種風(fēng)力發(fā)電用液冷IGBT功率模塊，其特征在于:由電容組件、功率組件、控制組件構(gòu)成； 所述的電容組件包含電容安裝板、電容、正負(fù)極銅板、絕緣件、均壓電阻板及直流出線銅排；電容固定在電容安裝板上，按電容的極性分別設(shè)置，電容正、負(fù)極分別與正極銅板、負(fù)極銅板以及直流出線銅排連接，絕緣件安放在正極銅板和負(fù)極銅板之間，均壓電阻板通過直流出線銅排固定在電容的正、負(fù)極接線柱上；負(fù)極銅板上有相應(yīng)避開正極銅排的固定螺釘?shù)拈_孔，絕緣件內(nèi)部開有避開螺釘安裝的開孔； 所述的功率組件包含主體安裝框架、IGBT功率管集成單元、吸收電容、交流輸出銅排、散熱組件；主體安裝框架由4個L形支架組成，且左右兩兩對稱，中部有中間隔板，隔板的內(nèi)部裝有散熱組件；IGBT功率管集成單元通過螺釘固定在散熱組件上，在IGBT功率管集成單元和散熱組件的接觸表面上涂有導(dǎo)熱硅脂；吸收電容固定在IGBT功率管集成單元上；由L形連接銅板件將電容組件和功率組件連接在一起； 所述的控制組件包含DSP板、檢測板、電源板、底部絕緣隔板、頂蓋板；DSP板、檢測板和電源板通過壓鉚螺柱固定在控制組件盒體內(nèi)，盒體下部放置底部絕緣隔板，盒體底部有固定各單板使用的壓鉚螺柱，盒體的右側(cè)有開孔。
2.如權(quán)利要求1所述的風(fēng)力發(fā)電用液冷IGBT功率模塊，其特征在于:所述的散熱組件采用變流器水冷散熱背板；水冷散熱背板由U形散熱銅盤管和鋁基板組成；散熱銅盤管包括進(jìn)出液口，進(jìn)出液口之間呈平面曲折設(shè)置；鋁基板體內(nèi)部有和散熱銅盤管外形相適應(yīng)并能容納管身的安裝槽；散熱銅盤管和鋁基板之間采用冷壓接的方式固定，通過擠壓使散熱銅盤管過盈的安裝在鋁基板的安裝槽內(nèi)。
3.如權(quán)利要求1所述的風(fēng)力發(fā)電用液冷IGBT功率模塊，其特征在于:所述的IGBT功率模塊間可通過底板、防護(hù)板等安裝附件組成功率單元。
4.如權(quán)利要求1所述的風(fēng)力發(fā)電用液冷IGBT功率模塊，其特征在于:2個標(biāo)準(zhǔn)IGBT功率模塊之間采用對稱平衡接線方式， 出線電纜在交流出線銅排中心位置搭接。
專利摘要本實用新型公開了一種風(fēng)力發(fā)電用液冷IGBT功率模塊，該功率模塊由電容組件、功率組件、控制組件構(gòu)成。該功率模塊可以使原來復(fù)雜的變流器結(jié)構(gòu)變得簡單化，使原來集成的產(chǎn)品結(jié)構(gòu)變成可自由分體的拼裝結(jié)構(gòu)。且標(biāo)準(zhǔn)IGBT功率模塊之間采用對稱平衡接線方式，有效地增加了電感，使變流器能夠改善變流器出電流的平衡度。同時采用標(biāo)準(zhǔn)IGBT功率模塊，提供了功率單元的通用性，可以降低變流器的成本，有利于大規(guī)模產(chǎn)能需要，提高了產(chǎn)品的可維護(hù)性。
文檔編號H05K7/20GK203086319SQ20122052624
公開日2013年7月24日 申請日期2012年10月15日 優(yōu)先權(quán)日2012年10月15日
發(fā)明者姜宏長, 苑國鋒 申請人:大連國通電氣有限公司