[发明专利]一种高压半桥IGBT逆变模块

说明书

技术领域

本发明主要涉及到IGBT逆变模块领域，特指一种高压半桥IGBT逆变模块。

背景技术

随着磁悬浮列车、地铁城轨车辆、高速动车组、大功率电力机车、客车技术的发展及国产化，半桥DC/DC变换器越来越被广泛应用，因而DC/DC的半桥逆变电路的模块化大量被应用。例如，现有技术中的磁悬浮列车和地铁列车DC1500V输入电压等级的DC/DC半桥逆变模块、高速动车组和城轨车辆DC750V输入电压等级的DC/DC半桥逆变模块、电力机车和客车DC600V输入电压等级的DC/DC半桥逆变模块等等。

目前，DC/DC半桥逆变模块产品的多样性不利于之间相互应用，不同电压等级之间不能通过简单的组合相互借用，因此其通用化不高，增加了开发设计及维护成本，工程化应用程度不高。

由于发展及应用时间较短，现有半桥IGBT变流器技术普遍存在一些缺点：1、模块化程度不高。产品往往根据需求而单独设计，没有对通用电路单元进行高度集成设计，体积比较大，安装不方便。2、通用化程度不高。没有考虑通用IGBT电路拓扑单元的串联和并联等多种组合连接方式，多种功率、电压等级的应用场合。3、器件布局不合理。没有考虑器件电气绝缘的合理设计，电气性能不理想。4、成本太高。多采用复合母排进行电气连接，IGBT驱动信号采用光纤，加工成本高。

发明内容

本发明要解决的技术问题就在于：针对现有技术存在的技术问题，本发明提供一种结构简单紧凑、成本低廉、灵活性大、通用性强、适用范围广的高压半桥IGBT逆变模块。

为解决上述技术问题，本发明采用以下技术方案：

一种高压半桥IGBT逆变模块，包括散热器以及安装于散热器基板上的相互独立的第一路半桥电路和第二路半桥电路，所述第一路半桥电路上设有第一输入正极接线柱和第一输入负极接线柱，所述第二路半桥电路上设有第二输入正极接线柱和第二输入负极接线柱；所述第一输入负极接线柱与第二输入正极接线柱连接在一起令第一路半桥电路与第二路半桥电路实现串联，或者所述第一输入正极接线柱与第二输入正极接线柱连接在一起且第一输入负极接线柱与第二输入负极接线柱连接在一起令第一路半桥电路与第二路半桥电路实现并联。

作为本发明的进一步改进：

所述第一路半桥电路上还设有第一输出接线柱、第二输出接线柱作为第一路半桥电路的输出，所述第二路半桥电路上还设有第三输出接线柱、第四输出接线柱作为第二路半桥电路的输出，所述第一路半桥电路和第二路半桥电路的输出分别接各自的高频变压器进行变压处理。

所述第一路半桥电路和第二路半桥电路中的四块IGBT均匀分布在散热器的正面；所述第一路半桥电路和第二路半桥电路中的支撑电容分布在散热器的两侧，每四个支撑电容组成一组并用电容箍固定，所述电容箍和支撑电容之间用第一橡胶垫隔开，所述支撑电容和散热器之间采用第一环氧布板进行热隔离，所述支撑电容和第一环氧布板之间采用第二橡胶垫隔开。

本发明进一步还包括一温度继电器，所述温度继电器放置于散热器的中心位置；所述温度继电器与散热器之间设置导热绝缘橡胶薄膜进行隔离，所述温度继电器被第二环氧布板压住并通过第二环氧布板上的螺钉固定在散热器上。

本发明进一步还包括一箱体，散热器、第一路半桥电路、第二路半桥电路安装于箱体内，所述散热器和箱体之间采用第三环氧布板进行高压电气隔离，在所述第三环氧布板两个面上安装有密封圈。

本发明进一步还包括一环氧绝缘套管，所述环氧绝缘套管穿过散热器和第三环氧布板，所述散热器上设有绝缘尼龙滑条。

所述第一路半桥电路和第二路半桥电路的门极驱动单元通过导电支撑杆固定连接到IGBT 的C、E、G极上。

与现有技术相比，本发明的优点在于：

1、本发明的高压半桥IGBT逆变模块，结构简单紧凑、成本低廉，其两路独立的半桥电路连接方式可以进行串、并联组合，增强了电路应用的灵活性。

2、本发明的高压半桥IGBT逆变模块中支撑电容特有的组装方式，保证了连接的牢固性及隔热效果。

3、本发明的高压半桥IGBT逆变模块中温度继电器、导热绝缘薄膜、环氧板的组合方式，保证了良好的热接触能力，同时达到了很好的电气隔离效果；散热器、环氧布板、密封圈、绝缘套管、滑条、拉手组装方式，保证了装置与箱体的电气隔离效果，同时便于拆装及维修；门极驱动单元、铜排、IGBT、绝缘薄膜、电容组装方式保证了不同电压等级之间的隔离效果，同时降低了成本。

附图说明

图1是本发明的主视结构原理示意图。