專利名稱：一種高集成igbt變流器模塊的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種電源轉(zhuǎn)換裝置，特別是涉及一種集成度高，占用空間小， 重量輕的交一直一交電能轉(zhuǎn)換的高集成IGBT變流器模塊。
背景技術(shù)：
鐵道機(jī)車和動車組輔機(jī)系統(tǒng)電源采用靜止輔助變流器供電己經(jīng)成為發(fā) 展趨勢，靜止輔助變流器供電具有降低能耗、噪聲、軸重，提高系統(tǒng)效率等 優(yōu)點(diǎn)。而客車車輛方面則是采用靜止輔助變流器取代柴油發(fā)電車，以降低能 耗、噪聲、采購維修費(fèi)用、運(yùn)營成本，提高經(jīng)濟(jì)效益及保護(hù)環(huán)境。變流器模 塊是靜止輔助變流器的重要部件之一。由于用于鐵道機(jī)車車輛上的變流器模 塊工作環(huán)境非常惡劣環(huán)境臟、溫度高、震動大、空間小、強(qiáng)電磁干擾，這 對變流器模塊提出了很高的要求。
目前使用的變流器模塊集成度低、沒有集成控制電路，抗電磁干擾能力 不理想，設(shè)備體積也大，整機(jī)散熱性能不好，影響設(shè)備運(yùn)行的穩(wěn)定性和可靠 性。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)中的不足，提供一種體積小，散熱性能 好，抗強(qiáng)電磁干擾能力強(qiáng)的高集成IGBT變流器模塊。
本發(fā)明的目的通過下述技術(shù)方案予以實(shí)現(xiàn)包括IGBT元件、儲能組件、 低感疊層母排、控制裝置、驅(qū)動裝置、散熱器、控制裝置支撐桿、電流傳感 器、交流母排、密封條、接線座、控制線、吸收元件、密封槽，冷卻風(fēng)機(jī)組 件和電容，所述散熱器上安裝有5個(gè)IGBT元件，每個(gè)IGBT元件通過低感 疊層母排與儲能組件電連接。所述IGBT元件為雙管IGBT。
所述儲能組件通過儲能組件的四根固定桿支撐，直接與疊層母排連接。 所述IGBT元件配置過壓吸收保護(hù)的吸收元件，IGBT元件與吸收元件 通過低感疊層母排電連接。
所述驅(qū)動裝置通過小支撐桿安裝在散熱器上。
所述控制裝置通過控制裝置支撐桿及儲能組件上的安裝孔安裝于散熱器 上，通過控制線與驅(qū)動裝置連接。
所述散熱器的散熱葉片采用上下不對稱設(shè)計(jì)，安裝面設(shè)置有嵌裝密封條 的密封槽；散熱器下部安裝提高散熱效果的冷卻風(fēng)機(jī)組件。
與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有以下優(yōu)點(diǎn)高集成度的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)合理，散 熱性能好，工作穩(wěn)定可靠性高，功能完善，便于維修和移植。適用于鐵道機(jī) 車車輛和其他需要交一直一交電能轉(zhuǎn)換的設(shè)備使用。


圖1為本發(fā)明一實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖； 圖2為圖1的右視圖3為圖1的散熱器內(nèi)側(cè)面元件布局示意圖； 圖4為圖1的儲能組件結(jié)構(gòu)示意圖； 圖5為圖4的左視圖6為圖1的左視圖。
圖中1一IGBT元件、2—儲能組件、3—低感疊層母排、4—控制裝置、 5 —驅(qū)動裝置、6 —散熱器、7 —控制裝置支撐桿、8—電流傳感器、9一交流 母排、IO—密封條、ll一接線座、12 —控制線、13 —吸收元件、14—密封槽， 15 —冷卻風(fēng)機(jī)組件、16_電容。
具體實(shí)施方式
下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對本發(fā)明作進(jìn)一步說明
參照附圖，本發(fā)明包括IGBT元件1、儲能組件2、低感疊層母排3、控制裝置4、驅(qū)動裝置5、散熱器6、控制裝置支撐桿7、電流傳感器8、交 流母排9、密封條IO、接線座ll、控制線12、吸收元件13、密封槽14，冷 卻風(fēng)機(jī)組件15和電容16，所述散熱器6上安裝有5個(gè)IGBT元件1，每個(gè) IGBT元件1通過低感疊層母排3與儲能組件2電連接。 所述IGBT元件1為雙管IGBT。
5個(gè)雙管IGBT元件1中，其中兩個(gè)構(gòu)成四象限整流電路，另外三個(gè)構(gòu) 成三相逆變電路，通過低感疊層母排與儲能組件連接，實(shí)現(xiàn)完整的交一直一 交電能轉(zhuǎn)換功能。根據(jù)不同功率等級的需要而變更不同等級的IGBT元件1， 就可以組合成不同容量的變流器。模塊集成由標(biāo)準(zhǔn)化功能模塊組成的控制裝 置4及電流傳感器8,搭配簡單的外圍器件便可實(shí)現(xiàn)完備的交一直一交變流 系統(tǒng)功能。
所述儲能組件2通過儲能組件2的四根固定桿支撐，直接與疊層母排3 連接。通過疊層母排3直接連接，結(jié)構(gòu)布置巧妙，緊湊，直流回路寄生電感 極低。
所述IGBT元件1配置過壓吸收保護(hù)的吸收元件13， IGBT元件1與吸收 元件13通過低感疊層母排3電連接。吸收元件13緊靠IGBT元件1，有利 于降低驅(qū)動回路寄生電感和充分利用有限空間。
所述驅(qū)動裝置5安裝在散熱器6上。
所述控制裝置4通過控制裝置支撐桿7及儲能組件2上的安裝孔安裝于 散熱器6上，通過控制線12與驅(qū)動裝置5連接。包含可移植的通用電源模 塊，四象限整流控制模塊及逆變控制模塊，輸入輸出模塊及通訊模塊等功能 模塊，接口完備，擴(kuò)展性強(qiáng)，集成度高，功能完善。
所述散熱器6的散熱葉片采用上下不對稱設(shè)計(jì)，安裝面設(shè)置有嵌裝密封 條的密封槽14;散熱器6下部安裝提高散熱效果的冷卻風(fēng)機(jī)組件15。有效 的利用安裝空間并提供良好的冷卻效果，安裝于散熱面周邊密封條嵌于密封 槽14中能獲得良好的密封效果。
權(quán)利要求
1. 一種高集成IGBT變流器模塊，包括IGBT元件(1)、儲能組件(2)、低感疊層母排(3)、控制裝置(4)、驅(qū)動裝置(5)、散熱器(6)、控制裝置支撐桿(7)、電流傳感器(8)、交流母排(9)、密封條(10)、接線座(11)、控制線(12)、吸收元件(13)、密封槽(14)，冷卻風(fēng)機(jī)組件(15)和電容(16)，其特征在于所述散熱器(6)上安裝有5個(gè)IGBT元件(1)，每個(gè)IGBT元件(1)通過低感疊層母排(3)與儲能組件(2)電連接。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種高集成IGBT變流器模塊，其特征在于 所述IGBT元件(1)為雙管IGBT。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種高集成IGBT變流器模塊，其特征在于 所述儲能組件(2)通過儲能組件(2)的四根固定桿支撐，直接與疊層母排(3)連接。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種高集成IGBT變流器模塊，其特征在于 所述IGBT元件(1)配置過壓吸收保護(hù)的吸收元件(13)， IGBT元件(1) 與吸收元件(13)通過低感疊層母排G)電連接。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種高集成IGBT變流器模塊，其特征在于 所述驅(qū)動裝置(5)安裝在散熱器(6)上。
6. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種高集成IGBT變流器模塊，其特征在于 所述控制裝置(4)通過控制裝置支撐桿(7)及儲能組件(2)上的安裝孔 安裝于散熱器(6)上，通過控制線(12)與驅(qū)動裝置(5)連接。
7. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種高集成IGBT變流器模塊，其特征在于 所述散熱器(6)的散熱葉片采用上下不對稱設(shè)計(jì)，安裝面設(shè)置有嵌裝密封 條的密封槽(14);散熱器(6)下部安裝提高散熱效果的冷卻風(fēng)機(jī)組件(15)。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種高集成IGBT變流器模塊，它包括IGBT元件(1)、儲能組件(2)、低感疊層母排(3)、控制裝置(4)、驅(qū)動裝置(5)、散熱器(6)、控制裝置支撐桿(7)、電流傳感器(8)、交流母排(9)、密封條(10)、接線座(11)、控制線(12)、吸收元件(13)、密封槽(14)，冷卻風(fēng)機(jī)組件(15)和電容(16)，所述散熱器(6)上安裝有5個(gè)IGBT元件(1)，每個(gè)IGBT元件(1)通過低感疊層母排(3)與儲能組件(2)電連接。本發(fā)明高集成度的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)合理，可靠性高，功能完善，便于維修和移植。適用于鐵道機(jī)車車輛和其他需要交—直—交電能轉(zhuǎn)換的設(shè)備使用。
文檔編號H02M5/00GK101442262SQ20081014312
公開日2009年5月27日 申請日期2008年9月2日 優(yōu)先權(quán)日2008年9月2日
發(fā)明者劉長清, 強(qiáng) 吳, 周文勇, 堅(jiān) 崔, 張曙光, 曾明高, 敏 熊, 芳 蹇, 黃長強(qiáng) 申請人:鐵道部運(yùn)輸局;株洲南車時(shí)代電氣股份有限公司