專利名稱：變頻器的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及電氣技術領域，更具體地說，是涉及一種變頻器。
背景技術：
變頻器是現有技術中常用的電源器件。在變頻器中含有大量的功率器件，如IGBT (Insulated Gate Bipolar Transistor,絕緣柵雙極型晶體管)、母線電容、整流橋、濾波器等等。在對變頻器進行結構設計時，要基于各功率器件自身的性能，來綜合考慮各器件之間的影響，系統(tǒng)的通風散熱性能，結構的合理緊湊性以及安裝維護等諸多因素，從而來得到性能指標最佳的變頻器。但是，現有技術中的各種變頻器，由于存在器件多、各器件體積大等因素，在實際設計時，往往達不到上述的理論設計要求，普遍存在體積大、系統(tǒng)結構復雜、安裝煩瑣等缺陷，這不僅不便于變頻器的生產，且變頻器的性能也不可靠，對其后序的運行和維護等都帶來一定的影響。
發(fā)明內容
本發(fā)明所要解決的技術問題在于克服現有技術之缺陷，提供一種結構布局合理，系統(tǒng)可靠性好，便于安裝維護的變頻器。為解決上述技術問題，本發(fā)明的技術方案是提供一種變頻器，包括上殼、下殼以及設于所述上殼與下殼圍合空間內的電路板及功率器件，所述功率器件包括至少一第一IGBT及至少一電容器件，所述下殼內設有一散熱器，所述電路板設于所述散熱器頂部，所述第一 IGBT固定于所述散熱器的側面，且所述第一 IGBT的引腳由所述電路板的頂面伸出，所述電容器件固定于所述電路板上，且置于所述第一 IGBT的一側。具體地，所述第一 IGBT為多個，且呈直線排列。進一步地，各所述第一 IGBT均通過第一陶瓷片固定于所述散熱器上。具體地，所述電容器件為多個，呈直線排列，且與各所述第一 IGBT平行。進一步地，所述下殼具有容納腔，所述容納腔內設有將其分為第一腔室及第二腔室的筋條，所述散熱器及所述第一 IGBT置于所述第一腔室內，所述電容器件置于所述第二腔室內。更進一步地，所述第一腔室的前端設有一開口，所述開口處設有風機，所述風機外側設有一可將其固定的風機蓋。進一步地，所述散熱器的頂面設有用于固定所述電路板的支撐柱，所述電路板與所述散熱器的頂面之間設有架空空間。具體地，所述功率器件還包括位于所述架空空間內且與所述散熱器固定的整流橋、熱傳感器及MOS管。具體地，所述功率器件還包括位于所述架空空間內的第二 IGBT，所述第二 IGBT通過第二陶瓷片固定于所述散熱器上。
進一步地，所述上殼的頂部設有與所述電路板連接的操作界面。本發(fā)明中，將IGBT與電容器件合理布局，不僅降低了因雜散電感引起的過壓損壞的機率，提高了系統(tǒng)元器件可靠性，而且使變頻器內部結構更緊湊，從而其體積小型化，降低成本，擴大了應用。
圖1是本發(fā)明提供的變頻器一較佳實施例的結構示意圖；圖2是圖1的爆炸圖；圖3是本發(fā)明實施例中變頻器除去上殼與下殼后的結構示意圖；圖4是圖3的左視圖；圖5是圖3的后視圖。
具體實施例方式為了使本發(fā)明的目的、技術方案及優(yōu)點更加清楚明白，以下結合附圖及實施例，對本發(fā)明進行進一步詳細說明。應當理解，此處所描述的具體 實施例僅僅用以解釋本發(fā)明，并不用于限定本發(fā)明。參照圖1、圖2，本發(fā)明提供的變頻器，包括上殼100、下殼200以及設于上殼100與下殼200圍合空間內的電路板300及功率器件400，功率器件400包括至少一第一 IGBT410及至少一電容器件420，下殼200內設有一散熱器500，電路板300設于散熱器500頂部，第一 IGBT410固定于散熱器500的側面，且第一 IGBT410的引腳由電路板300的頂面伸出，電容器件420固定于電路板300上，且置于第一 IGBT410的一側。在變頻器設計中，由于電流環(huán)路程過長或電流環(huán)路中正負回路間距過大，會引起雜散電感。而IGBT的開關頻率較高，當IGBT關斷時與開通時，就會產生很大的電壓Ldi/dt，影響到IGBT410。IGBT的外部雜散電感L主要是指IGBT的直流側電感，由此可算得L對
I ·1-
加在IGBT上的集射電壓的影響為-JJcesp =Lj+ LJd。其中Ud為直流電壓電容，+為IGBT的
dtat
電流變化率。雜散電感L產生的電壓疊加在Ud上，由于IGBT內部是集成電路芯片，耐壓能
力非常有限，當雜散電感L產生的電壓較大，超出IGBT的集電極-發(fā)射極間耐壓值Uras時，
此時產生的過電壓能輕易地將IGBT擊穿。而當IGBT在關斷時，由于電路中存在電感，關斷
瞬間產生尖峰電壓，當電壓超過IGBT的最高峰值電壓，將可能造成IGBT擊穿。而本實施例
中，將電容器件420固定于電路板300上，且設于第一 IGBT410 —側，這樣，由電容器件420
所形成的匯流母線與第一 IGBT410所形成的電流環(huán)路路程最短，同時此布局也最大程度實
現通過在電路板300布板使環(huán)路中正負電流間距最近并最大程度的上下重疊。這樣，有效
減少雜散電感，實現對第一 IGBT410的保護，同時也使變頻器內部結構更緊湊，從而實現其
體積小型化，降低成本，擴大了應用。參照圖2，第一 IGBT410呈片狀結構，且縱向設置，引腳向上，這樣，能保證第一IGBT410與散熱器側面更好的貼合。本實施例中，第一 IGBT410數量為6個，且呈直線排列。當然，第一 IGBT410也可為其它數量。進一步地，各第一 IGBT410均通過第一陶瓷片600固定于散熱器500上。本實施例中有三塊第一陶瓷片600，各第一陶瓷片600上設有兩個安裝孔610，各第一 IGBT410上對應設有一個安裝孔411，這樣，通過螺釘700穿設于安裝孔411及安裝孔620將第一 IGBT410及第一陶瓷片600固定于散熱器500的側面上。其中，一個第一陶瓷片600與兩個第一IGBT410對應。當然，也可以只采用一長條狀的第一陶瓷片600即可。這里，利用第一陶瓷片600的絕緣作用，隔絕第一 IGBT410與散熱器500之間的導電接觸，同時第一陶瓷片600也起到傳遞熱量的作用。圖2中，電容器件420為4個，呈直線排列，且與第一 IGBT410平行。具體地，本實施例中，電容器件420為直流母線電容，其呈圓柱狀結構，安裝于電路板300的一邊緣處，且恰位于散熱器500側面的第一 IGBT410的一側，并與第一 IGBT410平行。本實施例中，下殼200具有容納腔210，容納腔210內設有將其分為第一腔室211及第二腔室212的筋條220。具體地，第一腔室211的大小與散熱器500的大小相匹配，第二腔至212位于第一腔室211 —側。當散熱器500及電路板300置于下殼200時，散熱器500及第一 IGBT410置于第一腔室211內，四個電容器件420置于第二腔室212內。這樣，通過分隔兩腔室，對第一 IGBT410與電容器件420進行有效隔離，且形成各自密閉的空間起到防塵及隔熱作用。進一步地，第一腔室211的前端設有一開口 2111，開口 2111處設有風機800，風機800外側設有一可將其固定的風機蓋810。風機800與散熱器500之間的間距在8_15mm。這樣，風機800工作時形成的流動空氣直接于開口 2111處作用于第一腔室211內的散熱器500,使得散熱器500上的熱量可快速的散發(fā),從而利于散熱器500上各功率器件熱量的散發(fā)，保證各功率器件的可靠運行。進一步地，參照圖3至圖5，本實施例中，散熱器500的頂面設有用于固定電路板300的支撐柱510，電路板300與散熱器500的頂面之間設有架空空間520。功率器件400還包括位于架空空間520內且與散熱器500固定的整流橋430、熱傳感器440及MOS管450。其中，整流橋430將交流電源整流成直流電源，熱傳感器440用來實時感應散熱器500的溫度，而MOS管450則參與提供系統(tǒng)的輔助電源。采用這種架空空間來設置各功率器件，避免各功率器件與電路板300直接接觸而引起電氣安全問題，同時，也起到較好的通風散熱效果O進一步地，本實施例中，功率器件400還包括位于架空空間520內的第二 IGBT460，所述第二 IGBT460通過第二陶瓷片900固定于散熱器500上。此處，第二 IGBT460主要用于對功率逆變回路實施過壓保護，而上述的6個第一 IGBT410主要用于對功率逆變回路的電流逆變輸出，因此，將不同于第一 IGBT410的第二 IGBT460置于此處更有助于提升系統(tǒng)發(fā)熱源的均衡分布性以及整個結構的緊湊性。本實施例中，上殼100的頂部設有與電路板300連接的操作界面110。這樣，通過操作界面，實現人機交互信息的輸入與輸出，方便對變頻器參數的調整。以上僅為本發(fā)明的較佳實施例而已，并不用以限制本發(fā)明，凡在本發(fā)明的精神和原則之內所作的任何修改、等同替換和改進等，均應包含在本發(fā)明的保護范圍之內。
權利要求
1.一種變頻器，包括上殼、下殼以及設于所述上殼與下殼圍合空間內的電路板及功率器件，所述功率器件包括至少一第一 IGBT及至少一電容器件，其特征在于所述下殼內設有一散熱器，所述電路板設于所述散熱器頂部，所述第一 IGBT固定于所述散熱器的側面，且所述第一 IGBT的引腳由所述電路板的頂面伸出，所述電容器件固定于所述電路板上，且置于所述第一 IGBT的一側。
2.如權利要求1所述的變頻器，其特征在于所述第一IGBT為多個，且呈直線排列。
3.如權利要求2所述的變頻器，其特征在于各所述第一IGBT均通過第一陶瓷片固定于所述散熱器上。
4.如權利要求2所述的變頻器，其特征在于所述電容器件為多個，呈直線排列，且與各所述第一 IGBT平行。
5.如權利要求1至4中任一項所述的變頻器，其特征在于所述下殼具有容納腔，所述容納腔內設有將其分為第一腔室及第二腔室的筋條，所述散熱器及所述第一 IGBT置于所述第一腔室內，所述電容器件置于所述第二腔室內。
6.如權利要求5所述的變頻器，其特征在于所述第一腔室的前端設有一開口，所述開口處設有風機，所述風機外側設有一可將其固定的風機蓋。
7.如權利要求1所述的變頻器，其特征在于所述散熱器的頂面設有用于固定所述電路板的支撐柱，所述電路板與所述散熱器的頂面之間設有架空空間。
8.如權利要求7所述的變頻器，其特征在于所述功率器件還包括位于所述架空空間內且與所述散熱器固定的整流橋、熱傳感器及MOS管。
9.如權利要求7或8所述的變頻器，其特征在于所述功率器件還包括位于所述架空空間內的第二 IGBT，所述第二 IGBT通過第二陶瓷片固定于所述散熱器上。
10.如權利要求1所述的變頻器，其特征在于所述上殼的頂部設有與所述電路板連接的操作界面。
全文摘要
本發(fā)明涉及電氣技術領域，提供了一種變頻器，包括上殼、下殼以及設于所述上殼與下殼圍合空間內的電路板及功率器件，所述功率器件包括至少一第一IGBT及至少一電容器件，還包括設于所述下殼內的散熱器，所述電路板設于所述散熱器頂部，所述第一IGBT固定于所述散熱器的側面，且所述第一IGBT的引腳由所述電路板的頂面伸出，所述電容器件固定于所述電路板上，且置于所述第一IGBT的一側。本發(fā)明中，將IGBT與電容器件合理布局，不僅降低了因雜散電感引起的過壓損壞的機率，提高了系統(tǒng)元器件可靠性，而且使變頻器內部結構更緊湊，從而其體積小型化，降低成本，擴大了應用。
文檔編號H02M1/00GK103051156SQ20121019644
公開日2013年4月17日 申請日期2012年6月14日 優(yōu)先權日2012年6月14日
發(fā)明者張榮亮, 楊運海, 陳飛, 鄧仉藝 申請人:深圳市正弦電氣股份有限公司