專利名稱：無感電容板結(jié)構(gòu)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種電力自動化產(chǎn)品，尤其是電網(wǎng)靜止同步補(bǔ)償器(即DSTATC0M)用的電容安裝板的結(jié)構(gòu)，具體地說是一種無感電容板結(jié)構(gòu)。
技術(shù)背景電網(wǎng)諧波污染問題日益嚴(yán)重，人們對供電可靠性和電能質(zhì)量的要求卻越 來越高。配電網(wǎng)靜止同步補(bǔ)償器(DSTATC0M)可以克服無源濾波器等傳統(tǒng)諧 波抑制產(chǎn)品的缺點(diǎn)，以其卓越的濾波性能受到廣泛關(guān)注。近幾年來，數(shù)字信 號處理技術(shù)的高速發(fā)展，使得以數(shù)字化控制技術(shù)實(shí)現(xiàn)的有源電力濾波器成為 電力電子技術(shù)中新的研究熱點(diǎn)。但令人遺憾的是，國內(nèi)現(xiàn)在對大容量 DSTATCOM的研發(fā)還處于起步階段，主電路結(jié)構(gòu)比較簡陋，可靠性不高，整體 構(gòu)架不清晰，拆卸性能不佳等。近年來雖然也作了一些改進(jìn)，但它們?nèi)匀淮?在1. 雜散電感大直接將無感電容安裝固定在正負(fù)母排的螺柱上，而且在 接觸處的載流量小，雜散電感大。2. 固定不緊將每個(gè)無感電容器的電阻腿繞成圓環(huán)狀，直接固定在螺柱 上，這樣不僅不易固定，而且裝拆非常不便，且電阻腿容易損壞。3. 無感電容的容量無法擴(kuò)展。 發(fā)明內(nèi)容本實(shí)用新型的目的是針對現(xiàn)有的DSTATC0M的主電路中的無感電容器因 安裝連接方式不對而存在的雜散電感大、固定不可靠、容易擴(kuò)展性差的問題， 提供一種新型的無感電容板結(jié)構(gòu)，以保證主電路雜散電感小、結(jié)構(gòu)可靠、電 解電容不易損壞。本實(shí)用新型的技術(shù)方案是-一種無感電容板結(jié)構(gòu)，包括印制板1，其特征是在印制板1的正面和反
面均覆有金屬導(dǎo)電層，無感電容器2安裝在印制板1上，它的負(fù)極與印制 板1正面的金屬導(dǎo)電層焊接相連，它的正極與印制板1反面的金屬導(dǎo)電 層焊接相連，無感電容器2的負(fù)極通過與印制板1正面的金屬導(dǎo)電層焊 接相連的負(fù)極連接柱3連接到負(fù)母排5上，無感電容器2的正極通過與 印制板1反面的金屬導(dǎo)電層焊接相連的正極連接柱4連接到正母排6上， 正母排6和負(fù)母排5疊裝在一起，它們之間安裝有絕緣紙。所述的無感電容器2的連接方向與母排磁場方向平行。本實(shí)用新型的有益效果1. 利用本實(shí)用新型的無感電容板制造的緩沖電路更為可靠，它大大減少 了緩沖電路的雜散電感，有利于保證主電路更為可靠安全地運(yùn)行。2. 整體結(jié)構(gòu)電路清晰、結(jié)構(gòu)美觀，便于調(diào)試和維護(hù)。3. 能有效保證無感電容器不易損壞，無感電容器直接焊在印制板上，印 制板連接在螺柱上，這樣，電容器裝拆方便，不易損壞。4. 電容的容量可擴(kuò)展，無感電容器的個(gè)數(shù)可以根據(jù)需要進(jìn)行增減。

圖1是使用本實(shí)用新型的無感電容的緩沖電路圖。圖2是本實(shí)用新型的無感電容器布置方向與雜散電感之間的關(guān)系示意圖。圖3是本實(shí)用新型的無感電容排結(jié)構(gòu)示意圖。 圖4是圖3的A-A剖視結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖和實(shí)施例對本實(shí)用新型作進(jìn)一步的說明。 如圖3、 4所示。一種無感電容板結(jié)構(gòu)，包括印制板1,其特征是在印制板1的正面和反 面均覆有金屬導(dǎo)電層，無感電容器2安裝在印制板1上，它的負(fù)極與印制板 1正面的金屬導(dǎo)電層焊接相連，它的正極與印制板i反面的金屬導(dǎo)電層焊接 相連，無感電容器2的負(fù)極通過與印制板1正面的金屬導(dǎo)電層焊接相連的負(fù) 極連接柱3連接到負(fù)母排5上，無感電容器2的正極通過與印制板1反面的 金屬導(dǎo)電層焊接相連的正極連接柱4連接到正母排6上，正母排6和負(fù)母排5疊裝在一起，它們之間安裝有絕緣紙。正母排6和負(fù)母排5之間的距離應(yīng) 小于等于0.8mm。本實(shí)用新型未涉及部分與現(xiàn)有技術(shù)相同或可采用現(xiàn)有技術(shù)加以實(shí)現(xiàn)。 以下是本實(shí)用新型的電氣原理說明-圖1是安裝有本實(shí)用新型無感電容板的緩沖電路圖。無感電容是用于吸 收IGBT關(guān)斷過程中釋放的能量。按照能量守恒定理，緩沖電容吸收的能量等 于直流母線的等效電感釋放的能量,則有如下等式2 5 ^ 2 2 2 AU2 C2式中L,是等效引線電感，由主電路結(jié)構(gòu)決定，1。是負(fù)載電流，C:是無感電容容量，L3、 L4是驅(qū)動電路等效電感，C,是直流側(cè)電解電容，Ll、 L2是直流側(cè) 等效電感。在同樣的電流下,要使電壓變化小，就必須減小緩沖電路雜散電 感，增大電容容量。而且可以看出，緩沖電路雜散越小，同樣的電壓變化下 所需的無感電容容量也越小。在具體設(shè)計(jì)緩沖電路時(shí)，可采用28只2uF/DC1250V的無感電容并聯(lián)，以 增大無感電容的容量，減小電壓過沖。在此基礎(chǔ)之上，無感電容焊接在PCB 上，通過連接螺柱固定PCB在母排。能有效減小連接過程中的電感，同時(shí)也增加了電路的通流能力和主電路整體的美觀性和良好的可拆卸性。圖2是各種PCB設(shè)計(jì)方案的比較。第一組上圖正負(fù)母排幾乎無重疊，下 圖正負(fù)母排完全重疊，下圖布線雜散電感是上圖的布線雜散電感的20%。第 二組上下圖都是正負(fù)母排都是對稱重疊的，但是上圖電容的連接方向和母排 磁場方向垂直，下圖電容的連接方向和母排磁場方向平行，下圖的雜散電感 是上圖的雜散電慼30%。第三組上下圖也是正負(fù)母排對稱重疊，無感電容的 連接方向和母排磁場方向平行，只是并聯(lián)安裝電容的數(shù)目增加，減小電流的 回路面積，母排的雜散減小50%。由于圖中的雜散電感是逐級遞減的，所以 本實(shí)用新型采用了第三組方案設(shè)計(jì)的PCB，使電流回路包含的面積最小，有 效減小緩沖電路的雜散電感。通過測量緩沖電路雜散電感小于10nH。通過以 上改進(jìn)，可有效地減小了在IGBT關(guān)斷過程中緩沖電路無感電容的電壓過沖， 有效地保護(hù)了 IGBT可靠運(yùn)行。
權(quán)利要求1、 一種無感電容板結(jié)構(gòu)，包括印制板(1)，其特征是在印制板(1)的正面和反面均覆有金屬導(dǎo)電層，無感電容器(2)安裝在印制板(1)上，它的負(fù) 極與印制板(1)正面的金屬導(dǎo)電層焊接相連，它的正極與印制板(1)反面 的金屬導(dǎo)電層焊接相連，無感電容器(2)的負(fù)極通過與印制板(1)正面的 金屬導(dǎo)電層焊接相連的負(fù)極連接柱(3)連接到負(fù)母排(5)上，無感電容器 (2)的正極通過與印制板(1)反面的金屬導(dǎo)電層焊接相連的正極連接柱(4) 連接到正母排(6)上，正母排(6)和負(fù)母排(5)疊裝在一起，它們之間安 裝有絕緣紙。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的無感電容板結(jié)構(gòu)，其特征是所述的無感電容器(2) 的連接方向與母排磁場方向平行。
專利摘要一種無感電容板結(jié)構(gòu)，屬于電力技術(shù)領(lǐng)域，包括印制板(1)，其特征是在印制板(1)的正面和反面均覆有金屬導(dǎo)電層，無感電容器(2)安裝在印制板(1)上，它的負(fù)極與印制板(1)正面的金屬導(dǎo)電層焊接相連，它的正極與印制板(1)反面的金屬導(dǎo)電層焊接相連，無感電容器(2)的負(fù)極通過與印制板(1)正面的金屬導(dǎo)電層焊接相連的負(fù)極連接柱(3)連接到負(fù)母排(5)上，無感電容器(2)的正極通過與印制板(1)反面的金屬導(dǎo)電層焊接相連的正極連接柱(4)連接到正母排(6)上，正母排(6)和負(fù)母排(5)疊裝在一起，它們之間安裝有絕緣紙。本實(shí)用新型解決了現(xiàn)有的DSTATCOM的主電路存在的雜散電感大，可靠性差的問題，具有主電路雜散電感小、結(jié)構(gòu)可靠、擴(kuò)展性好的優(yōu)點(diǎn)。
文檔編號H05K1/18GK201039590SQ200720036929
公開日2008年3月19日 申請日期2007年5月11日 優(yōu)先權(quán)日2007年5月11日
發(fā)明者張紫賢, 詹國敏, 趙海泉, 東 韋 申請人:南京鈦能電氣有限公司