一種大容量水冷式svg功率模塊的制作方法
【專利摘要】本實用新型屬于電力電子領(lǐng)域，涉及一種SVG功率模塊，特別涉及一種大容量水冷式SVG功率模塊，包括功率模塊電容、電容母排、模組、真空斷路器、連接銅排、模塊底板和水冷散熱器；所述模組內(nèi)設(shè)有若干個IGBT和用以驅(qū)動IGBT的驅(qū)動板、均壓電阻和子模塊控制板。本實用新型提供的大容量水冷式SVG功率模塊通過SMC板對不同工況信號輸出及真空短路器對模塊工作運行狀態(tài)的控制，使得整體工作性能較為穩(wěn)定；采用水冷散熱模式，將主要熱源元器件布置于散熱器表面，可通過調(diào)節(jié)冷卻水流量，響應不同的散熱需求，解決了大容量SVG功率模塊的實現(xiàn)問題。
【專利說明】一種大容量水冷式SVG功率模塊

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型屬于電力電子領(lǐng)域，涉及一種SVG功率模塊，特別涉及一種大容量水冷式SVG功率模塊。

【背景技術(shù)】
[0002]功率模塊是靜止無功發(fā)生裝置SVG的核心組成部分，其整體體積大小及散熱效果將直接影響到SVG裝置整體的設(shè)計及正常運行，因此，如何解決裝置體積與絕緣要求及散熱性能之間的矛盾將是未來SVG研發(fā)的重點，也是技術(shù)難點。
[0003]現(xiàn)有功率模塊主要采用強制風冷的冷卻方式，散熱器形式主要為翅片式與熱管式，其中翅片式散熱器，制造成本相對較低，但散熱效果在大容量模塊中不理想，換用熱管散熱器，散熱效果有所提高，但成本也隨之增加。
[0004]現(xiàn)有功率模塊在結(jié)構(gòu)上多采用兩個絕緣柵雙級晶體管模塊(IGBT)、臥式結(jié)構(gòu)，有利于整機的風道設(shè)計；在大容量SVG裝置設(shè)計時，都增加模塊的外形尺寸及數(shù)量，導致柜體的結(jié)構(gòu)成本過高，外形尺寸大，空間占用大大提高；現(xiàn)有模塊的電容為雙室或多個小電容組合形式設(shè)計，即設(shè)置兩組電容(或多個小電容組合)分別連接兩塊IGBT，這樣，在大容量模塊設(shè)計時，電容大大增加，加大了整體尺寸且成本較高?，F(xiàn)有的功率模塊在元器件的配置上選用單管封裝的絕緣柵雙極晶體管，需要大量的絕緣柵雙極晶體管數(shù)量，這樣就會產(chǎn)生很高的成本，同時帶來了母排設(shè)計的難度。
[0005]由此可見現(xiàn)有功率模塊設(shè)計思路已不能滿足大容量SVG裝置的需要，尋找一種新結(jié)構(gòu)且工作穩(wěn)定的功率模塊來解決這一問題已成當務之急。
實用新型內(nèi)容
[0006]本實用新型的目的在于提供一種大容量水冷式SVG功率模塊。
[0007]為解決上述技術(shù)問題，本實用新型提供了如下的技術(shù)方案:
[0008]一種大容量水冷式SVG功率模塊，包括功率模塊電容、電容母排、模組、真空斷路器、連接銅排、模塊底板和水冷散熱器；所述模組內(nèi)設(shè)有若干個IGBT和用以驅(qū)動IGBT的驅(qū)動板、均壓電阻和子模塊控制板(SMC板)；所述功率模塊電容通過電容母排與模組內(nèi)的IGBT相連；所述水冷散熱器位于模組上方，其進出水孔通過水接頭與外部連接；所述IGBT分布于水冷散熱器表面，接觸面涂有導熱硅脂；所述均壓電阻設(shè)置于水冷散熱器表面，接觸面涂有導熱硅脂；所述驅(qū)動板固定于模塊底板上，通過同軸電纜與所述IGBT相連；連接銅排通過電容母排與模組相連；真空斷路器與其他部件并聯(lián)，保護整個SVG功率模塊；SMC板對SVG功率模塊不同工況的電信號進行處理并輸出。
[0009]優(yōu)選的，所述功率模塊電容頂部設(shè)置有吊耳，在電容安裝過程中，吊耳可起到吊裝環(huán)的作用。
[0010]優(yōu)選的，所述水冷散熱器的水接頭采用PVDF材料，兩端連接為管螺紋，穩(wěn)定耐用。
[0011]優(yōu)選的，所述模組內(nèi)設(shè)有2-4個IGBT和同等數(shù)量的用以驅(qū)動IGBT的驅(qū)動板。
[0012]本實用新型的優(yōu)點在于:
[0013]1、SVG功率模塊采用模塊底板式結(jié)構(gòu)，涉及的主要元器件均采用集成式結(jié)構(gòu)，整體結(jié)構(gòu)緊湊、美觀，同時模塊底板式結(jié)構(gòu)、電容吊耳的設(shè)置便于SVG功率模塊整體的調(diào)運及安裝;
[0014]2、通過SMC板對不同工況信號輸出及真空短路器對模塊工作運行狀態(tài)的控制，使得整體工作性能較為穩(wěn)定。
[0015]3、采用水冷散熱模式，將主要熱源元器件布置于散熱器表面，可通過調(diào)節(jié)冷卻水流量，響應不同的散熱需求，解決了大容量SVG功率模塊的實現(xiàn)問題。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0016]圖1是本實用新型的大容量水冷式SVG功率模塊的【具體實施方式】的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0017]圖中:1.功率模塊電容；2.電容母排；3.模組；4.真空斷路器；5.連接銅排；6.模塊底板吊耳；8.水冷散熱器。

【具體實施方式】
[0018]以下結(jié)合附圖，對本實用新型做進一步說明。
[0019]一種大容量水冷式SVG功率模塊，包括功率模塊電容1、電容母排2、模組3、真空斷路器4、連接銅排5、模塊底板6和水冷散熱器8 ;所述模組內(nèi)設(shè)有4個IGBT和4個用以驅(qū)動IGBT的驅(qū)動板、均壓電阻和SMC板；所述功率模塊電容I通過電容母排2與模組3內(nèi)的IGBT相連；所述水冷散熱器8位于模組3上方，其進出水孔通過水接頭與外部連接；所述IGBT分布于水冷散熱器8表面，接觸面涂有導熱硅脂；所述均壓電阻設(shè)置于水冷散熱器8表面，接觸面涂有導熱硅脂；所述驅(qū)動板固定于模塊底板6上，通過同軸電纜與所述IGBT相連；連接銅排5通過電容母排2與模組3相連；真空斷路器4與其他部件并聯(lián)，保護整個SVG功率模塊；SMC板對SVG功率模塊不同工況的電信號進行處理并輸出。
[0020]功率模塊電容I頂部還設(shè)置有兩個吊耳7，在電容安裝過程中，吊耳7可起到吊裝環(huán)的作用。水冷散熱器8的水接頭采用PVDF材料，兩端連接為管螺紋。
[0021]以上顯示僅描述了本實用新型的主要特征和發(fā)明點。本領(lǐng)域的技術(shù)人員應該了解，本實用新型不受上述實施例的限制。在不脫離發(fā)明點和保護范圍的前提下，本實用新型還會有各種變化，這些變化和改進都將落入本實用新型要求保護的范圍內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種大容量水冷式SVG功率模塊，其特征在于包括功率模塊電容(I)、電容母排(2)、模組(3)、真空斷路器(4)、連接銅排(5)、模塊底板(6)和水冷散熱器(8);所述模組(3)內(nèi)設(shè)有若干個IGBT和用以驅(qū)動IGBT的驅(qū)動板、均壓電阻和子模塊控制板(SMC板)；所述功率模塊電容(I)通過電容母排(2)與模組(3)內(nèi)的IGBT相連；所述水冷散熱器(8)位于模組(3)上方，其進出水孔通過水接頭與外部連接；所述IGBT分布于水冷散熱器(8)表面；所述均壓電阻設(shè)置于水冷散熱器(8)表面；所述驅(qū)動板固定于模塊底板(6)上，通過同軸電纜與所述IGBT相連；所述連接銅排(5)通過電容母排(2)與模組(3)相連。
2.如權(quán)利要求1所述的大容量水冷式SVG功率模塊，其特征在于，所述水冷散熱器(8)的水接頭采用PVDF材料，兩端連接為管螺紋。
3.如權(quán)利要求1所述的大容量水冷式SVG功率模塊，其特征在于，所述功率元器件安裝位(7)為螺孔或定位銷孔。
4.如權(quán)利要求1所述的大容量水冷式SVG功率模塊，其特征在于，所述模組(3)內(nèi)設(shè)有2-4個IGBT和同等數(shù)量的用以驅(qū)動IGBT的驅(qū)動板。
【文檔編號】H05K7/20GK204131414SQ201420498148
【公開日】2015年1月28日 申請日期:2014年8月29日 優(yōu)先權(quán)日:2014年8月29日
【發(fā)明者】張碩, 陳清泉, 汪建峰, 王鵬飛, 徐軍波 申請人:常州博瑞電力自動化設(shè)備有限公司