專利名稱：一種功率逆變器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型屬于電カ電子技術(shù)領(lǐng)域，特別是ー種功率逆變器。
背景技術(shù)：
國內(nèi)在大功率調(diào)速系統(tǒng)方面已做了不少研究工作，目前研究比較成熟的有晶閘管直流電機調(diào)速，晶閘管交交變頻調(diào)速，降壓-普通頻率-升壓的晶閘管變頻裝置等。這些裝置不但結(jié)構(gòu)復(fù)雜，而且大多采用可控硅元件SCR或可關(guān)斷晶體管GTO作為開關(guān)元件，由于開關(guān)頻率只有幾百HZ，引起電機電流、轉(zhuǎn)矩的脈動，動態(tài)性能差等問題。此外此類系統(tǒng)網(wǎng)側(cè)諧 波較大，對電網(wǎng)污染嚴重，尚需附加電網(wǎng)濾波裝置，使得系統(tǒng)成本増加。加上近年來國外產(chǎn)品的沖擊，國產(chǎn)大功率逆變器發(fā)展前景不容樂觀因此，研究大功率的高性能電機驅(qū)動器對于能源利用和我國的エ業(yè)節(jié)能具有重要意義。上個世紀80年代以來，可關(guān)斷晶體管GT0、雙極性晶體管BJT、以絕緣柵極雙極型晶體管IGBT、金屬氧化物半導(dǎo)體場效應(yīng)管MOSFET為代表的開關(guān)器件得到長足的發(fā)展，伴隨著電力電子器件的飛速發(fā)展，尤其是以IGBT、MOSFET為代表的雙極性復(fù)合器件的驚人發(fā)展，使得電カ電子器件正沿著大容量、高頻、易驅(qū)動、低損耗、智能模塊化的方向前迸。伴隨著電カ電子器件的飛速發(fā)展，大功率逆變器的發(fā)展也日趨高性能化。在一些低壓應(yīng)用場合中(如電動汽車、電動叉車等)，車載直流供電電源為低電壓直流電源，通常只有幾十伏(如48V)，這樣如要滿足實際系統(tǒng)功率的需求，功率逆變器的續(xù)流能力就要達到幾百安培(如600A)。
發(fā)明內(nèi)容本實用新型的目的是針對現(xiàn)有的技術(shù)存在的不足，提供了ー種功率逆變器。實現(xiàn)本實用新型目的的技術(shù)解決方案為ー種功率逆變器，包括電路板、24個MOSFET開關(guān)元件、24個與MOSFET開關(guān)元件反向并聯(lián)的續(xù)流ニ極管、24個電解電容；將4個MOSFET開關(guān)元件并作一路功率開關(guān)器件，24個MOSFET開關(guān)元件分為6路功率開關(guān)器件，6路功率開關(guān)器件之間為三相橋接連接；24個電解電容器分別并聯(lián)在24個MOSFET開關(guān)元件的漏極與源極之間；6路功率開關(guān)器件在電路板上呈對稱結(jié)構(gòu)。本實用新型與現(xiàn)有技術(shù)相比，其顯著優(yōu)點一、結(jié)構(gòu)較簡單，制作容易。本實用新型所采用的MOSFET開關(guān)元件、反向續(xù)流ニ極管等均為常規(guī)器件，且制作エ藝較為簡單；ニ、本實用新型的逆變器續(xù)流能力更強。功率逆變器的輸出功率受限于逆變器的直流供電電壓等級與功率開關(guān)元件的過電流能力，本實用新型正是在現(xiàn)有蓄電池電壓等級的基礎(chǔ)上，用四個功率開關(guān)元件并聯(lián)代替單個功率開關(guān)元件，增強了功率逆變器續(xù)流能力。

圖I為功率逆變器電路板正面示意圖。圖2為功率逆變器電路板反面示意圖。[0010]圖3為功率逆變器的拓撲結(jié)構(gòu)圖。
具體實施方式
以下結(jié)合附圖對發(fā)明作進ー步詳細說明結(jié)合圖3，本實用新型ー種功率逆變器，包括24個MOSFET開關(guān)元件11、24個反向續(xù)流ニ極管10、24個電解電容器9 ;將4個MOSFET開關(guān)元件11并作一路功率開關(guān)器件，24個MOSFET開關(guān)元件11分為6路功率開關(guān)器件，6路功率開關(guān)器件之間為三相橋接連接；24個反向續(xù)流ニ極管10分別并聯(lián)在24個MOSFET開關(guān)元件11的漏極與源極之間，24個電解電容器9分別并聯(lián)在24個MOSFET開關(guān)元件11的漏極與源極之間。結(jié)合圖I、圖2，本實用新型ー種功率逆變器，每I路元器件包括4個MOSFET開關(guān)元 件7、4個反向續(xù)流ニ極管4、4個電解電容器I ;其中，4個MOSFET開關(guān)元件7在空間上互差90°，呈圓形分布，且上橋臂的MOSFET開關(guān)元件7與外部電源的正極靠近，下橋臂的MOSFET開關(guān)元件7與外部電源的負極靠近；4個反向續(xù)流ニ極管4與MOSFET開關(guān)元件7之間就近并聯(lián)連接；4個電解電容器I與MOSFET開關(guān)元件7之間就近并聯(lián)連接；6路功率開關(guān)器件在電路板上呈對稱結(jié)構(gòu)；信號插座5為外接控制信號的輸入端；本實用新型ー種功率逆變器，其MOSFET開關(guān)元件并聯(lián)的難點之一在于均流問題，影響電流分配的主要因素是MOSFET開關(guān)元件的導(dǎo)通電阻Rds，當(dāng)并聯(lián)各MOSFET開關(guān)元件導(dǎo)通電阻不匹配吋，MOSFET開關(guān)元件所流過的電流與導(dǎo)通電阻成反比，導(dǎo)通電阻Rds最小的MOSFET開關(guān)元件將流過最大的電流，造成靜態(tài)漏極電流的不均，如果超過MOSFET開關(guān)元件的電流續(xù)流極限，就會非常危險；因此選作一路的4個MOSFET開關(guān)元件的導(dǎo)通電壓差需在0 0. IV內(nèi)；本實用新型ー種功率逆變器，所述電路板6的背面覆蓋ー層銅片8，在銅片8的表面覆上一層焊錫；通常銅箔導(dǎo)線的厚度為35微米，在每平方毫米銅箔導(dǎo)線上，適宜通過10-15A的電流，要使銅箔導(dǎo)線可以通過幾百安培的電流，就需要増加導(dǎo)線的截面積，也即增加導(dǎo)線的寬度與厚度；要增加導(dǎo)線的寬度，電路板面積必然増大，不能滿足實際電路板面積受限的要求；要増加導(dǎo)線的厚度，就需要在底板的銅箔上覆焊錫，但由于焊錫的熔點較低，當(dāng)導(dǎo)線上長時間通過大電流時，焊錫會發(fā)熱融化，在重力的作用下從底板的銅箔上脫落，方法亦不可??；所以本實用新型提出一種根據(jù)電路板的布線走向，用線切割技術(shù)切出形狀與電路板銅箔導(dǎo)線形狀一致、厚度為2毫米的銅片，再用厚度為3毫米的焊錫將銅片覆于銅箔上，這樣導(dǎo)線的厚度將達5毫米，可適用于直流供電電壓在30-150V范圍內(nèi)的，600A以下的續(xù)流要求。
權(quán)利要求1.ー種功率逆變器，其特征在于包括電路板、24個MOSFET開關(guān)元件[11]、24個與MOSFET開關(guān)元件反向并聯(lián)的續(xù)流ニ極管[10]、24個電解電容[9];將4個MOSFET開關(guān)元件[11]并作一路功率開關(guān)器件，24個MOSFET開關(guān)元件[11]分為6路功率開關(guān)器件，6路功率開關(guān)器件之間為三相橋接連接；24個電解電容器[9]分別并聯(lián)在24個MOSFET開關(guān)元件[11]的漏極與源極之間；6路功率開關(guān)器件在電路板上呈對稱結(jié)構(gòu)。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的功率逆變器，其特征在于所述電路板的背面覆蓋ー層銅片，在銅片的表面覆蓋ー層焊錫。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的功率逆變器，其特征在于所述的24個MOSFET開關(guān)元件[11]中，4個MOSFET開關(guān)元件[11]之間互差90度，呈圓形分布；其中逆變器上橋臂的MOSFET開關(guān)元件[11]與外部電源的正極靠近，下橋臂的MOSFET開關(guān)元件[11]與外部電源的負極靠近。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的功率逆變器，其特征在于所述MOSFET開關(guān)元件[11]剛開始導(dǎo)通吋，MOSFET開關(guān)元件[11]的漏極源極之間的電壓降為O O. IV。
專利摘要本實用新型公開了一種功率逆變器，包括電路板、24個MOSFET開關(guān)元件、24個與MOSFET開關(guān)元件反向并聯(lián)的續(xù)流二極管、24個電解電容；將4個MOSFET開關(guān)元件并作一路功率開關(guān)器件，24個MOSFET開關(guān)元件分為6路功率開關(guān)器件，6路功率開關(guān)器件之間為三相橋接連接；24個電解電容器分別并聯(lián)在24個MOSFET開關(guān)元件的漏極與源極之間；6路功率開關(guān)器件在電路板上呈對稱結(jié)構(gòu)。結(jié)構(gòu)較簡單，制作容易。本實用新型方案制作工藝簡單，并且增強了功率逆變器續(xù)流能力。
文檔編號H02M7/00GK202424543SQ20112057218
公開日2012年9月5日 申請日期2011年12月31日 優(yōu)先權(quán)日2011年12月31日
發(fā)明者吳盤龍, 張捷, 朱建良, 杜國平, 王向民, 王超塵, 薄煜明, 鄒衛(wèi)軍, 陳帥 申請人:南京理工大學(xué)