本發(fā)明涉及光伏逆變器，具體涉及一種光伏逆變器。

背景技術(shù)：

1、光伏逆變器能夠?qū)碜怨夥M件的直流電轉(zhuǎn)換為交流電，并將交流電輸送至電網(wǎng)或負(fù)載。光伏組件包括多個(gè)光伏組串，每個(gè)光伏組串包括多個(gè)串聯(lián)的光伏板，光伏板用于將光能轉(zhuǎn)換為電能，每個(gè)光伏板產(chǎn)生的電能為直流電。在光伏逆變器的功率電路板中，一般包括升壓部分和逆變部分，升壓部分大多采用飛跨電容型的boost升壓電路，接入外部直流輸入后升壓并通過母線電容輸出至逆變部分；逆變部分采用npc或anpc三電平拓?fù)潆娐?，通過開關(guān)管的啟閉，將直流輸入轉(zhuǎn)換為交流輸出。

2、由于功率電路板上半導(dǎo)體器件數(shù)量眾多，導(dǎo)致功率電路板發(fā)熱量巨大，需要通過外置散熱器進(jìn)行主動散熱。散熱器的一側(cè)導(dǎo)熱面會貼靠在電路板上半導(dǎo)體器件的散熱面，然后用風(fēng)扇帶動散熱器鰭片位置的空氣流動，將散熱器的熱量帶走。但是，電路板上的半導(dǎo)體器件存在散熱不均的問題。具體來說，一般在功率電路板的上側(cè)位置會設(shè)置為逆變部分，包括多組沿左右方向布置的逆變單元，功率電路板的下側(cè)位置為升壓部分，包括多組沿左右方向和上下方向布置的升壓單元，并且散熱器通常被升壓部分和逆變部分共用，即同一散熱鰭片所界定出的風(fēng)流方向通常沿板體的上下方向流動，位于上方的逆變部分和位于下方的升壓部分會共用同一個(gè)散熱鰭片所界定的風(fēng)道。在逆變部分中，位于左右方向的中間位置的半導(dǎo)體器件，會受到其左右兩側(cè)的其他半導(dǎo)體器件的發(fā)熱影響，以及其下方的升壓部分的半導(dǎo)體器件的發(fā)熱影響，同時(shí)散熱器的風(fēng)流方向是從升壓部分流向逆變部分，風(fēng)流帶動的熱量流動會在逆變部分的位置產(chǎn)生熱量的積累，多種因素影響，導(dǎo)致逆變部分中位于中間位置的半導(dǎo)體器件的散熱效率較差。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、本發(fā)明的目的在于克服背景技術(shù)中存在的上述缺陷或問題，提供一種光伏逆變器，其中的功率組件中位于中間位置的半導(dǎo)體器件散熱效率更佳。

2、為達(dá)成上述目的，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案：

3、技術(shù)方案一：一種光伏逆變器，其包括：功率組件，其包括電路基板、設(shè)于電路基板上的第一變流模塊、第二變流模塊，其用于通過所述第一變流模塊、第二變流模塊實(shí)現(xiàn)逆變和升壓功能；散熱器，其散熱面貼靠于所述功率組件上的第一變流模塊、第二變流模塊，且散熱器的散熱鰭片沿上下方向延伸并沿左右方向并排布置；和散熱風(fēng)扇，其位于所述散熱器下側(cè)位置，并適于沿上下方向朝向所述散熱器送風(fēng)；所述功率組件中，第一變流模塊、第二變流模塊均通過設(shè)于電路基板的第一面的多個(gè)半導(dǎo)體開關(guān)器件形成對應(yīng)的多個(gè)第一變流單元、第二變流單元，其中所述第一變流模塊位于所述第二變流模塊的上側(cè)位置，第一變流模塊中的各第一變流單元沿左右方向依次布置；定義所述電路基板左右方向的中間位置為內(nèi)側(cè)，兩側(cè)位置為外側(cè)；所述第二變流單元包括多個(gè)由半導(dǎo)體開關(guān)器件形成的變流管件，各第二變流單元的各變流管件均由電路基板的外側(cè)朝向內(nèi)側(cè)依次布置，且由外側(cè)至內(nèi)側(cè)，位于更靠近內(nèi)側(cè)位置的變流管件，相比位于更靠近外側(cè)的相鄰的另一變流管件，遠(yuǎn)離第一變流模塊；屬于同一外側(cè)位置的各第二變流單元，以各自的變流管件互相對應(yīng)的方式沿上下方向依次排列布設(shè)，且至少存在一組位于內(nèi)側(cè)的分屬不同第二變流單元的多個(gè)變流管件的排列方向由上至下由外至內(nèi)傾斜；所述第二變流單元采用的變流管件中，均包括至少一用于通斷電路的晶圓部件，所述晶圓部件形狀為長方形，且所述變流管件的布置方向被配置為適于使其內(nèi)部的晶圓部件的長邊相對上下方向具有夾角；所述散熱器上的散熱鰭片的間距被配置為適于使每一所述晶圓部件在電路基板的平面上的投影的長邊橫跨至少兩個(gè)所述散熱鰭片。

4、基于技術(shù)方案一的技術(shù)方案二：所述第二變流單元采用的至少部分變流管件的布置方向被配置為適于使其內(nèi)部的晶圓部件的長邊與上下方向垂直。

5、基于技術(shù)方案一或二的技術(shù)方案三：所述第二變流單元采用的變流管件的形狀為長方形，定義布置方向?yàn)閷挾确较蚺c電路基板的左右方向垂直的變流管件為一類管件，所述一類管件內(nèi)的晶圓部件的長邊與其所屬的變流管件的寬度方向垂直。

6、基于技術(shù)方案三的技術(shù)方案四：定義布置方向?yàn)殚L度方向與電路基板的左右方向垂直的變流管件為二類管件，所述二類管件內(nèi)的晶圓部件的長邊與其所屬的變流管件的長度方向垂直。

7、基于技術(shù)方案四的技術(shù)方案五：定義布置方向?yàn)殚L度方向與電路基板的左右方向傾斜相交的變流管件為三類管件，所述三類管件內(nèi)的晶圓部件的長邊與其所屬的變流管件的寬度方向垂直。

8、基于技術(shù)方案五的技術(shù)方案六：屬于同一外側(cè)位置的多個(gè)第二變流單元，除最外側(cè)的變流管件外，其他的變流管件的排列方向均由上至下由外至內(nèi)傾斜。

9、基于技術(shù)方案五的技術(shù)方案七：屬于同一外側(cè)位置的多個(gè)第二變流單元，在上下位置上對應(yīng)的變流管件的排列方向，均由上至下由外至內(nèi)傾斜。

10、基于技術(shù)方案六或七的技術(shù)方案八：所述變流管件的類型包括高損耗管件和低損耗管件，在同一第二變流單元中，高損耗管件相對低損耗管件位于電路基板的外側(cè)位置。

11、基于技術(shù)方案六或七的技術(shù)方案九：所述第一變流模塊包括三個(gè)沿左右方向間隔預(yù)設(shè)距離依次布置的第一變流單元，各第二變流單元中高損耗管件與低損耗管件之間的界限對應(yīng)于位于中間位置的第一變流單元與位于兩側(cè)位置的兩個(gè)第二變流單元之間的界限。

12、基于技術(shù)方案八的技術(shù)方案十：所述高損耗管件為受控啟閉的開關(guān)管件，低損耗管件為用于控制電流方向的二極管件，每一第二變流單元包括兩組開關(guān)管件和兩組二極管件，每一組或每兩組開關(guān)管件、二極管件均適于作為所述的變流管件布置于所述電路基板。

13、由上述對本發(fā)明的描述可知，相對于現(xiàn)有技術(shù)，本發(fā)明具有如下有益效果：

14、技術(shù)方案一提供一種光伏逆變器，該光伏逆變器的功率組件用于實(shí)現(xiàn)逆變和升壓功能，在功率組件工作時(shí)，功率租金中的半導(dǎo)體開關(guān)器件會產(chǎn)生較大的熱量，此時(shí)可通過散熱器和散熱風(fēng)扇進(jìn)行散熱。其中，功率組件包括路基板和兩個(gè)變流模塊，其中第一變流模塊中的各第一變流單元沿左右方向依次布置在電路基板上，第二變流模塊位于第一變流模塊下方；在常規(guī)的電路器件布局中，由于第一變流模塊中各個(gè)第一變流單元的布置方式，位于中間位置的第一變流單元會受到其左右兩側(cè)的其他第一變流單元的影響，以及位于其下方的第二變流單元的影響，同時(shí)還會因?yàn)樯崞鞯娘L(fēng)流方向是從第二變流模塊指向第一變流模塊出現(xiàn)熱量的積累，因此這個(gè)位置的第一變流單元會存在散熱效率差的問題；

15、本技術(shù)方案中，對第二變流模塊的布局進(jìn)行了改進(jìn)，將第二變流模塊中的各個(gè)第二變流單元的變流管件，按照由外至內(nèi)的順序，令各個(gè)變流管件呈逐漸遠(yuǎn)離第一變流模塊的方式呈階梯狀分布，由此使得靠近中間位置的第二變流單元的變流管件與第一變流模塊的距離更遠(yuǎn)，使得第二變流單元的變流管件產(chǎn)生的熱量在對應(yīng)的散熱鰭片上可以具備足夠的距離向其他未設(shè)置半導(dǎo)體器件的區(qū)域傳導(dǎo)，而不是僅能向位于風(fēng)流末端的第一變流單元傳導(dǎo)，從而減少這部分的變流管件的發(fā)熱對第一變流單元散熱的影響；但是，簡單地將這部分變流管件移動至更遠(yuǎn)離第一變流模塊的位置，要么就需要增加電路基板在上下方向的尺寸，要么就需要減小上下方向上相鄰的第二變流單元中位置對應(yīng)的變流管件在上下方向的間距；在電路基板的尺寸被限定的情況下，本技術(shù)方案創(chuàng)造性地通過將位于內(nèi)側(cè)的分屬不同第二變流單元的多個(gè)變流管件的排列方向由上至下由外至內(nèi)傾斜，使得位置下移的這部分變流管件之間在上下方向上產(chǎn)生朝向左側(cè)或右側(cè)的錯位，這種錯位布設(shè)的布局，可以保證相鄰的變流管件之間具有足夠的安規(guī)距離，同時(shí)又可以縮減這部分變流管件在上下方向的間距，使得在不改變電路基板的尺寸的前提下，可以將變流管件設(shè)置為呈階梯狀分布；并且，由于這部分變流管件沿傾斜方向排列布設(shè)，散熱器的風(fēng)流在從第二變流模塊的位置流動至第一變流模塊的位置的過程中，經(jīng)過的單位面積的變流管件更少，因此積累到第一變流模塊位置的熱量就更少，也就更有利于中間位置的第一變流單元的散熱。

16、此外，通常的，半導(dǎo)體開關(guān)器件內(nèi)部還具有晶圓器件，其為半導(dǎo)體開關(guān)器件內(nèi)部起到控制電路通斷作用的關(guān)鍵部件，也是半導(dǎo)體開關(guān)器件的主要發(fā)熱源；一般來說，晶圓部件通常由一個(gè)相對較大的晶圓構(gòu)成或是多個(gè)相對較小的晶圓組合構(gòu)成。在實(shí)際應(yīng)用中，由于晶圓部件的物理尺寸較小，在多個(gè)半導(dǎo)體器件形成某些布局的情況下，難以使得各半導(dǎo)體器件內(nèi)的晶圓部件均能夠與散熱器鰭片形成良好的導(dǎo)熱關(guān)系，使得部分半導(dǎo)體器件的工作溫度較高。

17、因此，為進(jìn)一步提高整體散熱效率，避免在功率組件上出現(xiàn)熱量積累，還對變流管件的布置方向進(jìn)行了限定。其中，根據(jù)變流管件內(nèi)部的晶圓部件位置，位置將變流管件的布置方向配置為適于使其內(nèi)部的晶圓部件的長邊相對上下方向具有夾角，同時(shí)令至少兩個(gè)的散熱鰭片能夠?qū)?yīng)到一個(gè)晶圓部件上；因?yàn)樽兞鞴芗鳛榘雽?dǎo)體開關(guān)器件，其主要的產(chǎn)熱部分為其內(nèi)部的晶圓部件，當(dāng)令多個(gè)散熱鰭片對應(yīng)到一個(gè)晶圓部件上后，該晶圓部件能夠通過更多的散熱鰭片帶走熱量，相比于常規(guī)的將晶圓部件的長邊方向與上下方向平行的情況，能夠更好地提高功率組件的整體散熱效率。

18、技術(shù)方案二中，至少部分變流管件的布置方向?yàn)槠鋬?nèi)部的晶圓部件的長邊與上下方向垂直，這樣設(shè)置，晶圓部件的長邊能夠橫跨更多的散熱鰭片，帶來更高的散熱效率。

19、技術(shù)方案三中，變流管件的形狀也為長方形，并且定義一類管件，該些一類管件的寬度方向與電路基板左右方向垂直，此時(shí)該些一類管件內(nèi)晶圓部件的長邊和變流管件的寬度方向垂直，從而確保該些晶圓部件的長邊與上下方向垂直，能夠與更多的散熱鰭片對應(yīng)，提高散熱效率。

20、技術(shù)方案四中，定義二類管件，該些二類管件的長度方向與電路基板左右方向垂直，此時(shí)該些二類管件內(nèi)晶圓部件的長邊和變流管件的長度方向垂直，從而確保該些晶圓部件的長邊與上下方向垂直，能夠與更多的散熱鰭片對應(yīng)，提高散熱效率。

21、技術(shù)方案五中，定義三類管件，該些三類管件的長度方向與電路基板的左右方向傾斜相交，此時(shí)該些二類管件內(nèi)晶圓部件的長邊和變流管件的寬度方向垂直，以使該些晶圓部件的長邊也能夠與上下方向傾斜相交，從而提高傾斜布置的變流管件的散熱效率。

22、技術(shù)方案六、七中，可以設(shè)置部分或全部的變流管件都沿傾斜方向排列布設(shè)，基于相同的自然原理，積累到第一變流模塊的熱量會更少，有利于整個(gè)第一變流模塊的散熱，同時(shí)可以縮短同一第二變流單元中各個(gè)變流管件的距離，也就可以縮短電路基板中的電連接線路的長度，降低電路基板電連接線路布局的復(fù)雜程度。

23、技術(shù)方案八中，將第二變流單元中的變流管件按照損耗高低，分為高損耗管件和低損耗管件，在一個(gè)開關(guān)周期內(nèi)，高損耗管件相比低損耗管件的發(fā)熱量更大，將發(fā)熱量較低的低損耗管件設(shè)置在電路基板的內(nèi)側(cè)位置，發(fā)熱量較高的高損耗管件設(shè)置在電路基板的外側(cè)位置，進(jìn)一步降低變流管件的發(fā)熱對位于中間位置的第一變流單元散熱的影響。

24、技術(shù)方案九中，設(shè)置三個(gè)第一變流單元，中間位置的第一變流單元與兩側(cè)位置的第一變流單元間隔預(yù)設(shè)距離，形成一個(gè)區(qū)隔的空隙，該位于中間位置的第一變流單元與該空隙鄰接的部分為該第一變流單元散熱性能最惡劣的部分，令高損耗管件與低損耗管件之間的界限對應(yīng)于這個(gè)空隙，降低高損耗管件對中間位置的第一變流單元散熱的影響。

25、技術(shù)方案十中，高損耗管件為受控啟閉的開關(guān)管件，低損耗管件為用于控制電流方向的二極管件，每一組或每兩組開關(guān)管件、二極管件都可以作為變流管件在電路基板上進(jìn)行布置，也就是說可以采用兩組開關(guān)管件作為一個(gè)變流管件，以及兩組二極管件作為兩個(gè)變流管件的組合方式進(jìn)行布置，這種優(yōu)選的布置方案可以在電路基板的尺寸受限的情況下，使位于外側(cè)的變流管件與第一變流模塊具有適當(dāng)?shù)木嚯x，而位于內(nèi)側(cè)的多個(gè)變流管件與第一變流模塊的距離盡量增大。