一種功率模塊的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及無功功率補(bǔ)償設(shè)備技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種功率模塊。
【背景技術(shù)】
[0002]SVG (Static Var Generator，靜止無功發(fā)生器，又稱為高壓無功補(bǔ)償器)因具有無極補(bǔ)償、補(bǔ)償后的功率因數(shù)高、補(bǔ)償時間短、使用壽命長和結(jié)構(gòu)簡單等優(yōu)勢，已成為無功功率補(bǔ)償技術(shù)領(lǐng)域的主要發(fā)展方向。SVG—般由功率柜、啟動柜和控制柜組成。其中，功率柜可分為三相，每相功率柜的柜體能夠放置多個功率模塊，其中，功率模塊是每相功率柜中最重要的部分，一般情況下，多個功率模塊在每相功率柜的柜體內(nèi)部呈橫向或縱向排列放置。
[0003]傳統(tǒng)的功率模塊內(nèi)通常只有一組控制裝置、電能傳輸裝置和IGBT(InsulatedGate Bipolar Transistor，絕緣柵雙極型晶體管)，各個功率模塊之間串聯(lián)連接。
[0004]傳統(tǒng)的單個功率模塊功率密度較低，容量較小，導(dǎo)致整機(jī)容量受限，在大容量的應(yīng)用場景中，串聯(lián)連接的功率模塊的數(shù)量較多，一方面，增加了功率柜的尺寸、體積以及整機(jī)尺寸，另一方面，較多數(shù)量的功率模塊也會增加功率模塊與功率柜之間安裝和維護(hù)的工作量。
[0005]因此，亟需一種功率模塊，以解決上述技術(shù)問題。
【實用新型內(nèi)容】
[0006]本實用新型針對現(xiàn)有技術(shù)中存在的上述不足，提供一種功率模塊，用以解決現(xiàn)有的單個功率模塊容量小帶來的整機(jī)尺寸與整機(jī)容量無法兼顧的問題，以及功率模塊安裝和維護(hù)繁瑣、工作量大的問題。
[0007]本實用新型為解決上述技術(shù)問題，采用如下技術(shù)方案:
[0008]本實用新型提供一種功率模塊，包括:第一基礎(chǔ)功率單元、第二基礎(chǔ)功率單元、控制裝置和電能傳輸裝置，每個基礎(chǔ)功率單元分別包括:電容、散熱器和兩個IGBT，每個基礎(chǔ)功率單元中的兩個IGBT串聯(lián)連接；第一基礎(chǔ)功率單元內(nèi)的兩個IGBT與第二基礎(chǔ)功率單元內(nèi)的兩個IGBT串聯(lián)連接或并聯(lián)連接；
[0009]控制裝置能夠控制所述IGBT開啟或關(guān)閉，電能傳輸裝置能夠?qū)⑺鯥GBT的電能傳輸給基礎(chǔ)功率單元內(nèi)的電容。
[0010]進(jìn)一步的，所述功率模塊還包括能夠與功率柜的對插接口電連接的第一對插銅排和第二對插銅排；
[0011]第一對插銅排設(shè)置于第一基礎(chǔ)功率單元上，并與第一基礎(chǔ)功率單元內(nèi)的IGBT的一端相連接，第二對插銅排設(shè)置于第二基礎(chǔ)功率單元上，并與第二基礎(chǔ)功率單元內(nèi)的IGBT的一端相連接。
[0012]優(yōu)選的，第一對插銅排與第一基礎(chǔ)功率單元內(nèi)的IGBT和電容呈直線分布，第二對插銅排與第二基礎(chǔ)功率單元內(nèi)的IGBT和電容呈直線分布。
[0013]優(yōu)選的，當(dāng)?shù)谝换A(chǔ)功率單元內(nèi)的兩個IGBT與第二基礎(chǔ)功率單元內(nèi)的兩個IGBT串聯(lián)連接時，所述功率模塊還包括串聯(lián)銅排，串聯(lián)銅排的兩端分別與第一基礎(chǔ)功率單元內(nèi)的一個IGBT和第二基礎(chǔ)功率單元內(nèi)的一個IGBT相連。
[0014]優(yōu)選的，所述第一對插銅排與第一基礎(chǔ)功率單元內(nèi)未連接所述串聯(lián)銅排的IGBT的一端相連接，所述第二對插銅排與第二基礎(chǔ)功率單元內(nèi)未連接所述串聯(lián)銅排的IGBT的一端相連接。
[0015]優(yōu)選的，所述電能傳輸裝置包括兩個串聯(lián)疊層母排，每個串聯(lián)疊層母排呈L狀，分別固設(shè)于每個基礎(chǔ)功率單元內(nèi)的電容的頂端，并與本基礎(chǔ)功率單元內(nèi)的IGBT連接，能夠?qū)⒈净A(chǔ)功率單元內(nèi)IGBT的電能傳輸給本基礎(chǔ)功率單元內(nèi)的電容。
[0016]進(jìn)一步的，所述控制裝置包括至少兩個控制單板，每個基礎(chǔ)功率單元內(nèi)包括至少一個控制單板，每個基礎(chǔ)功率單元內(nèi)的控制單板能夠控制本基礎(chǔ)功率單元內(nèi)的IGBT開啟或關(guān)閉。
[0017]進(jìn)一步的，每個基礎(chǔ)功率單元還包括電源和PCB托盤，本基礎(chǔ)功率單元內(nèi)的電源和控制單板設(shè)置于本基礎(chǔ)功率單元內(nèi)的PCB托盤上；
[0018]第一基礎(chǔ)功率單元內(nèi)的電源與第二基礎(chǔ)功率單元內(nèi)的電源連接，當(dāng)所述功率模塊內(nèi)的其中一個電源故障時，另一個基礎(chǔ)功率單元內(nèi)的電源能夠為本功率模塊內(nèi)的控制單板供電。
[0019]優(yōu)選的，當(dāng)?shù)谝换A(chǔ)功率單元內(nèi)的兩個IGBT與第二基礎(chǔ)功率單元內(nèi)的兩個IGBT并聯(lián)連接時，所述電能傳輸裝置為一個并聯(lián)疊層母排，并聯(lián)疊層母排呈L狀，固設(shè)于第一基礎(chǔ)功率單元內(nèi)的電容和第二基礎(chǔ)功率單元內(nèi)的電容的頂端，并與第一基礎(chǔ)功率單元內(nèi)的IGBT和第二基礎(chǔ)功率單元內(nèi)的IGBT連接，能夠?qū)⒌谝换A(chǔ)功率單元和第二基礎(chǔ)功率單元內(nèi)IGBT的電能傳輸給第一基礎(chǔ)功率單元和第二基礎(chǔ)功率單元內(nèi)的電容。
[0020]優(yōu)選的，所述第一對插銅排與第一基礎(chǔ)功率單元內(nèi)的兩個IGBT的一端相連接，所述第二對插銅排與第二基礎(chǔ)單元內(nèi)的兩個IGBT的一端相連接。
[0021]優(yōu)選的，所述控制裝置包括至少一個控制單板，所述至少一個控制單板能夠控制第一基礎(chǔ)功率單元和第二基礎(chǔ)功率單元內(nèi)的IGBT開啟或關(guān)閉。
[0022]進(jìn)一步的，所述功率模塊還包括電源和PCB托盤，電源和所述至少一個控制單板設(shè)置于PCB托盤上。
[0023]進(jìn)一步的，所述功率模塊還包括外框，所述第一基礎(chǔ)功率單元、第二基礎(chǔ)功率單元、控制裝置和電能傳輸裝置容置于外框內(nèi)；
[0024]外框的側(cè)板的外表面設(shè)置有用于橫向放置功率模塊的第一導(dǎo)條和用于縱向放置功率模塊的第二導(dǎo)條。
[0025]優(yōu)選的，第一導(dǎo)條設(shè)置于外框的側(cè)板的中間部位，外框的側(cè)板與外框的背板相交的邊上設(shè)置有缺口，缺口的位置與第一導(dǎo)條的位置相對應(yīng)；
[0026]第二導(dǎo)條與第一導(dǎo)條平行設(shè)置，第二導(dǎo)條為兩根，分別設(shè)置于外框的側(cè)板的上部和下部。
[0027]優(yōu)選的，外框的背板的外側(cè)鄰近所述第一對插銅排和第二對插銅排的位置分別設(shè)置有能夠插入功率柜的導(dǎo)向孔內(nèi)的導(dǎo)向銷。
[0028]優(yōu)選的，每個基礎(chǔ)功率單元的電容設(shè)置于本基礎(chǔ)功率單元的散熱器的前方位置；
[0029]所述外框的前面板上設(shè)置有進(jìn)風(fēng)口，每個基礎(chǔ)功率單元內(nèi)的電容臨近所述進(jìn)風(fēng)□ O
[0030]本實用新型通過將兩個基礎(chǔ)功率單元并聯(lián)連接或串聯(lián)連接整合在一個功率模塊內(nèi)，在相同的整機(jī)容量下，可以節(jié)省二分之一的功率模塊，不但能夠減少功率柜的尺寸和體積，從而可以兼顧整機(jī)容量和整機(jī)尺寸，提高整機(jī)的功率密度，而且能夠降低功率模塊安裝、維護(hù)的工作量。
【附圖說明】
[0031]圖1為基礎(chǔ)功率單元的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0032]圖2為兩個基礎(chǔ)功率單元的IGBT串聯(lián)連接的功率模塊內(nèi)部的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0033]圖3為并聯(lián)疊層母排與第一基礎(chǔ)功率單元和第二基礎(chǔ)功率單元的連接示意圖；
[0034]圖4為兩個基礎(chǔ)功率單元的IGBT并聯(lián)連接的功率模塊內(nèi)部的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0035]圖5為功率模塊的外框的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0036]圖6A為兩個基礎(chǔ)功率單元的IGBT串聯(lián)連接的功率模塊的整體結(jié)構(gòu)的示意圖之 ，
[0037]圖6B為兩個基礎(chǔ)功率單元的IGBT串聯(lián)連接的功率模塊的整體結(jié)構(gòu)的示意圖之-* *
[0038]圖7A為兩個基礎(chǔ)功率單元的IGBT并聯(lián)連接的功率模塊的整體結(jié)構(gòu)的示意圖之 ，
[0039]圖7B為兩個基礎(chǔ)功率單元的IGBT并聯(lián)連接的功率模塊的整體結(jié)構(gòu)的示意圖之-* *
[0040]圖8A為用于橫向放置功率模塊的功率柜的局部放大圖；
[0041]圖8B為用于縱向放置功率模塊的功率柜的局部放大圖。
【具體實施方式】
[0042]為使本領(lǐng)域技術(shù)人員更好地理解本實用新型的技術(shù)方案，下面結(jié)合附圖和【具體實施方式】對本實用新型作進(jìn)一步詳細(xì)描述。
[0043]以下結(jié)合圖1-4，對本實用新型實施例提供的功率模塊的結(jié)構(gòu)進(jìn)行詳細(xì)說明。