一種逆變模塊的制作方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及一種模塊化的電力部件，尤其涉及一種逆變模塊。
【背景技術】
[0002]目前的電氣化鐵路系統采用接觸網技術或者第三軌供電技術向機車提供直流電源，機車上安裝的逆變器可以將直流電源提供的直流電轉換成機車上其他設備所需的交流電。隨著磁懸浮列車、地鐵城軌車輛、高速動車組、大功率電力機車、客車技術的發展及國產化，IGBT變流器技術(IGBT為絕緣柵雙極型晶體管)得到了廣泛的應用，但由于發展時間較短，目前現有普遍存在一些缺點:(I)模塊化程度不高。產品往往根據需求而單獨設計，沒有對通用電路單元進行高度集成設計，體積比較大，安裝不方便。(2)通用化程度不高。沒有考慮通用IGBT電路拓撲單元的串聯和并聯等多種組合連接方式，多種功率、電壓等級的應用場合。(3)器件布局不合理。沒有考慮器件電氣絕緣的合理設計，電氣性能不理想。(4)采用復合母排導致的逆變模塊成本太高。現有技術的IGBT變流器多采用復合母排進行電氣連接，復合母排的加工成本高。

【發明內容】

[0003]本發明所要解決的技術問題是為了克服現有技術中的逆變模塊的模塊化程度不高、通用化程度不高、采用復合母排導致的高制造成本。
[0004]為了解決上述技術問題，本申請的實施例首先提供了一種逆變模塊，其包括:設置有底板的散熱器以及安裝在底板一側的若干個半橋臂單元，其中，
[0005]每個半橋臂單元均包括從底板向外依次層疊的且相互間隔開的絕緣柵雙極型晶體管組件、銅排組件、門極驅動板，從絕緣柵雙極型晶體管組件引出并支撐起門極驅動板的支撐桿組件，以及安裝在底板上的支撐電容，
[0006]其中，絕緣柵雙極型晶體管組件包括安裝在底板安裝有支撐電容的端面上的第一絕緣柵雙極型晶體管元件、第二絕緣柵雙極型晶體管元件，銅排組件電連接絕緣柵雙極型晶體管組件、支撐電容、支撐桿組件并作為半橋臂單元的輸入端和輸出端。
[0007]在一個具體的實施例中，第一絕緣柵雙極型晶體管元件包括從背離底板的一側露出表面的第一門極引腳、第一發射極引腳和第一集電極引腳，
[0008]第二絕緣柵雙極型晶體管元件包括從背離底板的一側露出表面的第二門極引腳、第二發射極引腳和第二集電極引腳，
[0009]支撐桿組件包括一端分別對應連接于第一門極引腳、第一集電極引腳、第二門極引腳、第二發射極引腳且另一端均連接于門極驅動板的第一支撐桿、第二支撐桿、第三支撐桿、第四支撐桿，一端連接第一發射極引腳或第二集電極引腳另一端連接門極驅動板的第五支撐桿，
[0010]支撐電容包括設置有第一電容的第一電容組件、設置有第二電容的第二電容組件，
[0011]銅排組件包括連接于第二支撐桿和第一電容的一個端子且用于外接直流電源正電極的第一銅排，連接于第四支撐桿和第二電容的一個端子且用于外接直流電源負電極的第二銅排，連接于第五支撐桿、且連接于在第二集電極引腳和第一發射極引腳中不直接與第五支撐桿相連引腳的且用于作為第一輸出端的第三銅排，分別連接第一電容的另一個端子和第二電容的另一個端子的且用于作為第二輸出端的第四銅排。
[0012]在一個具體的實施例中，第一電容組件位于第一絕緣柵雙極型晶體管元件背離第二絕緣柵雙極型晶體管元件的一側，第二電容組件位于第二絕緣柵雙極型晶體管元件背離第一絕緣柵雙極型晶體管元件的一側，底板平行的門極驅動板。
[0013]在一個具體的實施例中，第一銅排、第二銅排、第三銅排、第四銅排層疊排列，相鄰的銅排之間設置絕緣層。
[0014]在一個具體的實施例中，依次按第二銅排、第三銅排、第四銅排、第一銅排的順序排列，第二銅排最接近底板。
[0015]在一個具體的實施例中，第一電容組件包括用于并聯成第一電容的若干電容元件，以及將組成第一電容的若干電容元件箍在底板上的第一電容箍，
[0016]第二電容組件包括用于并聯成第二電容的若干電容元件，以及將組成第二電容的若干電容元件箍在底板上的第二電容箍。
[0017]在一個具體的實施例中，第一電容組件包括設置在其電容元件與第一電容箍之間的第一橡膠墊以及設置在電容元件與底板之間的第二橡膠墊，和/或
[0018]第二電容組件包括設置在其電容元件與第二電容箍之間的第一橡膠墊以及設置在電容元件與底板之間的第二橡膠墊。
[0019]在一個具體的實施例中，第二橡膠墊與底板之間設置有第一環氧玻璃布板。
[0020]在一個具體的實施例中，逆變模塊還包括設置在底板上的且外接控制單元的溫度繼電器以及設置在溫度繼電器與底板之間的導熱絕緣橡膠薄膜，溫度繼電器用于當檢測到的底板溫度高于預設值時向控制單元發送預警信號。
[0021]在一個具體的實施例中，逆變模塊還包括位于溫度繼電器背離底板一側的、邊緣部分固定在底板上的且中間部分將溫度繼電器壓向底板的第二環氧布板。
[0022]與現有技術相比，本申請的實施例有以下優點:
[0023](I)模塊化程度高，逆變模塊的各個半橋臂單元獨立設置且相互間隔，并獨立進行工作，相當于逆變模塊中的更小的模塊。另外，逆變模塊還可以抽屜式地安裝在電氣柜的逆變模塊箱內，拆卸方便，并且與電氣柜的絕緣良好。
[0024](2)該逆變模塊通用化程度高，各個半橋臂單元之間相互獨立，可以選擇性地串聯或并聯各個半橋臂單元的輸入端，使得逆變模塊可以適用于不同的應用場合。
[0025](3)器件布局合理，主要部件之間設置成層疊的且相互間隔開結構可以保持主要部件之間的良好絕緣以及進行良好通風散熱。
[0026](4)本逆變模塊可以不設置復合母排。
[0027]本發明的其它特征和優點將在隨后的說明書中闡述，并且，部分地從說明書中變得顯而易見，或者通過實施本發明的技術方案而了解。本發明的目的和其他優點可通過在說明書、權利要求書以及附圖中所特別指出的結構來實現和獲得。
【附圖說明】
[0028]附圖用來提供對本申請的技術方案或現有技術的進一步理解，并且構成說明書的一部分。其中，表達本申請實施例的附圖與本申請的實施例一起用于解釋本申請的技術方案，但并不構成對本申請技術方案的限制。
[0029]圖1為本發明的一種實施方式的逆變模塊的局部剖視的主視示意圖。
[0030]圖2為本發明的一種實施方式的逆變模塊的局部剖視的俯視示意圖。
[0031]圖3為本發明的一種實施方式的逆變模塊的局部剖視的左視示意圖。
【具體實施方式】
[0032]本申請實施例以及實施例中的各個特征，在不相沖突前提下可以相互結合，所形成的技術方案均在本發明的保護范圍之內。以下將結合附圖及實施例來詳細說明本發明的實施方式。
[0033]圖1至圖3示意地表示出了本發明的一種實施方式的逆變模塊的結構。
[0034]如圖1所示，逆變模組包括散熱器10以及安裝在散熱器10上的兩個的半橋臂單元 20、30。
[0035]如圖2所不，散熱器10包括底板11以及垂直安裝在底板11的同一個面板上的若干散熱片12。優選地，散熱器10為鋁制散熱器。底板11上的熱量可以快速傳導到散熱片12上，再經散熱片12發散到環境中去。散熱器10可以采用強制風冷。
[0036]每個半橋臂單元包括安裝在底板11背離散熱片12的