專利名稱：一種功率開關器件過電壓吸收結構的制作方法
技術領域：
本實用新型屬于DC-AC逆變電路應用領域，特別是逆變電路功率開關器件過電壓吸收電路結構。
背景技術：
常用的DC-AC逆變電路功率開關器件過電壓吸收和防止措施有以下幾種
圖1為電容直接吸收，把電容接在緊靠功率開關器件模塊的電極母線上，吸收電極母線上的過電壓；該方案僅使用在產品尺寸較小、功率較小的場合。圖2為在靠近功率開關器件的母線上使用電阻、電容和二極管器件吸收；該方案使用在產品的功率和尺寸較大的場合。圖3為雙電阻、電容、二極管器件吸收，使用在產品中上下兩個功率開關器件分立安裝，無法獲得較小的分布電感的場合。以上三種吸收方式，分布電感都較大，吸收效果不太理想。圖6為母線采用低分布電感銅板層裝結構，該結構可代替分布電感較大的銅條母線，能有效降低母線分布電感引起的過電壓；常使用在大功率，多個模塊并聯的場合，但該結構仍然要使用過電壓吸收措施。銅板母線層裝結構，因分布電感較低，使過電壓幅度也降低，因此，對吸收回路的要求相對較低。但銅版制作工藝復雜、用料多、成本高、安裝維修困難。
發明內容
本實用新型的目的是提供一種分布電感小，吸收效果好，結構簡單的DC-AC逆變電路功率開關器件過電壓吸收結構。
為了實現上述目的，本實用新型由功率開關器件、正極母線、負極母線、電解電容、吸收電容、無感電容和雙絞導線組成，吸收電容的兩端接頭直接接在功率開關器件的正端和負端上，電解電容的正極和負極分別接在正極母線和負極母線上，正極母線和負極母線分別與功率開關器件的正端和負端聯接，雙絞導線一端的兩根導線頭分別接在功率開關器件的正端和負端上，其另一端的兩根導線頭分別接在無感電容的兩個接頭上，無感電容安裝在功率開關器件的附近。
本實用新型的有益效果是能夠有效地降低功率開關器件上產生的過電壓；并因使用了一組安裝在功率開關器件附近的并聯成組無感電容，以雙絞導線連接，大大提高了布局上的靈活性；在母線為銅條結構時，使用該方案吸收過電壓非常有效，以至于不必采用低分布電感的銅版母線層裝結構，大大提高制造工藝性和降低成本。
以下結合附圖和實施例對本實用新型作進一步的詳細說明。
圖1為電容直接吸收電原理圖圖2為R、C、D器件吸收電原理圖圖3為雙R、C、D器件吸收電原理圖圖4為本實用新型電原理圖圖5為本實用新型結構布局示意圖圖6為板狀正極母線、負極母線裝配位置示意圖附圖中1.功率開關器件，2.正極母線，3.負極母線，4.電解電容，5.吸收電容，6.無感電容，7.雙絞導線，8.絕緣層具體實施方式
如圖4、圖5所示，本實用新型由功率開關器件1、正極母線2、負極母線3、電解電容4、吸收電容5、無感電容6和雙絞導線7組成；吸收電容5的兩端接頭直接接在功率開關器件1的正端和負端上，電解電容4的正極和負極分別對應接在正極母線2和負極母線3上，正極母線2和負極母線3的另一端分別對應與功率開關器件1的正端和負端聯接，雙絞導線7一端的兩根導線頭分別接在功率開關器件1的正端和負端上，其另一端的兩根導線頭分別接在無感電容6的兩個接頭上，無感電容6安裝在功率開關器件1的附近。
在逆變用功率開關器件的正負端聯接點，首先接入短引腳吸收電容，吸收最高頻率成份的過電壓脈沖能量，其次距功率開關器件1較近的地方安裝一組較大容量的并聯成組無感電容6，并用雙絞導線7將無感電容6兩端連到功率開關器件1的正極母線2和負極母線3連接點上，吸收較高頻率成份的過沖脈沖能量；第三是利用接在正極母線2和負極母線3上的濾波電解電容4吸收低頻率成份的母線電壓波動。通過這樣三組電容分擔吸收過電壓脈沖，使母線上過電壓脈沖幅度顯著降低，特別是較高頻率成份的過電壓脈沖能量被一組較大容量的無感電容6吸收，而且再使用雙絞導線7連接，其無感電容在機器里的位置變得幾乎不受連接線長度的限制、方便自如，達到不用正負極低分布電感銅板結構也可獲得功率開關器件1上過電壓良好吸收的目的。通常功率開關器件1使用上下管組合在一起的模塊(例如IGBT模塊)，它的模塊正端和模塊負端，分別接到電源正極母線2和負極母線3，電源上并聯接有電解電容4，電解電容4用來做電源整流后濾波和正極母線2與負極母線3上的過電壓低頻成份吸收旁路；在功率開關器件1的正負極端子間直接以很短連接線接小尺寸無感吸收電容5，該電容用于吸收過電壓高頻成份，連接線短的目的是使該吸收電容與正極母線2和負極母線3連接后，其回路的分布電感極小，有利于高頻成份吸收；本實用新型要點是在于功率開關器件1的近旁安裝一組無感電容6，這組電容用雙絞導線7與電源的正極母線2和負極母線3相連。使用并聯成組無感電容6而不是一個無感電容，是因為一組容量小的電容并聯后的總分布電感要比一個同等容量大尺寸電容的分布電感小很多；使用雙絞導線7的目的是雙絞導線因緊密纏繞使兩根絕緣導線的磁場抵消，總分布電感極低，雖然并聯成組無感電容6安裝在離功率開關器件1稍遠的地方，但由于雙絞導線7的應用，就像這組無感電容6直接接在吸收電容5的位置相仿，使較高頻率的過電壓得到有效吸收。
整個逆變器上有若干個功率開關器件，每個功率開關器件上都采用本實用新型所述的并聯成組無感電容、雙絞導線吸收方法，使得整個逆變器過電壓吸收布局方便，吸收有效。由于該吸收電路結構的使用，銅條母線上的分布電感的作用已降低得很小，不會發生高的過電壓。因而在銅條母線能承受工作電流的情況下，較大功率時仍然不必使用成本高的低分布電感層裝結構銅板母線(見圖6所示)。
權利要求1.一種功率開關過電壓吸收結構，它由功率開關器件、正極母線、負極母線、電解電容、吸收電容組成；其特征在于它還有無感電容和雙絞導線；吸收電容的兩端接頭直接接在功率開關器件的正端和負端上，電解電容的正極和負極分別接在正極母線和負極母線上，正極母線和負極母線與功率開關器件的正端和負端電聯接，雙絞導線一端的兩根導線頭分別接在功率開關器件的正端和負端上，其另一端的兩根導線頭分別接在無感電容的兩個接頭上，無感電容安裝在功率開關器件的附近。
2.根據權利要求1所述的功率開關器件過電壓吸收結構，其特征在于所述無感電容由兩個或兩個以上電容并聯組成。
3.根據權利要求1所述的功率開關器件過電壓吸收結構，其特征在于所述雙絞導線由兩根各自絕緣的導線相互纏繞制成。
4.根據權利要求1所述的功率開關器件過電壓吸收結構，其特征在于所述吸收電容為小尺寸短引線無感電容。
專利摘要本實用新型公開了一種DC－AC逆變器中功率開關器件過電壓吸收結構，它由功率開關器件、正極母線、負極母線、電解電容、吸收電容、無感電容和雙絞導線組成；吸收電容的兩端接頭直接接在功率開關器件的正負端頭上，電解電容的正負極對應接在正負極母線上，正負極母線與功率開關器件的正負端對應聯接，雙絞導線一端的兩根導線頭分別接在功率開關器件的正負端上，其另一端的兩根導線頭分別接在無感電容的兩個接頭上，無感電容安裝在功率開關器件的附近。該結構分布電感極小，過電壓吸收能力強，因此可以簡化逆變器結構，降低制造成本。
文檔編號H02M1/00GK2622925SQ0323490
公開日2004年6月30日 申請日期2003年6月13日 優先權日2003年6月13日
發明者劉永言 申請人:成都希望電子研究所