Igbt功率單元及具有該igbt功率單元的變流器的制造方法
【技術領域】
[0001] 本實用新型設及變流器技術領域，更具體地設及一種適用于變流器的IGBT功率 單元及具有該IGBT功率單元的變流器。
【背景技術】
[0002] 在變流器技術領域中，為了方便安裝與維護檢修，模塊化的IGBT功率單元得到了 廣泛的重視與應用。集成了散熱模塊、IGBT、支撐電容、疊層母排W及相關驅動與控制模塊 的功率單元，具有很好的互換性，安裝相對簡捷，能較好地滿足軌道交通行業高功率、高性 能和高可靠性的要求。但在眾多的模塊化設計產品中，設計人員往往側重的是功率單元內 部器件的布置，而對單元與外部的接口考慮不多；或者雖然有所考慮，但也只是針對某個變 流器產品來設計。該樣帶來的結果就是一些功率單元只能按一個方向安裝，而一些單元雖 然能改變安裝方向，卻因為接線端子的位置不合理而造成接線困難，需要在變流器產品中 留出更多的空間來接線。該就限制了功率單元的使用范圍，也就是說該類功率單元具有互 換性但缺少通用性，只能安裝到某個具體的變流器產品上。在設計新的變流器產品時，該些 功率單元很難直接利用，一般需要更改接口設計甚至全盤重新設計，該無疑會加大設計工 作量、延長產品設計周期、增加企業倉儲成本，并最終影響企業的競爭力。 【實用新型內容】
[0003] 本實用新型所要解決的技術問題是提供一種通用性較強的IGBT功率單元。
[0004] 為了解決上述技術問題，本實用新型提供一種IGBT功率單元，適用于變流器中， 所述IGBT功率單元包括由后往前設置的散熱器模塊、IGBT模塊、疊層母排、直流支撐電容 及控制盒，而且還包括兩個直流接口銅排和四個交流接口銅排，兩個所述直流接口銅排設 置于所述直流支撐電容的左側且大體上相對于所述IGBT功率單元的橫向中屯、線上下對稱 分布，四個所述交流接口銅排設置于所述直流支撐電容的右側，且也大體上相對于所述橫 向中屯、線上下對稱分布。
[0005] 其進一步技術方案為；所述疊層母排包括主體部，該主體部平鋪于所述IGBT模塊 和所述直流支撐電容之間；所述主體部的左端向前側彎折延伸出來而形成中間段，該中間 段與所述直流支撐電容連接；所述中間段的前端向左側彎折延伸出來而形成所述直流接口 銅排，該直流接口銅排位于整個IGBT功率單元中的前側。
[0006] 其進一步技術方案為：所述交流接口銅排包括后端部，該后端部通過一交流引出 銅排與所述IGBT模塊相連；所述后端部的左端向前側彎折延伸出來而形成中間端部，從該 中間端部的前端向右側彎折延伸出來而形成前端部，該前端部位于整個IGBT功率單元中 的前側。
[0007] 其進一步技術方案為：多個所述IGBT模塊平鋪在所述散熱器模塊上，所述直流支 撐電容的上下兩側均設置有IGBT驅動板W驅動所述IGBT模塊。
[0008] 其進一步技術方案為：所述IGBT功率單元還包括多個傳感器模塊，所述多個傳感 器模塊設置于所述直流支撐電容的右側，所述傳感器模塊穿設于至少一個所述交流接口銅 排上。
[0009] 同時，本實用新型還提供一種變流器，其包括箱體及安裝于所述箱體上的IGBT功 率單元，其中，IGBT功率單元采用上述IGBT功率單元。
[0010] 其進一步技術方案為：所述IGBT功率單元通過一固定裝置固定到所述箱體上，所 述固定裝置包括有預先固定于所述IGBT功率單元上的固定座、彈性膠圈、螺栓及與所述螺 栓配套的螺母，所述固定座內部設有臺階孔，該臺階孔包括第一通孔及與該第一通孔連通 的第二通孔，所述第一通孔的孔徑小于所述第二通孔的孔徑，所述螺栓的螺帽的外徑大于 所述第一通孔的內徑；所述彈性膠圈置于所述第二通孔內且其內徑小于所述螺桿的外徑； 所述螺栓的螺桿依次貫穿所述臺階孔的第一通孔和第二通孔及箱體后螺合于螺母上，所述 彈性膠圈套于所述螺桿上而與所述螺桿過盈配合。
[0011] 其進一步技術方案為：所述固定裝置還包括第一墊圈，所述臺階孔還包括第立通 孔，所述第二通孔位于所述第一通孔和第=通孔之間，所述第一墊圈套于所述螺栓上且置 于所述第=通孔內，所述第一墊圈的內徑小于所述功率單元上的對應安裝孔的孔徑且與所 述螺栓相配套。
[0012] 其進一步技術方案為：所述固定座通過緊固件、膠接、焊接或馴接的方式固定在所 述散熱器模塊上。
[0013] 其進一步技術方案為：所述固定座上形成有兩凹陷區，每個所述凹陷區內設有一 緊固件，所述固定座通過兩所述緊固件固定在所述散熱器模塊上。
[0014] 與現有技術相比，在本實用新型IGBT功率單元中，由于將交流接口銅排和直流 接口銅排的布局進行特殊設計，使其兩者分別位于IGBT功率單元中的左右兩側且相對于 IGBT功率單元的橫向中屯、線大致對稱設置，基于該近似對稱化的設計，本實用新型的IGBT 功率單元在安裝時可W進行左右對調，具有較強的通用性，可直接應用于不同變流器產品 中，從而可減少功率單元的種類和數量，減輕企業倉儲成本，減少產品設計中的重復工作， 帶來良好的經濟效益。
[0015]通過W下的描述并結合附圖，本實用新型將變得更加清晰，該些附圖用于解釋本 實用新型的實施例。
【附圖說明】
[0016] 圖1是本實用新型IGBT功率單元一實施例的立體圖；
[0017] 圖2是圖1所示IGBT功率單元另一角度的立體圖；
[0018] 圖3是圖1所不IGBT功率單兀主視圖；
[0019] 圖4是圖1所不IGBT功率單兀仰視圖；
[0020] 圖5展示了本實用新型IGBT功率單元中固定裝置的分解立體結構；
[0021] 圖6和圖7展示了本實用新型IGBT功率單元中固定裝置的不同使用狀態。
【具體實施方式】
[0022] 下面將結合本實用新型實施例中的附圖，對實施例中的技術方案進行清楚、完整 地描述，附圖中類似的組件標號代表類似的組件。顯然，W下將描述的實施例僅僅是本實用 新型一部分實施例，而不是全部的實施例。基于本實用新型中的實施例，本領域普通技術 人員在沒有作出創造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本實用新型保護的范 圍。
[0023] 圖1至圖5展示了本實用新型IGBT功率單元的一實施例，其適用于變流器（圖未 示）中。參照圖1至圖5,本實施例的IGBT功率單元10包括散熱器模塊1UIGBT模塊12、 疊層母排13、直流支撐電容14、控制盒15、兩直流接口銅排16W及四個交流接口銅排17。 所述散熱器模塊11、IGBT模塊12、疊層母排13、直流支撐電容14W及控制盒15由后至前 依次設置，也即，所述散熱器模塊11位于整個IGBT功率單元10中的最后方，所述控制盒15 位于整個IGBT功率單元10中的最前方。兩所述直流接口銅排16設置于所述直流支撐電 容14的左側且大體上相對于所述IGBT功率單元10的橫向中屯、線X上下對稱分布，四個所 述交流接口銅排17設置于所述直流支撐電容14的右側，且也大體上相對于所述橫向中屯、 線X上下對稱分布。基于上述直流接口銅排16和交流接口銅排17大體上相對于所述橫向 中屯、線X上下對稱的布局設計，本實施例的IGBT功率單元10具有較好的通用性，其能適應 不同的進出線接口方式。例如，基于圖1所示的IGBT功率單元10所在位置，當變流器內的 直流接口和交流接口是左右布置而剛好分別對應于IGBT功率單元10上的直流接口銅排16 和交流接口銅排17,此時，可方便地將IGBT功率單元10上的直流接口銅排16與變流器內 的直流接口相連，將交流接口銅排17與變流器內的交流接口相連；而當變流器內的直流接 口和交流接口是與上述相反的布置時，也即，直流接口位于圖1所示IGBT功率單元10的右 偵U，而交流接口位于其左側，此時，僅需將圖1所示的IGBT功率單元1