本實(shí)用新型涉及一種風(fēng)冷功率單元，屬于風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的變流器的配件技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)：

風(fēng)能作為一種清潔的可再生能源越來越受到重視，風(fēng)力發(fā)電技術(shù)也隨之迅猛發(fā)展。風(fēng)電變流器是風(fēng)電技術(shù)的關(guān)鍵器件，而功率單元又是風(fēng)電變流器的核心部件。它通過控制功率元件的開通和關(guān)斷，來改變輸入電壓的特性，起到整流和逆變的作用。

功率單元是風(fēng)電變流器的核心組成部分，目前普遍選用IGBT（絕緣柵雙極晶體管）作為功率單元逆變-整流電路的主開關(guān)元件。

現(xiàn)有功率單元選用的IGBT所組成的IGBT模塊，其功率過高，在使用時(shí)，功率存在裕量，直接導(dǎo)致需要更多的組件來配合以使得功率在可正常使用的范圍，結(jié)構(gòu)復(fù)雜、成本高。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本實(shí)用新型的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)中存在的上述不足，而提供一種包含低功率的IGBT模塊、結(jié)構(gòu)簡單、成本低的風(fēng)冷功率單元。

本實(shí)用新型解決上述問題所采用的技術(shù)方案是：一種風(fēng)冷功率單元，包括功率單元框架及安裝在框架上的散熱器和風(fēng)機(jī)，還包括安裝在功率單元框架上的功率模塊，所述功率模塊包括IGBT模塊組件、IGBT驅(qū)動板、電容陳列、疊層母排、銅排和放電電阻；所述IGBT模塊組件包括兩個(gè)并聯(lián)的IGBT模塊，所述IGBT模塊與IGBT驅(qū)動板連接；所述電容陳列包括八個(gè)并聯(lián)的支撐電容；所述IGBT模塊組件、電容陳列和放電電阻兩端均分別連接在疊層母排上，通過疊層母排形成并聯(lián)；所述銅排連接在IGBT模塊組件上，配合疊層母排形成全橋電路。

進(jìn)一步地，兩個(gè)IGBT模塊分別包含兩個(gè)IGBT，分別為IGBT一、IGBT二和IGBT三、IGBT四；四個(gè)IGBT的門極和發(fā)射極均分別與IGBT驅(qū)動板連接；IGBT一、IGBT三的集電極和IGBT二、IGBT四的發(fā)射極分別連接在疊層母排上，IGBT一的發(fā)射極與IGBT二的集電極連接，IGBT三的發(fā)射極與IGBT四的集電極連接；所述銅排將IGBT一和IGBT三的發(fā)射極串聯(lián)。

進(jìn)一步地，所述IGBT模塊是功率為650瓦的IGBT模塊。

進(jìn)一步地，所述支撐電容的電容值均為420微法。

進(jìn)一步地，所述放電電阻的阻值為150千歐。

本實(shí)用新型與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有以下優(yōu)點(diǎn)和效果：本實(shí)用新型在保證了整機(jī)功率的情況下，采用較低功率的IGBT模塊，去除了原有的IGBT模塊在使用時(shí)存在的裕量，降低了能耗；同時(shí)，減少了配合使用的支撐電容的數(shù)量，也直接減小了疊層母排在使用時(shí)所需要的面積，大大降低了成產(chǎn)成本。

附圖說明

圖1為本實(shí)用新型的功率模塊、IGBT驅(qū)動板和IGBT模塊組件的電路連接結(jié)構(gòu)示意圖。

圖2為本實(shí)用新型的IGBT驅(qū)動原理圖。

圖3為本實(shí)用新型的立體結(jié)構(gòu)示意圖。

圖4為本實(shí)用新型的主視結(jié)構(gòu)示意圖。

圖5為本實(shí)用新型的左視結(jié)構(gòu)示意圖。

附圖中：1為功率單元框架，2為散熱器，3為風(fēng)機(jī)，4為IGBT模塊組件，5為IGBT驅(qū)動板，6為電容陳列，7為疊層母排，8為銅排，9為放電電阻，10為風(fēng)機(jī)安裝板，11為絕緣板，12為支撐電容，13為IGBT模塊，14為進(jìn)風(fēng)口，15為出風(fēng)口，16為IGBT一、17為IGBT二，18為IGBT三，19為IGBT四。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖并通過實(shí)施例對本實(shí)用新型作進(jìn)一步的詳細(xì)說明，以下實(shí)施例是對本實(shí)用新型的解釋而本實(shí)用新型并不局限于以下實(shí)施例。

參見圖1-圖5，本實(shí)施例包括功率單元框架1、散熱器2、風(fēng)機(jī)3和功率模塊。功率模塊包括IGBT模塊組件4、IGBT驅(qū)動板5、電容陳列6、疊層母排7、銅排8和放電電阻9。

散熱器2安裝于功率單元框架1左半部分的上方，并采用螺紋連接固定。

散熱器2的正面（基面）安裝IGBT模塊組件3，IGBT模塊組件3底部涂抹上導(dǎo)熱硅膠后采用螺紋連接固定在散熱器2上。

風(fēng)機(jī)3安裝于散熱器2的下方，即位于功率單元框架1左半部份的下方，風(fēng)機(jī)4通過風(fēng)機(jī)安裝板10固定于功率單元框架1內(nèi)部，風(fēng)機(jī)4左側(cè)為進(jìn)風(fēng)口14，散熱器2頂部為出風(fēng)口15。

電容陳列6包括八個(gè)并聯(lián)的支撐電容12，支撐電容12的電容值均為420微法。疊層母排7以支撐電容12的數(shù)量為基礎(chǔ)，固定在功率單元框架1上。放電電阻9的阻值為150千歐。IGBT模塊組件4、電容陳列6和放電電阻9兩端均分別連接在疊層母排上，通過疊層母排7形成并聯(lián)。

IGBT模塊組件4由兩個(gè)功率為650瓦的IGBT模塊13組成。兩個(gè)IGBT模塊13分別包含兩個(gè)IGBT，分別為IGBT一16、IGBT二17和IGBT三18、IGBT四19；四個(gè)IGBT的門極和發(fā)射極均分別與IGBT驅(qū)動板5連接；IGBT一16、IGBT三18的集電極和IGBT二17、IGBT四19的發(fā)射極分別連接在疊層母排7上，IGBT一16的發(fā)射極與IGBT二17的集電極連接，IGBT三18的發(fā)射極與IGBT四19的集電極連接。

銅排8將IGBT一16和IGBT三18的發(fā)射極串聯(lián)。

IGBT驅(qū)動板5安裝于功率單元框架1左半部分的中間，并且一端固定于IGBT模塊組件3且與其聯(lián)接，一端固定于功率單元框架1，IGBT驅(qū)動板5不僅可以控制IGBT門極的開斷，而且可以起到部分電路保護(hù)作用，IGBT驅(qū)動板5的上方安裝絕緣板11，可以起保護(hù)作用。

IGBT驅(qū)動板5與外部變流器主控制器通過光纖連接。變流器主控制器發(fā)出PWM信號到IGBT驅(qū)動板5，IGBT驅(qū)動板5將PWM信號轉(zhuǎn)換成控制信號發(fā)送給IGBT以控制其開斷，IGBT驅(qū)動板5對IGBT具有短路保護(hù)和欠壓封鎖功能，并且IGBT驅(qū)動板5還可以將IGBT故障信息反饋至變流器主控制器。

PWM信號通過光纖傳輸?shù)絀GBT驅(qū)動板5后，PWM信號經(jīng)光電轉(zhuǎn)換，再由IGBT驅(qū)動板5中的IGBT控制器轉(zhuǎn)化為可靠的控制信號并經(jīng)功率放大后傳輸給IGBT，以此控制IGBT門極的開斷。

IGBT驅(qū)動板5通過檢測IGBT集電極和發(fā)射極的電流，當(dāng)電流超過設(shè)定值時(shí)，IGBT驅(qū)動板5切斷電路形成短路保護(hù)，并且將故障信號通過光纖反饋給變流器主控制器，從而保護(hù)IGBT不會內(nèi)部短路。

IGBT驅(qū)動板5通過檢測其內(nèi)部功率放大電路的電壓，當(dāng)電壓小于設(shè)定值時(shí)，IGBT驅(qū)動板5封鎖控制信號向IGBT門極的傳輸，從而形成欠壓封鎖，以此降低IGBT的故障風(fēng)險(xiǎn)。

雖然本實(shí)用新型已以實(shí)施例公開如上，但其并非用以限定本實(shí)用新型的保護(hù)范圍，任何熟悉該項(xiàng)技術(shù)的技術(shù)人員，在不脫離本實(shí)用新型的構(gòu)思和范圍內(nèi)所作的更動與潤飾，均應(yīng)屬于本實(shí)用新型的保護(hù)范圍。