专利名称：一种三相半控整流电路集成模块的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及数码发电机技术，尤其涉及一种三相半控整流电路集成模块。
背景技术：
数码发电机是利用永磁同步发电机和逆变控制器，将汽油机化学能转变为电能的便携式发电设备。与传统的普通发电机相比，具有显著的体积小、重量轻、噪音低、对环境污染少、节能且输出电压品质极高等特点，应用领域越来越广。图1是数码发电机系统构成示意图。所述数码发电机包括内燃机10，通过汽油燃烧提供动能；永磁同步发电机11，根据负载的变化发出变压变频(既不稳压也不稳频)且频率比市电频率高很多的三相交流电；三相半控整流电路12，将上述三相交流电整流并经电容滤波为合适的直流电；逆变器13和LC低通滤波器14将三相半控整流电路12的直流母线电压Udc转换为稳压稳频的单相交流电，向负载15输出。对于数码发电机而言，其核心是实现交流输出的主电路(即三相半控整流电路12和逆变器13)及其控制单元。在数码发电机的整个工作过程中，永磁同步发电机11根据负载的变化发出变压变频(既不稳压也不稳频)且频率比市电频率高很多的三相交流电。只有将此三相交流电整流并经电容滤波为合适的直流电，才能通过逆变器和输出滤波器将直流电转换为稳压稳频(如120V/60Hz、230V/50Hz等)输出的单相交流电。三相整流的实现形式可以是二极管整流、晶闸管半控整流、晶闸管全控整流和PWM 整流等。综合考虑整机成本和防止直流母线电压Udc过高等因素，通常采用晶间管半控整流的方案。三相半控整流电路12的示意图如图2所示，由共阳极的整流二极管T2、T4、T6 和共阴极的晶闸管T1、T3、T5搭成三相半控桥，分别连接永磁同步发电机11的三相输出端， 在电容器C上形成直流母线电压Udc，V+和V-分别表示直流母线电压的正极和负极。常用的控制方法是相位控制(相控)方式，由主控板输出的三路触发信号，分别连接到各晶闸管 T1、T3、T5的门极G1、G3、G5，控制各晶闸管的触发角从而调节直流母线电压Udc的大小。或者，通过控制三相半控整流电路三个晶闸管的同时导通与关断，控制直流母线电压Udc不至于过高。当Udc高于某一设定值时，同时关断三个晶闸管；当Udc低于某一设定值时，使三个晶间管全部导通，三相半控整流电路处于不控整流状态。由二极管和晶闸管(可控硅)构成的三相半控整流电路在市场上有标准的模块， 但是标准模块的外形和安装尺寸是固定的，在实际生产装配中通常采用的连接方式是螺丝连接方式，主控板必须考虑标准模块尺寸进行安装设计，从而导致了体积大、螺丝连接松动、安装不方便等问题。实际应用中的另一个问题是，相同功能标准模块的价格要比分立的二极管和分立的晶闸管贵很多。而如果将分立的三个二极管和分立的三个晶闸管直接焊装在印刷电路板(主控板)上，也会有安装不方便、绝缘和散热不便处理等问题。可见，现有技术中的三相半控整流电路，不论采用标准模块，还是采用分立的二极管和晶闸管进行焊接，都具有一定缺陷，不能满足数码发电机的实际需要。
实用新型内容针对现有技术中的上述问题，本实用新型提供了一种三相半控整流电路集成模块，利用分立的二极管和晶闸管构成集成化电路实现与主控板的插入式连接或焊接，能够缩小电路体积，实现方便快速安装，增加电路可靠性，同时降低了整机的成本。本实用新型所述的三相半控整流电路集成模块，包括基板(1)、三相半控桥电路 (2)和引脚；所述三相半控桥电路( 焊接在所述基板(1)上，并且在所述基板(1)上引出连接所述三相半控桥电路O)的引脚。优选地，所述三相半控桥电路( 包括第一至第三二极管(T2，T4，T6)和第一至第三晶闸管(Tl，Τ3，Τ5)。进一步优选地，所述第一至第三二极管(Τ2，Τ4，Τ6)是焊接在基板 (1)上的分立二极管单管器件；所述第一至第三晶闸管(Τ1，Τ3， ^)是焊接在基板(1)上的分立晶闸管单管器件。优选地，所述引脚包括分别连接所述三相半控桥电路O)中所述三个二极管(Τ2， Τ4，Τ6)阴极和三个晶闸管(Τ5，Τ1，Τ3)阳极的第一至第三输入引脚(30,31,32) 0所述引脚包括分别连接所述三相半控桥电路O)中第一至第三晶闸管(Tl，Τ3，Τ5)的门极(Gl，G3， G5)的第一至第三控制引脚(33，34，3幻。所述引脚还包括连接所述三相半控桥电路(2)中三个晶闸管(Tl，T 3，Τ5)阴极的第一输出引脚(36)和连接三个二极管(Τ2，Τ4，Τ6)阳极的第二输出引脚(37)。优选地，所述引脚是硬导体柱引脚；或者，所述引脚是导线引脚。优选地，所述三相半控整流电路集成模块还包括用于散热的金属外壳；或者，所述三相半控整流电路集成模块还包括用于散热的金属散热器。本实用新型采用集成模块代替传统的标准模块或者由分立的二极管和晶闸管搭建成的分立式电路，形成插件式的三相半控整流电路，不但便于与数码发电机主控板的连接，而且缩小了体积，增加了电路可靠性，降低了整机的成本。
图1是现有技术中数码发电机系统构成示意图；图2是现有技术中三相半控整流电路的结构示意图；图3是本实用新型实施例的三相半控整流电路集成模块结构示意图。
具体实施方式
为详细说明本实用新型的技术内容、构造特征、所实现目的及效果，以下结合具体实施方式
并配合附图详予说明。本实用新型实施例主要对传统的由分立的二极管和晶闸管单管或者标准模块搭建成的三相半控整流电路加以改进，在一块基板上形成三相半控整流电路集成模块。图3是本实用新型实施例的三相半控整流电路集成模块结构示意图。三相半控桥电路2焊接在一块基板1上，基板1可以是铝基板或者陶瓷基板，从而形成具有8个引脚的插件式集成模块。所述三相半控整流电路集成模块与数码发电机的主控板实现插入式电连接或者焊接。并且，所述集成模块的基板上安装金属外壳或散热器(未示出)，以利于散热。[0022]如图3所示，所述三相半控桥电路2包括共阳极的第一二极管T2、第二二极管T4 和第三二极管T6，共阴极的第一晶间管Tl、第二晶间管T3和第三晶间管T5。第一二极管 T2的阴极与第三晶间管T5的阳极相连接，第二二极管T4和第三二极管T6相类似地连接第一晶间管Tl和第二晶间管T3，从而搭接为一个典型的三相半控桥电路。所述第一至第三二极管T2、T4、T6是焊接在基板1上的分立二极管单管器件；所述第一至第三晶闸管Τ1、Τ3、 Τ5是焊接在基板1上的分立晶间管单管器件。所述引脚包括连接所述三相半控桥电路2中所述第一二极管Τ2阴极和第三晶闸管Τ5阳极的第一输入引脚30，连接所述三相半控桥电路2中所述第二二极管Τ4阴极和第一晶闸管Tl阳极的第二输入引脚31，连接所述三相半控桥电路2中所述第三二极管Τ6阴极和第二晶闸管Τ3阳极的第三输入引脚32。如图3所示，发电机G的三相交流输出分别连接所述第一至第三输入引脚30、31、32。所述引脚还包括分别连接所述三相半控桥电路2中第一至第三晶闸管Tl、Τ3、Τ5 的门极G1、G3、G5的第一至第三控制引脚33、34、35。数码发电机主控板中的晶闸管触发电路连接到第一至第三控制引脚33、34、35，通过以上引脚主控板输出触发信号，控制第一至第三晶闸管T1、T3、T5的导通与关断，从而调节直流母线电压Udc的大小。所述引脚还包括连接所述三相半控桥电路2中晶闸管Tl，Τ3，Τ5阴极的第一输出引脚36和连接二极管Τ2，Τ4，Τ6阳极的第二输出引脚37，通过第一和第二输出引脚36、37 作为正极V+和负极V-，输出直流母线电压Udc，在数码发电机中以上引脚通常连接滤波电容C和逆变电路。所述引脚可以是硬导体柱引脚，例如铜柱或者铝柱或者分立晶间管和分立二极管的管脚。或者，所述引脚也可以是导线。本实用新型形成了插件式的三相半控整流电路集成模块，不但便于与数码发电机主控板的连接，而且缩小了体积，增加了电路可靠性，降低了整机的成本。以上所述仅为本实用新型的实施例，并非因此限制本实用新型的专利范围，凡是利用本实用新型说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换(例如将所述晶闸管换为二极管构成的二极管桥电路，或者将共阴的晶闸管换为共阳的结构，或者将三相桥式电路换为单相或多相桥式电路等)，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本实用新型的专利保护范围内。
权利要求1.一种三相半控整流电路集成模块，其特征在于，包括基板(1)，三相半控桥电路(2) 和引脚，所述三相半控桥电路( 焊接在所述基板(1)上，并且在所述基板(1)上引出连接所述三相半控桥电路O)的引脚。
2.根据权利要求1所述的三相半控整流电路集成模块，其特征在于，所述三相半控桥电路(2)包括第一至第三二极管(T2，T4，T6)和第一至第三晶闸管(Tl，T3，T5)。
3.根据权利要求2所述的三相半控整流电路集成模块，其特征在于，所述第一至第三二极管(T2，T4，T6)是焊接在基板(1)上的分立二极管单管器件。
4.根据权利要求2所述的三相半控整流电路集成模块，其特征在于，所述第一至第三晶闸管(Tl，T3，T5)是焊接在基板(1)上的分立晶闸管单管器件。
5.根据权利要求2所述的三相半控整流电路集成模块，其特征在于，所述引脚包括分别连接所述三相半控桥电路O)中三个二极管(T2，T4，T6)阴极和三个晶闸管(Τ5，Τ1，Τ3) 阳极的第一至第三输入引脚(30，31，32)。
6.根据权利要求2所述的三相半控整流电路集成模块，其特征在于，所述引脚包括分别连接所述第一至第三晶闸管(Tl，T 3，Τ5)的门极(Gl，G3，G5)的第一至第三控制引脚 (33，34，35)。
7.根据权利要求2所述的三相半控整流电路集成模块，其特征在于，所述引脚包括连接所述三相半控桥电路( 中三个晶闸管(Τ1，Τ3， ^)阴极的第一输出引脚(36)和连接三个二极管(Τ2，Τ4，Τ6)阳极的第二输出引脚(37)。
8.根据权利要求1-7中任一项所述的三相半控整流电路集成模块，其特征在于，所述引脚是硬导体柱引脚或者导线。
9.根据权利要求1-7中任一项所述的三相半控整流电路集成模块，其特征在于，所述三相半控整流电路集成模块还包括用于散热的金属外壳。
10.根据权利要求1-7中任一项所述的三相半控整流电路集成模块，其特征在于，所述三相半控整流电路集成模块还包括用于散热的金属散热器。
专利摘要本实用新型提供了一种三相半控整流电路集成模块，包括基板(1)，三相半控桥电路(2)和引脚。其中所述三相半控桥电路(2)焊接在所述基板(1)上，并且在所述基板(1)上引出连接所述三相半控桥电路(2)的引脚，从而构成三相半控整流电路集成模块。本实用新型采用三相半控整流电路集成模块代替传统的由分立的二极管和晶闸管单管或者标准模块搭建成的三相半控整流电路，形成插件式结构，不但便于三相半控整流电路与数码发电机主控板的连接，而且缩小了体积，增加了电路可靠性。同时，与相同功能的标准模块相比，本实用新型采用的集成模块极大地降低了成本。
文档编号H05K7/20GK202160123SQ201120241949
公开日2012年3月7日 申请日期2011年7月11日 优先权日2011年7月11日
发明者李旭春 申请人:常州格力博工具有限公司, 李旭春