三电平拓扑模块、三电平拓扑模组、逆变器以及电器设备的制作方法

本实用新型属于电器设备技术领域，尤其涉及三电平拓扑模块、三电平拓扑模组、逆变器以及电器设备。

背景技术：

在中高压大功率领域，多电平以其输出性能好、谐波含量小、效率高等优点被广泛应用。其中，以三电平应用于地最为广泛，例如，三电平anpc(activeneutralpointclamped)功率模块就广泛应用于逆变器领域。但是，如图1所示，现有的三电平anpc功率模块组成方式为三个模块垂直设置，再组合形成模组，导致产品体积大，给维护和生产带来不便，也给运输造成压力，且为了连接模块需要花费大量铜排，大大增加系统成本。

因此，设计一种三电平拓扑模块，以解决上述缺陷，一直是本领域技术人员重点研究的问题之一。

技术实现要素：

本实用新型提供一种三电平拓扑模块，旨在解决现有的三电平拓扑模块体积大、成本高的技术问题。

本实用新型是这样实现的，提供一种三电平拓扑模块，包括：

垂直放置的第一功率模块；

水平放置的第二功率模块，邻近设置于所述第一功率模块；

水平放置的第三功率模块，邻近设置于所述第一功率模块且与所述第二功率模块对应设置；

其中，所述第一功率模块的集电极、所述第二功率模块的集电极以及发射极位于同一水平线，所述第一功率模块的发射极上设有第一铜排，并通过所述第一铜排连接所述第二功率模块的集电极，所述第一功率模块的公共极上设有第二铜排，并通过所述第二铜排连接所述第三功率模块的集电极或者公共极，所述第二功率模块的公共极上设有第三铜排，并通过所述第三铜排连接所述第三功率模块的发射极。

更进一步地，所述第一功率模块的集电极上设有第四铜排，所述第二功率模块的发射极上设有第五铜排，所述第三功率模块的公共极或者集电极上设有第六铜排。

本实用新型还提供一种三电平拓扑模组，包括多组如上所述的三电平拓扑模块，各组三电平拓扑模块呈阵列排布，上一三电平拓扑模块的连接所述第三功率模块的集电极的第二铜排通过第七铜排连接下一三电平拓扑模块的连接所述第三功率模块的公共极的第二铜排，上一三电平拓扑模块的第三铜排通过至少一个第八铜排连接下一三电平拓扑模块的第三铜排。

更进一步地，所述第八铜排设有两个。

本实用新型还提供一种逆变器，包括如上所述的三电平拓扑模组。

本实用新型还提供一种电器设备，包括如上所述的逆变器。

本实用新型的有益效果在于，设有垂直放置的第一功率模块、水平放置的第二功率模块以及第三功率模块，比之现有三个垂直设置的功率模块，产品体积小，且只需较少的铜排，即能够实现相互之间的连接，再与外部设备连接以实现功能。

附图说明

图1是现有技术的三电平anpc功率模块的示意图；

图2是本实用新型实施例提供的三电平拓扑模块的示意图；

图3是本实用新型实施例提供的三电平拓扑模组的示意图。

具体实施方式

为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

本实用新型提供一种三电平拓扑模块，设有垂直放置的第一功率模块1、水平放置的第二功率模块2以及第三功率模块3，比之现有三个垂直设置的功率模块，产品体积小，且只需较少的铜排，即能够实现相互之间的连接，再与外部设备连接以实现功能。

实施例一

参考图2，本实施例一提供一种三电平拓扑模块，包括：垂直放置的第一功率模块1；水平放置的第二功率模块2，邻近设置于第一功率模块1；水平放置的第三功率模块3，邻近设置于第一功率模块1且与第二功率模块2对应设置。

在本实施例中，第一功率模块1放置在左侧，第二功率模块2和第三功率模块3放置在右侧，且第二功率模块2和第三功率模块3上下对立放置。第一功率模块1、第二功率模块2和第三功率模块3均采用62mm模块，利用小型功率模块，能够进一步实现产品小型化。

其中，第一功率模块1的集电极11、第二功率模块2的集电极21以及发射极22位于同一水平线，第一功率模块1的发射极12上设有第一铜排121，并通过第一铜排121连接第二功率模块2的集电极21，第一功率模块1的公共极13上设有第二铜排131，并通过第二铜排131连接第三功率模块3的集电极31或者公共极33，第二功率模块2的公共极23上设有第三铜排231，并通过第三铜排231连接第三功率模块3的发射极32，通过较短的第一铜排121、第二铜排131和第三铜排231进行各个功率模块之间的连接，减小了各个功率模块之间的杂散电感，减小了igbt应力。进一步地，可采用叠层铜排进行连接，以进一步地减小杂散电感。

进一步地，第一功率模块1的集电极11上设有第四铜排111，第二功率模块2的发射极22上设有第五铜排221，第三功率模块3的公共极33或者集电极31上设有第六铜排331，第六铜排331设有两端，一端设在第三功率模块3的公共极33或者集电极31位置。需要说明的是，当第二铜排131连接第三功率模块3的集电极31时，第三功率模块3的公共极33设有第六铜排331，当第二铜排131连接第三功率模块3的公共极33时，第三功率模块3的集电极31设有第六铜排331。

第一功率模块1的集电极11作为正母线输入端，第二功率模块2的集电极21作为母线中点输入端，第二功率模块2的发射极22作为负母线输入端，第六铜排331上非位于公共极33或者集电极31位置的一端作为输出端。外部设备的电容模块通过正母线输入端、母线中点输入端、负母线排输入端与三电平拓扑模块进行连接，各个功率模块之间通过并联铜排实现并联模块之间电位平衡。在本实用新型中，三电平拓扑模块设有垂直放置的第一功率模块1、水平放置的第二功率模块2以及第三功率模块3，比之现有三个垂直设置的功率模块，产品体积小，且只需较少的铜排，即能够实现相互之间的连接，再与外部设备连接以实现功能。

实施例二

参考图3，本实施例二提供一种三电平拓扑模组，包括多组如实施例一所述的三电平拓扑模块，各组三电平拓扑模块呈阵列排布，例如，各组三电平拓扑模块水平阵列排布。

其中，上一三电平拓扑模块的连接第三功率模块3的集电极31的第二铜排131通过第七铜42排连接下一三电平拓扑模块的连接第三功率模块3的公共极33的第二铜排131，上一三电平拓扑模块的第三铜排231通过至少一个第八铜排41连接下一三电平拓扑模块的第三铜排231。以图3为例，位于左方的三电平拓扑模块为上述的上一三电平拓扑模块，位于右方的三电平拓扑模块为下一三电平拓扑模块，位于左方的三电平拓扑模块的连接第三功率模块3的集电极的第二铜排131通过第七铜排42连接位于右方的三电平拓扑模块的连接第三功率模块3的公共极33的第二铜排131，位于左方的三电平拓扑模块的第三铜排231通过两个第八铜41排连接位于右方的三电平拓扑模块的第三铜排231。

通过多组如实施例一所述的三电平拓扑模块组成的三电平拓扑模组，产品体积小，且只需较少的铜排，即能够实现相互之间的连接，再与外部设备连接以实现功能。

实施例三

本实施例三提供一种逆变器，包括如实施例二所述的三电平拓扑模组。

逆变器使用如实施例二所述的三电平拓扑模组，三电平拓扑模组占用空间小，有利于逆变器的电器部件布局，且有利于逆变器的小型化。

实施例四

本实施例四提供一种电器设备，包括如实施例三所述的逆变器。

电器设备使用如实施例三所述的逆变器，逆变器使用如实施例二所述的三电平拓扑模组，三电平拓扑模组占用空间小，有利于电器设备的电器部件布局，且有利于电器设备的小型化。

在本实用新型中，三电平拓扑模块设有垂直放置的第一功率模块1、水平放置的第二功率模块2以及第三功率模块3，比之现有三个垂直设置的功率模块，产品体积小，且只需较少的铜排，即能够实现相互之间的连接，再与外部设备连接以实现功能。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。