無感電容板結構的製作方法

2023-05-28 23:27:11 2

專利名稱：無感電容板結構的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種電力自動化產品，尤其是電網靜止同步補償器(即DSTATC0M)用的電容安裝板的結構，具體地說是一種無感電容板結構。
技術背景電網諧波汙染問題日益嚴重，人們對供電可靠性和電能質量的要求卻越 來越高。配電網靜止同步補償器(DSTATC0M)可以克服無源濾波器等傳統諧 波抑制產品的缺點，以其卓越的濾波性能受到廣泛關注。近幾年來，數字信 號處理技術的高速發展，使得以數位化控制技術實現的有源電力濾波器成為 電力電子技術中新的研究熱點。但令人遺憾的是，國內現在對大容量 DSTATCOM的研發還處於起步階段，主電路結構比較簡陋，可靠性不高，整體 構架不清晰，拆卸性能不佳等。近年來雖然也作了一些改進，但它們仍然存 在1. 雜散電感大直接將無感電容安裝固定在正負母排的螺柱上，而且在 接觸處的載流量小，雜散電感大。2. 固定不緊將每個無感電容器的電阻腿繞成圓環狀，直接固定在螺柱 上，這樣不僅不易固定，而且裝拆非常不便，且電阻腿容易損壞。3. 無感電容的容量無法擴展。 發明內容本實用新型的目的是針對現有的DSTATC0M的主電路中的無感電容器因 安裝連接方式不對而存在的雜散電感大、固定不可靠、容易擴展性差的問題， 提供一種新型的無感電容板結構，以保證主電路雜散電感小、結構可靠、電 解電容不易損壞。本實用新型的技術方案是-一種無感電容板結構，包括印製板1，其特徵是在印製板1的正面和反
面均覆有金屬導電層，無感電容器2安裝在印製板1上，它的負極與印製 板1正面的金屬導電層焊接相連，它的正極與印製板1反面的金屬導電 層焊接相連，無感電容器2的負極通過與印製板1正面的金屬導電層焊 接相連的負極連接柱3連接到負母排5上，無感電容器2的正極通過與 印製板1反面的金屬導電層焊接相連的正極連接柱4連接到正母排6上， 正母排6和負母排5疊裝在一起，它們之間安裝有絕緣紙。所述的無感電容器2的連接方向與母排磁場方向平行。本實用新型的有益效果1. 利用本實用新型的無感電容板製造的緩衝電路更為可靠，它大大減少 了緩衝電路的雜散電感，有利於保證主電路更為可靠安全地運行。2. 整體結構電路清晰、結構美觀，便於調試和維護。3. 能有效保證無感電容器不易損壞，無感電容器直接焊在印製板上，印 制板連接在螺柱上，這樣，電容器裝拆方便，不易損壞。4. 電容的容量可擴展，無感電容器的個數可以根據需要進行增減。

圖1是使用本實用新型的無感電容的緩衝電路圖。圖2是本實用新型的無感電容器布置方向與雜散電感之間的關係示意圖。圖3是本實用新型的無感電容排結構示意圖。 圖4是圖3的A-A剖視結構示意圖。
具體實施方式
以下結合附圖和實施例對本實用新型作進一步的說明。 如圖3、 4所示。一種無感電容板結構，包括印製板1,其特徵是在印製板1的正面和反 面均覆有金屬導電層，無感電容器2安裝在印製板1上，它的負極與印製板 1正面的金屬導電層焊接相連，它的正極與印製板i反面的金屬導電層焊接 相連，無感電容器2的負極通過與印製板1正面的金屬導電層焊接相連的負 極連接柱3連接到負母排5上，無感電容器2的正極通過與印製板1反面的 金屬導電層焊接相連的正極連接柱4連接到正母排6上，正母排6和負母排5疊裝在一起，它們之間安裝有絕緣紙。正母排6和負母排5之間的距離應 小於等於0.8mm。本實用新型未涉及部分與現有技術相同或可採用現有技術加以實現。 以下是本實用新型的電氣原理說明-圖1是安裝有本實用新型無感電容板的緩衝電路圖。無感電容是用於吸 收IGBT關斷過程中釋放的能量。按照能量守恆定理，緩衝電容吸收的能量等 於直流母線的等效電感釋放的能量,則有如下等式2 5 ^ 2 2 2 AU2 C2式中L,是等效引線電感，由主電路結構決定，1。是負載電流，C:是無感電容容量，L3、 L4是驅動電路等效電感，C,是直流側電解電容，Ll、 L2是直流側 等效電感。在同樣的電流下,要使電壓變化小，就必須減小緩衝電路雜散電 感，增大電容容量。而且可以看出，緩衝電路雜散越小，同樣的電壓變化下 所需的無感電容容量也越小。在具體設計緩衝電路時，可採用28隻2uF/DC1250V的無感電容並聯，以 增大無感電容的容量，減小電壓過衝。在此基礎之上，無感電容焊接在PCB 上，通過連接螺柱固定PCB在母排。能有效減小連接過程中的電感，同時也增加了電路的通流能力和主電路整體的美觀性和良好的可拆卸性。圖2是各種PCB設計方案的比較。第一組上圖正負母排幾乎無重疊，下 圖正負母排完全重疊，下圖布線雜散電感是上圖的布線雜散電感的20%。第 二組上下圖都是正負母排都是對稱重疊的，但是上圖電容的連接方向和母排 磁場方向垂直，下圖電容的連接方向和母排磁場方向平行，下圖的雜散電感 是上圖的雜散電慼30%。第三組上下圖也是正負母排對稱重疊，無感電容的 連接方向和母排磁場方向平行，只是並聯安裝電容的數目增加，減小電流的 迴路面積，母排的雜散減小50%。由於圖中的雜散電感是逐級遞減的，所以 本實用新型採用了第三組方案設計的PCB，使電流迴路包含的面積最小，有 效減小緩衝電路的雜散電感。通過測量緩衝電路雜散電感小於10nH。通過以 上改進，可有效地減小了在IGBT關斷過程中緩衝電路無感電容的電壓過衝， 有效地保護了 IGBT可靠運行。
權利要求1、 一種無感電容板結構，包括印製板(1)，其特徵是在印製板(1)的正面和反面均覆有金屬導電層，無感電容器(2)安裝在印製板(1)上，它的負 極與印製板(1)正面的金屬導電層焊接相連，它的正極與印製板(1)反面 的金屬導電層焊接相連，無感電容器(2)的負極通過與印製板(1)正面的 金屬導電層焊接相連的負極連接柱(3)連接到負母排(5)上，無感電容器 (2)的正極通過與印製板(1)反面的金屬導電層焊接相連的正極連接柱(4) 連接到正母排(6)上，正母排(6)和負母排(5)疊裝在一起，它們之間安 裝有絕緣紙。
2、 根據權利要求1所述的無感電容板結構，其特徵是所述的無感電容器(2) 的連接方向與母排磁場方向平行。
專利摘要一種無感電容板結構，屬於電力技術領域，包括印製板(1)，其特徵是在印製板(1)的正面和反面均覆有金屬導電層，無感電容器(2)安裝在印製板(1)上，它的負極與印製板(1)正面的金屬導電層焊接相連，它的正極與印製板(1)反面的金屬導電層焊接相連，無感電容器(2)的負極通過與印製板(1)正面的金屬導電層焊接相連的負極連接柱(3)連接到負母排(5)上，無感電容器(2)的正極通過與印製板(1)反面的金屬導電層焊接相連的正極連接柱(4)連接到正母排(6)上，正母排(6)和負母排(5)疊裝在一起，它們之間安裝有絕緣紙。本實用新型解決了現有的DSTATCOM的主電路存在的雜散電感大，可靠性差的問題，具有主電路雜散電感小、結構可靠、擴展性好的優點。
文檔編號H05K1/18GK201039590SQ200720036929
公開日2008年3月19日 申請日期2007年5月11日 優先權日2007年5月11日
發明者張紫賢, 詹國敏, 趙海泉, 東 韋 申請人:南京鈦能電氣有限公司