邢新波 王江涛 刘 宏 王 磊

上海电气输配电集团 上海 200042

1 设计背景

随着电力电子技术和市场经济的快速发展,电力电子产品的设计趋向于个性化,用户群体对产品提出的要求越来越高,包括体积小、质量轻、容量大、可扩容、外观简洁大方、性能稳定优良、便于安装维修等。同等功率单元向体积小型化发展的同时,防护等级要求越来越高,对功率单元的整体散热设计提出了更高的要求。

笔者针对综合电能质量系列化产品,设计了模块化功率单元的散热结构,将控制系统与易发热器件分层布局,并将易发热器件设置在独立的散热风腔体内,提高了模块化功率单元的功率密度。

2 模块化概述

所谓模块化,指对一个整体的生产线或机械设备进行拆分,以求在不同情况下通过不同的组合达到不同的效果。模块化的基本要求是能够互换,每个独立单元之间以简单的方式连接在一起,达到预期的目的。模块化是产品知识的载体,重用模块化就是重用设计知识,大量利用已有的经过试验、生产、市场验证的模块,可以减少设计风险,降低研发成本,提高产品的质量和可靠性。

模块化功率单元需要保持功能的独立性和接口的一致性,可以通过不断升级自身性能来提高产品的整体性能和可靠性,同时不影响产品的其它单元。保持功能的独立性和接口的一致性,可以使各个单元进行并行开发、设计、试验、验证,通过不同的组合满足用户的多样性需求。……