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1.功率單元是利用電力電子器件進行整流、濾波和逆變的高壓逆變器部件，是高壓逆變器主電路的主要部分。每個功率單元相當於一個交流-DC-交流電壓型單相低壓變頻器。
二、主要動力裝置
1.整流橋
1.1整流橋的封裝形式
它的功能是整流(將交流電轉換成DC)。我公司使用的整流橋內部封裝有以下兩種形式。圖1所示封裝中有6個整流二極管，用於功率單元的三相輸入端。封裝內有兩個整流二極管，如圖2所示，用於電源單元的三相輸入端和旁路電路。
1.2整流橋的工作原理
在我公司的產品上，整流二極管的工作方式是全波無控整流器。
1)單相全橋無控整流
根據IEC971 (1989)，單相橋式無控整流電路屬於B2U。工作原理如圖3所示：
2)三相全橋無控整流
三相全橋無控整流電路，根據IEC971 (1989)，半導體轉換器的指定代碼屬於B6U。工作原理如圖4所示：
1.3我公司使用的整流橋的一般參數
品牌：塞米克朗、歐派克；
等級：1400伏、1800伏；
整流橋的型號描述：
例如，SKD62/18是Semikron公司額定電流62A、額定電壓1800V的6個整流二極管封裝的整流橋，SKKD260/14是Semikron公司額定電流260A、額定電壓1400V的2個整流二極管封裝的整流橋。
2.電解電容
這裏所說的電解電容器是鋁電解電容器，其功能是對整流橋整流後的DC濾波，同時儲能。
目前，我公司使用的電解電容器品牌有：
日本、英國、CDE、EPCOS。
使用的電壓等級為：400Vdc。
使用的容量為3300uF、6800uF和10000uF。
3、IGBT
IGBT(絕緣柵雙極型晶體管)，絕緣柵雙極型晶體管，是一種結合了BJT(高功率晶體管)和MOSFET(功率場效應晶體管)優點的複合器件。它不僅具有MOS器件工作速度快、驅動功率低的優點，還具有大功率晶體管的大電流容量和低導通電壓的優點。它是目前最具優勢的電力電子器件，廣泛應用於電力電子行業。
IGBT是動力裝置中的重要設備，其功能是逆變器(將DC轉換為交流電)。目前我公司使用的IGBT多為“雙晶體管”(內部封裝兩組IGBT芯片)，內部封裝示意圖如圖5所示：
目前使用的IGBT品牌有：歐派、賽米克朗；
使用的IGBT電壓等級為：1200伏和1700伏；
例如：BSM100GB170DLC、FF400R12KE3
4.教員公用室
可控矽是可控矽的簡稱。一個可控整流電子元件在外部控製信號的作用下可以從關斷變為導通，但一旦導通，外部信號就無法將其關斷，因此隻能通過切除負載或降低兩端電壓的方式將其關斷。
在我公司的產品中，充電電路和旁路電路都采用了可控矽，都起到了“電子開關”的作用。我公司使用的可控矽內部封裝形式如圖6所示：
目前使用的SCR品牌有：Semikron；
所用可控矽的電壓等級為：1400伏、1800伏；
例如：SKKH57/18E、SKKT210/14E
三 功率單元發展曆程
在動力單元方麵已經推出了四代產品，而對於這四代產品 品對比如表1：表1 四代功率單元對比表
四 功率單元主回路
高壓大功率變頻器功率單元主回路由整流、濾波、逆變三部分電路組成，如圖7所示：
由於我公司技術不斷進步，功率單元上的充電電路已逐步被取消，取而代之的是變頻器集總充電技術。
五 功率單元旁通技術
1、可控矽旁通技術
該技術就是利用可控矽進行旁通控製，即采用圖8所示的電路實現圖7中的“電子開關”功能。
該技術存在以下缺點：
1）容易受幹擾（門極導通閾值低<2V）；
2）不易關斷，應用不靈活；
3）體積較大，不利於小型化；
4）旁通時產生噪音；
5）器件多，可靠性低；
6）成本高。
2、主回路IGBT旁通技術
該技術為我公司專利技術。它是利用IGBT進行旁通控製，即采用主回路上的4隻IGBT（圖9）實現圖7中的“電子開關”功能。
主回路IGBT旁通及自恢複技術的優勢：
1）無額外成本開支；主回路必不可少；
2）開關驅動可靠，靈活；
3）在故障消失後，可以自動回複到正常運行狀態；
4）旁通時不產生噪音汙染；
5）器件少，可靠性高。
六 功率單元型號定義
1.第三代功率單元型號定義
1）普通型型號定義
型號：如PC75A、PC100B、PC150A、PC200C、PC300A、PC400G等。
例如：PC200B表示配置IGBT 額定電流為200A、配置變頻器額定容量1000KVA的功率單元。
2）改進型型號定義
型號：如PC75N、PC100N、PC150N、PC200N、PC300N、PC400N等。
例如：PC200N表示配置IGBT額定電流為200A的改進型功率單元。
2.第四代功率單元型號定義
型號：如I-6B、I-10C、IV-6A等。
七 功率單元控製驅動板件
功率單元控製驅動板件發展經曆
功率單元控製驅動板件隨著功率單元的發展而發展，大概經曆3個階段，如下：
第一階段：共5塊板件，一次電源板、二次電源板、光通信板、檢測板、驅動板；
第二階段：共4塊板件，電源板、控製板、驅動板、旁通板；
第三階段：共2塊板件，二合一控製板、驅動板
2.二合一控製板
二合一控製板是在第三代功率單元多年應用的基礎上，經過大量的改進設計，將電源板和控製板合二為一的板件。
板件作用：
a. 接收主控係統信號，給驅動板提供控製信號；
b. 進行實時故障監測，向主控係統上報故障信息；
c. 給單元驅動板供電。
板件接口：
a. 光纖接口：與主控係統進行連接；
b. 電壓檢測接口：與單元正負母線連接；
c. 驅動板信號（Top1、Top2、/Lock、ERR）接口：與驅動板連接；
d. 15V電源輸出接口：與驅動板連接，為驅動板供電；
e. 缺相檢測接口：接功率單元整流橋輸入端；
f 過熱檢測接口：接溫度檢測開關；
g. 充電可控矽驅動信號接口（預留）：接上電可控矽門極。
3.單元驅動板
板件作用：
接收單元控製板的控製信號，為單元上的四路
IGBT提供驅動信號，同時對驅動故障進行監測，上報
單元控製板。
板件接口：
15V電源輸入接口：接單元控製板；
輸入信號（Top1、Top2、/Lock） ：接單元控製板；
輸出信號（ERRout）：接單元控製板；
輸出信號（TOP1、BOT1、TOP2、BOT2路IGBT驅動信
號）：分別接TOP1 、BOT1、TOP2、BOT2路IGBT的C、
G、E極。
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