一種igbt并聯(lián)功率模塊結(jié)構(gòu)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及一種IGBT并聯(lián)的單相功率模塊的結(jié)構(gòu)。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著可再生能源技術(shù)快速發(fā)展，風(fēng)能變流器是風(fēng)電整套設(shè)備中的重要部件，在風(fēng)能變流器的研發(fā)和制造過程中，模組功率單元的設(shè)計尤其重要。
[0003]由于功率等級越來越大，功率模塊需要采用多個IGBT并聯(lián)，現(xiàn)有的IGBT并聯(lián)功率模塊存在如下缺陷:1) IGBT并聯(lián)功率模塊直流側(cè)的對稱性、交流側(cè)的靜態(tài)和動態(tài)均流度不高，IGBT元件與濾波電容之間的雜散電感高導(dǎo)致IGBT關(guān)斷時產(chǎn)生過電壓擊穿的問題，2)多個IGBT模塊由前到后沿著風(fēng)道方向依次排列，由于空氣從前到后存在依次加熱的問題，造成靠近出風(fēng)口位置的IGBT模塊溫度升高，散熱效果差。3)由于塔筒尺寸的限制，要求功率模塊寬度盡量小。
【實用新型內(nèi)容】
[0004]本實用新型的目的是在滿足結(jié)構(gòu)緊湊、方便維修的同時，克服現(xiàn)有功率模塊中，多個IGBT模塊溫度不均，靜動態(tài)均流不良等缺陷，提出一種IGBT并聯(lián)功率模塊的結(jié)構(gòu)。
[0005]為實現(xiàn)上述目的，本實用新型采用了以下技術(shù)方案:
[0006]本實用新型IGBT并聯(lián)功率模塊結(jié)構(gòu)，包括IGBT模塊、風(fēng)冷散熱器、直流濾波膜電容、直流復(fù)合母排、交流均流銅排，以及安裝支架。
[0007]所述的安裝支架包括基板、底架和散熱器固定鈑金。底架和散熱器固定鈑金均固定在基板的同一側(cè)，底架安裝在基板下部，散熱器固定鈑金安裝在基板上部?；遄陨隙掳惭b有以下器件:IGBT模塊固定在風(fēng)冷散熱器上，風(fēng)冷散熱器安裝在散熱器固定鈑金上，通過螺栓固定在基板的上部；直流濾波膜電容分為兩排固定在基板的下部；IGBT模塊和直流濾波膜電容均位于直流復(fù)合母排的同一側(cè)，直流復(fù)合母排包括正極母排和負極母排，正極母排和負極母排之間采用片狀絕緣件進行絕緣，IGBT模塊分別通過正極母排和負極母排與直流濾波膜電容的正負極連接；交流均流銅排位于IGBT并聯(lián)功率模塊最上部，通過絕緣塊固定在風(fēng)冷散熱器上。
[0008]所描述的IGBT模塊為三塊以上，三塊以上的IGBT模塊并聯(lián)，并列排成一行，固定在同一風(fēng)冷散熱器上。
[0009]所述的IGBT模塊的交流側(cè)安裝有交流均流銅排，一根引出銅排通過螺栓固定在交流均流銅排的1/3位置處，另一根引出銅排通過螺栓固定在交流均流銅排的2/3位置處，功率回路阻抗對稱，均流性優(yōu)良。
[0010]所述的交流均流銅排用絕緣墊塊固定在風(fēng)冷散熱器上，為了增加與風(fēng)冷散熱器之間的電氣間隙，交流均流銅排下方墊有絕緣板。
[0011 ] 本實用新型的IGBT并聯(lián)功率模塊結(jié)構(gòu)中，為了方便IGBT并聯(lián)功率模塊的推拉式拆裝，IGBT并聯(lián)功率模塊的后部設(shè)有兩個定位銷，用來限位固定功率模塊。IGBT并聯(lián)功率模塊的頂部設(shè)計為斜面，由基板與散熱器固定鈑金組裝成一個具有5°傾角的斜面，拆裝方便并且密封良好。
[0012]本實用新型的IGBT并聯(lián)功率模塊中，其直流端與交流端位于IGBT并聯(lián)功率模塊的兩側(cè)，直流濾波膜電容鄰近風(fēng)冷散熱器的進風(fēng)口。
[0013]本實用新型降低了直流濾波膜電容的溫度，提高電容壽命；直流復(fù)合母排豎直放置，同時可作為風(fēng)道使用，通過下端進氣口吹進來的大流量空氣，貫穿整體模組內(nèi)的主要器件，對于每個IGBT模塊不會存在依次加熱的問題，可以將功耗熱量快速高效的帶出IGBT模塊。本實用新型提高了散熱性能、均流性好，結(jié)構(gòu)簡單流暢，便于安裝、維護。
【附圖說明】
[0014]圖1本實用新型的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0015]圖2去除驅(qū)動板以及直流母排后的結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實施方式】
[0016]如圖1、圖2所示:本實用新型的IGBT并聯(lián)功率模塊結(jié)構(gòu)包括IGBT模塊13、風(fēng)冷散熱器12、直流濾波膜電容14、直流復(fù)合母排9、交流端銅排及安裝支架。安裝支架包括基板1、底架2和散熱器固定鈑金3，底架2和散熱器固定鈑金3均固定在基板1的同一側(cè)，底架2安裝在基板1下部，散熱器固定鈑金3安裝在基板1上部。風(fēng)冷散熱器12安裝在散熱器固定鈑金3上，通過螺栓固定在基板1的上部，IGBT模塊13固定在風(fēng)冷散熱器12上，直流濾波膜電容14分為兩排固定在基板1的下部，鄰近風(fēng)冷散熱器12的進風(fēng)口處，充分利用了進風(fēng)風(fēng)流改善直流濾波膜電容14的散熱條件，延長電容壽命。
[0017]如圖1、圖2所示:本實施例的直流復(fù)合母排9包括正極母排和負極母排，正極母排和負極母排之間采用片狀絕緣件進行絕緣，直流濾波膜電容14與IGBT模塊13的正負極分別通過直流復(fù)合母排9的正極母排和負極母排連接。直流復(fù)合母排9靠近IGBT模塊13的直流端排豎直放置，有效的降低雜散電感；同時直流復(fù)合母排9可作為風(fēng)道使用，將功耗熱量快速高效地帶出IGBT模塊；直流復(fù)合母排9上預(yù)留有安裝無感吸收電容的位置，本實施例中，不設(shè)置吸收電容，不影響本實用新型目的實現(xiàn)。
[0018]如圖1、圖2所示:本實施例中，IGBT模塊13為四塊，間隔并聯(lián)布置，交流端銅排包括:交流均流銅排11、引出銅排6和引出銅排7。引出銅排6通過螺栓固定在交流均流銅排11的1/3位置處，引出銅排7通過螺栓固定在交流均流銅11排的2/3位置處，保證了功率回路阻抗對稱，有利于并聯(lián)的IGBT模塊的均流。交流均流銅排11下部用絕緣塊5支撐，為保證與風(fēng)冷散熱器12的電氣間隙，交流均流銅排11下部安裝絕緣墊板10。
[0019]本實施例中，為了方便IGBT并聯(lián)功率模塊的推拉式拆裝，在IGBT并聯(lián)功率模塊的后部設(shè)有兩個定位銷4，用來限位固定，基板1與散熱器固定鈑金3組裝成一個具有5°傾角的斜面，拆裝方便并且密封良好。
【主權(quán)項】
1.一種IGBT并聯(lián)功率模塊結(jié)構(gòu)，其特征在于:所述的IGBT并聯(lián)功率模塊結(jié)構(gòu)包括IGBT模塊(13)、風(fēng)冷散熱器(12)、直流濾波膜電容(14)、直流復(fù)合母排(9)、交流均流銅排(11)及安裝支架；所述的安裝支架包括基板(1)、底架(2)和散熱器固定鈑金(3);底架(2)和散熱器固定鈑金(3)均固定在基板(1)的同一側(cè)，底架(2)安裝在基板(1)的下部，散熱器固定鈑金(3)安裝在基板(1)的上部；風(fēng)冷散熱器(12)安裝在散熱器固定鈑金(3)上，固定在基板(1)上，IGBT模塊(13)固定在風(fēng)冷散熱器(12)上，直流濾波膜電容(14)分為兩排固定在基板(1)的下部；IGBT模塊(13)和直流濾波膜電容(14)均位于直流復(fù)合母排(9)的同一側(cè)，直流復(fù)合母排(9)包括正極母排和負極母排，正極母排和負極母排之間采用片狀絕緣件進行絕緣，IGBT模塊(13)分別通過正極母排和負極母排與直流濾波膜電容(14)的正負極連接；交流均流銅排通過絕緣塊固定在風(fēng)冷散熱器(12)上。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的IGBT并聯(lián)功率模塊結(jié)構(gòu)，其特征在于:所述的IGBT模塊(13)為三塊以上，三塊以上的IGBT模塊(13)并聯(lián)，并列排成一行，固定在同一風(fēng)冷散熱器(12)上。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的IGBT并聯(lián)功率模塊結(jié)構(gòu)，其特征在于:所述的IGBT模塊(13)的交流側(cè)安裝有交流均流銅排(11)，一根引出銅排(6)固定在交流均流銅排的1/3位置處，另一根引出銅排(7)固定在交流均流銅排的2/3位置處。4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的IGBT并聯(lián)功率模塊結(jié)構(gòu)，其特征在于:所述的交流均流銅排(11)用絕緣墊塊固定在風(fēng)冷散熱器(12)上，交流均流銅排(11)的下方墊有絕緣板。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的IGBT并聯(lián)功率模塊結(jié)構(gòu)，其特征在于:所述的IGBT并聯(lián)功率模塊后部設(shè)有兩個定位銷(4);基板(1)與散熱器固定鈑金(3)組裝成一個具有5°傾斜角的斜面。6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的IGBT并聯(lián)功率模塊結(jié)構(gòu)，其特征在于:直流端與交流端位于所述IGBT并聯(lián)功率模塊的兩側(cè)，直流濾波膜電容(14)鄰近所述風(fēng)冷散熱器(12)的進風(fēng)□ ο
【專利摘要】一種IGBT并聯(lián)功率模塊結(jié)構(gòu)，其底架(2)和散熱器固定鈑金(3)均固定在基板(1)的同一側(cè)，底架(2)安裝在基板(1)的下部，散熱器固定鈑金(3)安裝在基板(1)的上部；風(fēng)冷散熱器(12)安裝在散熱器固定鈑金(3)上，固定在基板(1)上，IGBT模塊(13)固定在風(fēng)冷散熱器(12)上，直流濾波膜電容(14)分為兩排固定在基板(1)的下部；IGBT模塊(13)和直流濾波膜電容(14)均位于直流復(fù)合母排(9)的同一側(cè)，直流復(fù)合母排(9)的正極母排和負極母排之間采用片狀絕緣件進行絕緣，IGBT模塊(13)和直流濾波膜電容(14)的正負極分別通過正極母排和負極母排連接；交流均流銅排通過絕緣塊固定在風(fēng)冷散熱器(12)上。
【IPC分類】H02M1/00, H05K7/20
【公開號】CN205081667
【申請?zhí)枴緾N201520484258
【發(fā)明人】孫明麗, 林資旭, 陳立權(quán), 焦梓實, 趙世雄, 趙懿, 李海東
【申請人】科諾偉業(yè)風(fēng)能設(shè)備（北京）有限公司, 北京科諾偉業(yè)科技股份有限公司, 保定科諾偉業(yè)控制設(shè)備有限公司
【公開日】2016年3月9日
【申請日】2015年7月7日