[實(shí)用新型]水冷功率模塊

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 200820095028.8
• 申請(qǐng)日: 2008-06-23
• 公開（公告）號(hào): CN201230431Y
• 公開（公告）日: 2009-04-29
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 王建偉;白曉峰
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 艾默生網(wǎng)絡(luò)能源有限公司
• 主分類號(hào): H05K7/20
• 分類號(hào): H05K7/20;H01L25/00;H01L23/473
• 代理公司: 深圳市順天達(dá)專利商標(biāo)代理有限公司
• 代理人: 高占元;張秋紅

技術(shù)領(lǐng)域

本實(shí)用新型涉及一種功率模塊，尤其涉及一種水冷功率模塊。

背景技術(shù)

功率模塊是風(fēng)能產(chǎn)品的核心部分，其散發(fā)熱量較多，對(duì)散熱的要求很高。一般要使用散熱器散熱，在功率等級(jí)高的產(chǎn)品中，要使用散熱效果好的水冷散熱器進(jìn)行散熱。現(xiàn)有的產(chǎn)品中，一些水冷功率模塊只是在水冷散熱器一面安裝IGBT(絕緣柵雙極晶體管)，這樣水冷散熱器的利用率太低；另外一些產(chǎn)品中的水冷功率模塊，雖然是在水冷散熱器雙面安裝IGBT，但同樣電容也分別安裝在散熱器兩側(cè)。這種安裝方式存在一些問題：1、在水冷散熱器雙面安裝IGBT，裝配完正面IGBT后，裝配背面IGBT很不方便。因?yàn)榘惭bIGBT需要涂硅脂，散熱器要放平，需要特制的工裝保護(hù)前面安裝好的IGBT。2、對(duì)電容器件外形尺寸限制很大，電容高度不能太高，造成器件選擇余地很小，可能需要定做體積小的金膜電容。3、水冷散熱器雙面安裝IGBT、電容，造成散熱器尺寸較大，加工難度提高。4、水冷功率模塊重量比較重，將近40—50KG，不易維護(hù)安裝。

實(shí)用新型內(nèi)容

本實(shí)用新型要解決的技術(shù)問題在于，針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)中存在的水冷功率模塊重量較重，散熱器加工尺寸較大、加工難度較大、整體利用率不高的問題，提供一種重量較輕、散熱器尺寸小、加工難度相對(duì)較小、整體利用率高的水冷功率模塊。

本實(shí)用新型通過以下技術(shù)方案來解決上述技術(shù)問題：一種水冷功率模塊，包括IGBT組件、電容組件，其中IGBT組件包括水冷散熱器，在水冷散熱器的兩面對(duì)稱設(shè)置至少一對(duì)IGBT，所述IGBT組件與電容組件通過母排組件電連接。

所述IGBT連接有第一銅排組件。

所述電容組件包括多個(gè)電容組成的電容組，所述電容組連接有第二銅排組件。

所述母排組件由正、負(fù)母排組成，所述第一、第二銅排組件都分別由正、負(fù)銅排組成，所述正母排分別與第一、第二銅排組件的正銅排連接，負(fù)母排分別與第一、第二銅排組件的負(fù)銅排連接。

第一銅排組件的負(fù)銅排疊放在第一銅排組件的正銅排之上，二者之間設(shè)有絕緣膜；負(fù)母排疊放貼合在第一銅排組件的負(fù)銅排上；負(fù)母排上面疊放有正母排，二者之間設(shè)有絕緣膜。

第一銅排組件的正銅排寬度寬于負(fù)銅排寬度，負(fù)銅排外側(cè)與負(fù)銅排不接觸的正銅排上設(shè)有連接孔，正母排下面設(shè)置有與連接孔對(duì)應(yīng)連接的連接柱，負(fù)母排開有通孔，連接柱穿裝在通孔中并與通孔內(nèi)壁之間留有間隙。

第一銅排組件的負(fù)銅排與負(fù)母排之間通過螺釘固定連接在一起，正母排對(duì)應(yīng)螺釘?shù)奈恢瞄_有安裝孔，螺釘穿裝在安裝孔內(nèi)并與安裝孔內(nèi)壁留有間隙。

正、負(fù)母排同側(cè)都間隔設(shè)有向上翻折的支臂，正母排的支臂與負(fù)母排的支臂相互交錯(cuò)設(shè)置并相鄰支臂之間留有間隙。

所述正母排、負(fù)母排的支臂分別與第二銅排組件的正銅排、負(fù)銅排一一對(duì)應(yīng)連接。

所述水冷散熱器兩端分別設(shè)有與其垂直的安裝板，所述安裝板與電容組件的支撐架通過掛板可拆卸固定連接在一起。

由于功率模塊中IGBT發(fā)熱量很大，水冷散熱器主要是用于IGBT的散熱，本發(fā)明將電容從功率模塊中分離出來，形成單獨(dú)的電容組件。這樣功率模塊分為IGBT組件、電容組件，其中IGBT組件包括水冷散熱器，在水冷散熱器的兩面一一對(duì)應(yīng)設(shè)置至少一對(duì)IGBT，由于功率模塊要求水冷散熱器正反兩面的IGBT并聯(lián)，一一對(duì)應(yīng)設(shè)置可保證模塊的銅排在水冷散熱器的兩面對(duì)稱，很好保證了兩面對(duì)應(yīng)的IGBT的均流。由于水冷散熱器只用于IGBT的散熱，尺寸大大縮小，降低了散熱器的加工難度和加工成本。由于IGBT組件與電容組件是分別設(shè)置的，并且可拆卸連接，可以分別很方便的安裝和維護(hù)，并且由于將電容組件與模塊組件分開，電容尺寸可以不受很多限制。另外，分別設(shè)置的IGBT組件和水冷散熱器的重量?jī)H15KG，電容組件重量?jī)H24KG，重量減輕很多。

第一、第二銅排組件之間通過母排組件連接，為了連接方便，并且不占用太多空間，母排組件與第一銅排組件上下疊放。其中第一銅排組件的負(fù)銅排疊放在第一銅排組件的正銅排之上，二者之間設(shè)有絕緣膜；負(fù)母排貼合疊放在第一銅排組件的負(fù)銅排上；負(fù)母排上面疊放有正母排，二者之間也設(shè)有絕緣膜。

第一銅排組件與母排組件連接方式是：第一銅排組件的負(fù)銅排與負(fù)母排是直接貼合固定在一起，第一銅排組件的正銅排設(shè)有穿過負(fù)母排并不與負(fù)母排接觸的連接柱，連接柱與正母排固定連接在一起，這種連接方式既保證了連接的可靠，也保證了正母排、正銅排與負(fù)母排、負(fù)銅排之間的絕緣性能。