[實用新型]一種IGBT功率系統

有效

• 申請號: 201120054038.9
• 申請日: 2011-03-03
• 公開（公告）號: CN202050352U
• 公開（公告）日: 2011-11-23
• 發明（設計）人: 盛小軍;張翔
• 申請（專利權）人: 深圳市禾望電氣有限公司
• 主分類號: H02M1/00
• 分類號: H02M1/00;H01L25/00;H01L23/367
• 代理公司: 深圳匯智容達專利商標事務所(普通合伙) 44238
• 代理人: 王峰

技術領域

本實用新型涉及一種功率模塊系統，具體涉及一種IGBT功率系統。

背景技術

隨著工業技術的快速發展，大型電力電子設備在各行業的應用越來越廣泛，功率等級和功率密度也越來越高，以IGBT為核心器件的功率模塊是大型電力電子設備的核心部件，由于使用環境特殊，要求功率模塊具有結構緊湊、維護方便、功率密度高等特點，因此，功率模塊常常被設計成一個功能完善的模塊單元。

現有的IGBT功率模塊一般主要由多個相互分立的IGBT元件并聯再結合相當數量的直流濾波電容組成，結構松散，需占用較大的設備空間，使得現有IGBT功率模塊存在如下缺陷：

1、由于電力電子設備整機結構體積的限制，并聯的IGBT元件或直流濾波電容數量受到限制，不能滿足高功率等級和高功率密度的需求；

2、同時IGBT元件相互分立的結構往往需要采取相互分立的散熱方案，結構復雜，不利于整機體積的減小和功率密度的提高；

3、過多IGBT元件的直接并聯容易引起IGBT元件之間電流不均衡、IGBT元件與濾波電容之間的雜散電感高導致IGBT關斷時產生過電壓擊穿等問題；

4、同時IGBT功率模塊體積龐大使整機成本大大增加。

實用新型內容

本實用新型要解決的技術問題是，提供一種IGBT功率系統，克服現有技術存在的上述缺陷，滿足對IGBT功率模塊高功率等級和高功率密度的要求。

本實用新型解決其技術問題所采用的技術方案是：構造一種IGBT功率系統，包括系統單元，該系統單元包括IGBT功率組件、直流濾波電容組件和正、負直流Bus連接銅排；所述IGBT功率組件包括多個IGBT功率模塊、連接該多個IGBT功率模塊的IGBT驅動板和并聯該多個IGBT功率模塊輸出端的交流引出銅排；所述直流濾波電容組件包括多個直流濾波電容和電容固定組件；所述正、負直流Bus連接銅排包括層疊布置的正直流Bus連接銅排、負直流Bus連接銅排和設置在該正直流Bus連接銅排與負直流Bus連接銅排之間的絕緣層；所述正、負直流Bus連接銅排并聯所述多個直流濾波電容、并聯所述多個IGBT功率模塊輸入端；

其特征在于，所述系統單元的所述IGBT功率組件和直流濾波電容組件緊鄰設置；所述正、負直流Bus連接銅排位于所述直流濾波電容組件上方；

所述系統單元包括支撐件，該支撐件包括安裝板和設置在該安裝板相對兩側的折邊，該安裝板包括陣列布置并與所述直流濾波電容的外圓柱面相配合的多個定位通孔和與該多個定位通孔相鄰的安裝窗口，所述電容固定組件將所述多個直流濾波電容經該多個定位通孔固定連接在所述安裝板上；

兩個所述系統單元以所述支撐件的折邊相對安裝，該相對連接的兩個所述支撐件呈箱形；所述IGBT功率系統包括連接該兩個支撐件的連接結構和呈板狀的液冷換熱器；

每個所述系統單元的所述IGBT功率組件經所述安裝窗口連接在所述液冷換熱器上；所述IGBT功率組件的所述多個IGBT功率模塊橫向陣列連接在所述液冷換熱器側表面上，該多個IGBT功率模塊輸入端緊鄰所述直流濾波電容組件連接在所述正、負直流Bus連接銅排的連接端上；所述IGBT驅動板位于所述多個IGBT功率模塊上方。

在本實用新型的IGBT功率系統中，所述IGBT功率組件包括每個所述IGBT功率模塊對應的門極附加板和無感吸收電容，所述門極附加板與對應的IGBT功率模塊連接并按IGBT功率模塊、門極附加板、IGBT驅動板順序設置在所述IGBT功率模塊上方，所述無感吸收電容連接在所述IGBT功率模塊與所述正、負直流Bus連接銅排的連接端上。

在本實用新型的IGBT功率系統中，所述交流引出銅排的引出連接點位于該交流引出銅排與所述多個IGBT功率模塊輸出端并聯連接側的相對側中部，包括位于該引出連接點與該并聯連接側之間的長孔，該長孔的長度與各并聯點中部兩側的中點之間的距離相當。

在本實用新型的IGBT功率系統中，包括覆蓋在所述IGBT功率組件上方的保護罩。

在本實用新型的IGBT功率系統中，兩個所述系統單元結構平面對稱。

在本實用新型的IGBT功率系統中，連接兩個所述支撐件的所述連接結構包括連接所述支撐件的上板、下板，所述上板和下板分別包括相對的連接折邊，該相對的連接折邊與兩個所述支撐件的安裝板相匹配或與兩個所述支撐件的折邊相匹配，所述上板的連接折邊和下板的連接折邊與兩個所述支撐件匹配連接。

在本實用新型的IGBT功率系統中，包括設置在所述下板一端端部、下側表面與所述下板下側表面平齊的連接短邊。