[實用新型]一種IGBT功率模塊

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201220730146.8
• 申請日: 2012-12-26
• 公開（公告）號: CN203056827U
• 公開（公告）日: 2013-07-10
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 劉旭;張連瑜;李朝明;臧默凱;李海東;趙棟利;趙斌;武鑫;許洪華
• 申請（專利權(quán)）人: 北京科諾偉業(yè)科技有限公司;保定科諾偉業(yè)控制設(shè)備有限公司
• 主分類號: H02M1/00
• 分類號: H02M1/00;H05K7/20
• 代理公司: 北京科迪生專利代理有限責(zé)任公司 11251
• 代理人: 關(guān)玲

技術(shù)領(lǐng)域

本實用新型涉及一種IGBT功率模塊。

背景技術(shù)

IGBT（絕緣柵型雙極晶體管）功率模塊是使用在變流器、變頻器上常用的功率模塊；由于使用環(huán)境特殊，需要IGBT功率模塊結(jié)構(gòu)緊湊、成為一個功能完善的功率模塊單元，以滿足使用維護方便的要求。

現(xiàn)有的功率模塊存在如下缺陷：

1、現(xiàn)有功率模塊在功率大的情況下，為滿足散熱效果，散熱器體積要求比較大，會導(dǎo)致變流器或變頻器的整機體積龐大，不利于整機體積的減小和功率密度的提高，給本機整體成本帶來壓力。

2、現(xiàn)有功率模塊通常采用一個散熱器上放置兩個IGBT的模式，為了不影響兩個IGBT的各自的散熱，通常散熱器的進(jìn)風(fēng)口到兩個IGBT的距離是相等的，這樣整機布局就需要考慮散熱器的進(jìn)風(fēng)口方向，散熱器的大小就成為整機制約IGBT并聯(lián)個數(shù)的因素。

實用新型內(nèi)容

本實用新型的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)缺陷，在滿足結(jié)構(gòu)緊湊，方便維修的同時，減小散熱器體積，提出一種IGBT的功率模塊。本實用新型不用因柜散熱器進(jìn)風(fēng)口方向而改變IGBT模塊布局方式。

本實用新型采用的技術(shù)方案如下：

一種IGBT功率模塊包括：底架、散熱器固定架、IGBT散熱器、IGBT模塊、直流濾波電容、連接所述直流濾波電容和所述IGBT模塊的正直流Bus銅排與負(fù)直流Bus銅排、位于所述正直流Bus銅排與負(fù)直流Bus銅排之間的片狀絕緣件、連接所述IGBT模塊的交流Bus銅排，以及連接所述的IGBT模塊的驅(qū)動板。其特征在于，所述的散熱器固定架固定在底架上；所述的IGBT散熱器固定在散熱器固定架上；所述的IGBT模塊布置在IGBT散熱器的散熱基板表面上；所述的直流濾波電容固定在底架上，多個所述的直流濾波電容并成兩排、三排或者多排；所述的正直流Bus銅排與負(fù)直流Bus銅排分別與所述的IGBT模塊的C、E接線端子連接；所述的正直流Bus銅排與負(fù)直流Bus銅排分別與所述的直流濾波電容的正、負(fù)接線端子連接；所述的交流Bus銅排連接所述IGBT模塊，所述的片狀絕緣位于所述的正直流Bus銅排與負(fù)直流Bus銅排、所述的IGBT模塊的交流Bus銅排之間；所述的IGBT驅(qū)動板固定在IGBT模塊上。

本實用新型的IGBT功率模塊中，所述的IGBT模塊包含三個端子：C極、E極及門極；本實用新型中的IGBT功率模塊采用兩個IGBT模塊串并聯(lián)成上、下管的形式，上管中的IGBT模塊的C極與正直流Bus銅排連接，正直流Bus銅排將所有直流濾波電容的正極串并聯(lián)，下管中的IGBT模塊的E極與負(fù)直流Bus銅排連接，負(fù)直流Bus銅排將所有直流濾波電容的負(fù)極串并聯(lián)，由外部接入交流電通過交流Bus銅排與兩個IGBT模塊C極與E極連通，形成工作回路。

本實用新型的IGBT功率模塊中，在IGBT散熱器的散熱基板嵌入了熱管，增加均溫效果，達(dá)到利用率最大。熱管是一種具有高導(dǎo)熱性能的傳熱元件，它通過在全封閉真空管殼內(nèi)工質(zhì)的蒸發(fā)與凝結(jié)來傳遞熱量，具有極高的導(dǎo)熱性、良好的等溫性。

本實用新型中的IGBT散熱器的進(jìn)風(fēng)口位于靠近下管側(cè)IGBT模塊散熱器的一端，上管側(cè)的IGBT模塊的進(jìn)風(fēng)口為下管側(cè)IGBT模塊的出風(fēng)口，在不使用帶熱管散熱器的時候，上管的IGBT模塊溫升較高，直接影響上管IGBT模塊的使用壽命；而采用本實用新型的IGBT散熱器，由于熱管的作用，使上管IGBT模塊傳到IGBT散熱器的熱量很快傳遞到了溫度較低的局域，經(jīng)過一段時間的作用，IGBT散熱器熱傳遞達(dá)到穩(wěn)定，使IGBT散熱器的上管IGBT模塊與下管IGBT模塊所處IGBT散熱器表面溫度趨于接近，并在熱管的作用下，IGBT散熱器利用率達(dá)到最大化，由于IGBT散熱器的利用率變大，則相應(yīng)的體積會減小。

IGBT散熱器的進(jìn)風(fēng)口也可以位于IGBT功率模塊上管與下管的同側(cè)，增強IGBT散熱器的效果。

本實用新型帶來的有益效果如下：

1、帶熱管的散熱器的體積較普通散熱器體積要小；有利于整機體積的減小；

2、IGBT模塊的放置位置多元化，不受散熱器進(jìn)風(fēng)口位置的影響，便于整機設(shè)計。

附圖說明

圖1本實用新型IGBT功率模塊的一種實施例的示意圖；

圖2本實用新型IGBT功率模塊去掉所有Bus銅排的示意圖。

具體實施方式

以下結(jié)合附圖和具體實施方式進(jìn)一步說明本實用新型。