[發(fā)明專利]IGBT雙管并聯(lián)功率模塊

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201310309528.2
• 申請日: 2013-07-22
• 公開（公告）號: CN104333236A
• 公開（公告）日: 2015-02-04
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 王博;張晉芳;王雷;陳嘉明
• 申請（專利權(quán)）人: 西安永電電氣有限責(zé)任公司
• 主分類號: H02M7/00
• 分類號: H02M7/00;H02M7/12
• 代理公司: 北京集佳知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11227
• 代理人: 常亮

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及電力電子技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及一種IGBT雙管并聯(lián)功率模塊。

背景技術(shù)

IGBT(Insulated?Gate?Bipolar?Transistor)，絕緣柵雙極型晶體管，是由BJT(雙極型三極管)和MOS(絕緣柵型場效應(yīng)管)組成的復(fù)合全控型電壓驅(qū)動式功率半導(dǎo)體器件，兼有MOSFET的高輸入阻抗和GTR的低導(dǎo)通壓降兩方面的優(yōu)點(diǎn)。GTR飽和壓降低，載流密度大，但驅(qū)動電流較大；MOSFET驅(qū)動功率很小，開關(guān)速度快，但導(dǎo)通壓降大，載流密度小。IGBT綜合了以上兩種器件的優(yōu)點(diǎn)，驅(qū)動功率小而飽和壓降低，其頻率特性介于MOSFET與功率晶體管之間，可正常工作于幾十kHz頻率范圍內(nèi)，在現(xiàn)代電力電子技術(shù)中得到了越來越廣泛的應(yīng)用，在較高頻率的大、中功率應(yīng)用中占據(jù)了主導(dǎo)地位。

IGBT具有開關(guān)速度快，導(dǎo)通壓降低，驅(qū)動功率小，工作頻率高，控制靈活等特點(diǎn)，因此，在現(xiàn)代電力電子技術(shù)中得到了越來越廣泛的應(yīng)用。目前，高電壓、大電流的IGBT已經(jīng)模塊化，它的驅(qū)動電路現(xiàn)已制造出集成化的IGBT專用驅(qū)動電路，其性能更好，可靠性更高，體積更小，會在今后大、中功率的應(yīng)用中占據(jù)主導(dǎo)地位。但在高電壓、大功率變流器的許多應(yīng)用領(lǐng)域中，要求器件的電壓等級達(dá)到10kV以上，電流達(dá)到幾千A，就目前而言，單個IGBT模塊的電壓和電流容量仍然有限，遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能滿足電力電子應(yīng)用技術(shù)發(fā)展的需求。

隨著機(jī)車交流技術(shù)的發(fā)展，采用高頻大功率IGBT作為開關(guān)元件的變流器應(yīng)用日益廣泛。在6500V這個電壓等級的IGBT及保護(hù)，國際國內(nèi)雖然有成熟技術(shù)，但目前可靠性差。主要難點(diǎn)是要攻克高壓大電流IGBT過壓保護(hù)技術(shù),以及相同電壓等級不同廠家IGBT靈活配置，因此，設(shè)計一款配置保護(hù)裝置迫在眉睫。

因此，針對上述技術(shù)問題，有必要提供一種新的IGBT雙管并聯(lián)功率模塊。

發(fā)明內(nèi)容

有鑒于此，本發(fā)明提供了一種新的IGBT雙管并聯(lián)功率模塊，根據(jù)不同廠家的IGBT，匹配不同的門極驅(qū)動電阻，通過IGBT配置保護(hù)裝置跳線的設(shè)計靈活進(jìn)行匹配，同時還可以根據(jù)PCB布線的差異，對門極驅(qū)動電阻進(jìn)行補(bǔ)償。

為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明實(shí)施例提供的技術(shù)方案如下：

一種IGBT雙管并聯(lián)功率模塊，包括高壓端子盒、復(fù)合目排、若干并聯(lián)設(shè)置于高壓端子盒和復(fù)合目排之間的IGBT、以及和所述IGBT相連的低壓連接器，所述一個或多個IGBT與低壓連接器之間設(shè)有IGBT配置保護(hù)裝置，所述IGBT配置保護(hù)裝置用于對IGBT的集電極和發(fā)射極之間進(jìn)行箝位，將集電極和發(fā)射極之間的電壓箝位在預(yù)設(shè)范圍內(nèi)，阻止集電極和發(fā)射極之間的電壓進(jìn)一步升高；所述IGBT配置保護(hù)裝置還用于對集電極和發(fā)射極之間的電壓進(jìn)行采樣，配合完成短路功能的實(shí)現(xiàn)，所述IGBT配置保護(hù)裝置包括：

門極驅(qū)動電阻；

用于接收IGBT驅(qū)動信號的連接器；

安裝于IGBT輔助GE極上的電極端子。

作為本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)，所述模塊還包括用于固定高壓端子盒和IGBT的水冷基板。

作為本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)，所述IGBT與水冷基板相接觸的一面上涂覆有導(dǎo)熱硅脂層。

作為本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)，所述模塊還設(shè)有一框架，所述水冷基板與框架固定安裝。

作為本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)，所述低壓連接器與框架固定安裝。

作為本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)，所述框架上固定安裝有若干門極驅(qū)動組件。

作為本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)，所述IGBT觸發(fā)裝置與門極驅(qū)動組件固定對應(yīng)安裝。

作為本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)，所述模塊還包括若干與水冷基板固定安裝的支撐端子。

本發(fā)明的有益效果是：

在配置保護(hù)裝置上配置不同廠家所匹配的門極驅(qū)動電阻，使IGBT雙管并聯(lián)功率模塊具有更好的兼容性，避免的重復(fù)設(shè)計，節(jié)省了成本；

將不同PCB板布線的差異性進(jìn)行補(bǔ)償處理，使得并聯(lián)IGBT更好的均流，提高了IGBT使用的安全性。

附圖說明

為了更清楚地說明本發(fā)明實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明中記載的一些實(shí)施例，對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。

圖1為本發(fā)明一實(shí)施方式中IGBT雙管并聯(lián)功率模塊的裝配結(jié)構(gòu)圖；

圖2為本發(fā)明一實(shí)施方式中IGBT雙管并聯(lián)功率模塊的另一視角裝配結(jié)構(gòu)圖；

圖3為本發(fā)明一實(shí)施方式中IGBT配置保護(hù)裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；