[發(fā)明專利]一種適用于IGBT并聯(lián)的復(fù)合母排

有效

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• 申請日: 2013-10-25
• 公開（公告）號: CN104578708B
• 公開（公告）日: 2018-03-16
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 韓天緒;王軒;趙剛;劉慧文;王柯;楊芬麗
• 申請（專利權(quán)）人: 國家電網(wǎng)公司;中電普瑞科技有限公司
• 主分類號: H02M1/00
• 分類號: H02M1/00;H01B7/02
• 代理公司: 北京安博達(dá)知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司11271
• 代理人: 徐國文

技術(shù)領(lǐng)域：

本發(fā)明涉及一種復(fù)合母排，更具體涉及一種適用于IGBT并聯(lián)的復(fù)合母排。

背景技術(shù)：

復(fù)合母排和傳統(tǒng)的分立母排均可作為功率模塊之間的電氣連接部件，然而傳統(tǒng)母排寄生電感量過大，在開關(guān)器件關(guān)斷瞬間產(chǎn)生的瞬態(tài)電壓與直流回路電壓疊加，對開關(guān)器件構(gòu)成威脅。分布電感量越大，負(fù)載電流越大，開關(guān)器件的電流下降時間越短，這種危害就越嚴(yán)重，這種危害不會因為開關(guān)器件的選擇而消失。為了消除這種危害，人們越來越多的采用復(fù)合母排技術(shù)。

復(fù)合母排的優(yōu)點為：

1低分布電感，低電感設(shè)計，同一回路的正負(fù)導(dǎo)體壓合在一起，分布電感相互抵消，同時安裝孔的密閉方式加大爬電距離，減小電感。防止功率開關(guān)器件開關(guān)時層疊母排上形成的感應(yīng)高壓擊穿元器件，減小或省掉吸收電容，讓功率元件發(fā)揮出最大的功效。

2低局部放電率，局部放電是指絕緣內(nèi)部產(chǎn)生的局部漏電現(xiàn)象。局部放電的主要原因是不同電壓等級間的內(nèi)絕緣和銅板間有氣隙，其后果會造成絕緣快速老化，可能會導(dǎo)致設(shè)備的整個壽命期內(nèi)需要多次更換母排，售后服務(wù)成本大幅提高。復(fù)合母排的絕緣層和銅板間用膠粘劑熱壓后完全貼合，無任何氣隙，絕緣壽命大為延長，可以做到在整個變流器使用過程中免維護(hù)。

復(fù)合母排作為功率模塊間的電氣連接部件，一般采用整個母排將直流電容、IGBT等部件連接起來。當(dāng)實現(xiàn)大功率變流器時，受當(dāng)前功率半導(dǎo)體器件容量的限制，需要采用多個IGBT模塊并聯(lián)；若仍然采用常規(guī)的復(fù)合母排連接，則交流輸出板與多個并聯(lián)IGBT模塊之間的引線電感分布不均勻，導(dǎo)致并聯(lián)IGBT模塊電流不均衡，嚴(yán)重時會導(dǎo)致IGBT模塊的損壞。

發(fā)明內(nèi)容：

本發(fā)明的目的是提供一種適用于IGBT并聯(lián)的復(fù)合母排，該復(fù)合母排改變了電流在母排上的路徑，避免了并聯(lián)IGBT模塊電流不均衡的問題。

為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用以下技術(shù)方案：一種適用于IGBT并聯(lián)的復(fù)合母排，所述復(fù)合母排由聚對苯二甲酸乙二醇酯PET材料的絕緣層、導(dǎo)體層和絕緣板疊加而成，所述導(dǎo)體層包括交流輸出極板導(dǎo)體層、正極板導(dǎo)體層和負(fù)極板導(dǎo)體層，所述交流輸出極板導(dǎo)體層和負(fù)極板導(dǎo)體層的電流輸出端一側(cè)設(shè)有長槽。

本發(fā)明提供的一種適用于IGBT并聯(lián)的復(fù)合母排，所述絕緣層包括分別設(shè)置在所述交流輸出極板導(dǎo)體層上下的絕緣層一和絕緣層二、分別設(shè)置在所述正極板導(dǎo)體層上下的絕緣層三和絕緣層四、分別設(shè)置在所述負(fù)極板導(dǎo)體層上下的絕緣層五和絕緣層六。

本發(fā)明提供的一種適用于IGBT并聯(lián)的復(fù)合母排，所述絕緣板包括連接所述絕緣層二和絕緣層三的絕緣板一和連接所述絕緣層四和絕緣層五的絕緣板二。

本發(fā)明提供的另一優(yōu)選的一種適用于IGBT并聯(lián)的復(fù)合母排，所述長槽為長方形。

本發(fā)明提供的再一優(yōu)選的一種適用于IGBT并聯(lián)的復(fù)合母排，所述長槽長度為300mm，寬度為50mm。

本發(fā)明提供的又一優(yōu)選的一種適用于IGBT并聯(lián)的復(fù)合母排，所述導(dǎo)體層包括銅板和通過焊接設(shè)置在所述銅板上的銅墊。

本發(fā)明提供的又一優(yōu)選的一種適用于IGBT并聯(lián)的復(fù)合母排，所述復(fù)合母排設(shè)有貫穿所述導(dǎo)體層、絕緣層和絕緣板的測試孔。

本發(fā)明提供的又一優(yōu)選的一種適用于IGBT并聯(lián)的復(fù)合母排，所述復(fù)合母排按照絕緣層一，交流輸出極板導(dǎo)體層、絕緣層二、絕緣板一、絕緣層三、正極板導(dǎo)體層、絕緣層四、絕緣板二、絕緣層五、負(fù)極板導(dǎo)體層和絕緣層六的順序依次在模具上逐層疊裝起來；經(jīng)過疊裝后的復(fù)合母排進(jìn)行熱壓處理；熱壓處理完成后，將所述復(fù)合母排邊沿進(jìn)行壓合封閉絕緣處理。

本發(fā)明提供的又一優(yōu)選的一種適用于IGBT并聯(lián)的復(fù)合母排，所述交流輸出極板導(dǎo)體層連接半橋臂上管IGBT發(fā)射極與下管IGBT集電極，并可與相鄰的功率模塊串聯(lián)；所述正極板導(dǎo)體層連接直流電容器的正極與半橋臂上管IGBT的集電極；負(fù)極板導(dǎo)體層連接所述直流電容器的負(fù)極與半橋臂下管IGBT的發(fā)射極，并與相鄰的功率模塊串聯(lián)。

本發(fā)明提供的又一優(yōu)選的一種適用于IGBT并聯(lián)的復(fù)合母排，所述正極板導(dǎo)體層和所述負(fù)極板導(dǎo)體層平行對稱設(shè)置。

和最接近的現(xiàn)有技術(shù)比，本發(fā)明提供技術(shù)方案具有以下優(yōu)異效果

1、本發(fā)明中的復(fù)合母排更改了形狀，使得引線電感分布均勻，IGBT的均流效果好；

2、本發(fā)明中的復(fù)合母排層層疊裝且絕緣相隔，交、直流電信號同時傳輸，使用效率更高；

3、本發(fā)明中的正、負(fù)極板導(dǎo)體層為平行布置的相鄰導(dǎo)體層，有效消除互感，降低雜散電感，提高功率器件運(yùn)行的可靠性；