[實用新型]一種基于PCB安裝的IGBT功率模塊

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201320690607.8
• 申請日: 2013-11-01
• 公開（公告）號: CN203554796U
• 公開（公告）日: 2014-04-16
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 白云飛;張杭
• 申請（專利權(quán)）人: 中國西電電氣股份有限公司
• 主分類號: H05K1/18
• 分類號: H05K1/18;H05K7/20
• 代理公司: 西安通大專利代理有限責(zé)任公司 61200
• 代理人: 徐文權(quán)

技術(shù)領(lǐng)域

本實用新型涉及一種基于PCB安裝的IGBT功率模塊。

背景技術(shù)

隨著智能電網(wǎng)、分布式發(fā)電和新能源的發(fā)展，風(fēng)能逆變器、光伏逆變器、有源電力濾波器等IGBT變流設(shè)備被廣泛使用。IGBT變流設(shè)備中的核心組件是IGBT功率模塊?，F(xiàn)有的IGBT功率模塊一般是由IGBI元件、無感母線、直流電容器等元件組成?，F(xiàn)有IGBT模塊中所使用的無感母線安裝工藝復(fù)雜而且其生產(chǎn)需要專用的加工設(shè)備，因此無感母線的使用加重了IGBT功率模塊的生產(chǎn)和采購成本。

實用新型內(nèi)容

本實用新型目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)缺陷，提供一種易于生產(chǎn)，裝配簡單的基于PCB安裝的IGBT功率模塊。

為達到上述目的，本實用新型采用如下方案：

一種基于PCB安裝的IGBT功率模塊，包括PCB表面覆蓋全銅形成的PCB母線，PCB母線上安裝有IGBT元件、IGBT驅(qū)動電路、由多個直流電容器采用串聯(lián)再并聯(lián)構(gòu)成的直流電容器組、吸收電容器和均壓電阻；PCB母線上還設(shè)置有中性線連接端子，用于將功率模塊接入直流系統(tǒng)的直流系統(tǒng)連接端子，用于連接交流系統(tǒng)的A、B、C三相的交流系統(tǒng)連接端子。

所述IGBT元件通過螺栓安裝于PCB母線下方，IGBT驅(qū)動電路采用絕緣支柱一安裝在PCB母線上方。

所述PCB母線及與其相連接的元器件通過絕緣支柱二固定在散熱器上。

所述散熱器側(cè)面的進風(fēng)口安裝有冷卻風(fēng)扇。

所述IGBT元件為半橋型IGBT功率模塊。

所述吸收電容器為軸向引線式封裝的薄膜電容器。

所述均壓電阻為水泥電阻。

本實用新型采用PCB母線替代無感母線，生產(chǎn)工藝簡單，減小了功率模塊的體積，PCB母線的設(shè)計和制造成本遠低于普通無感母線，不需要專用的加工設(shè)備制作，降低了IGBT功率更改設(shè)計和變更元器件時的成本；PCB母線采用阻焊開窗設(shè)計、表面覆蓋全銅，具有良好的導(dǎo)熱能力、通流能力和電場特性，組裝方便，簡化了安裝工藝。

附圖說明

圖1是基于PCB安裝的功率模塊俯視圖；

圖2是基于PCB安裝的功率模塊正視圖。

具體實施方式

如圖1所示，一種基于PCB安裝的功率模塊采用PCB母線1替代無感母線作為直流母線；PCB母線1上表面安裝直流電容器組、IGBT驅(qū)動電路4、吸收電容器5、均壓電阻6；PCB母線1上表面設(shè)置有直流系統(tǒng)連接端子9、交流系統(tǒng)連接端子10、交流系統(tǒng)中性線連接端子11；PCB母線1及與其相連接的元器件通過絕緣支柱二12固定在散熱器7上，所述吸收電容器5為軸向引線式封裝的薄膜電容器，均壓電阻6為水泥電阻。

如圖1所示，PCB母線1上表面安裝有多個直流電容器3，直流電容器通過串聯(lián)再并聯(lián)的形式構(gòu)成了直流電容器組。

如圖1所示，PCB母線1上表面設(shè)置的直流系統(tǒng)連接端子9用于將功率模塊接入直流系統(tǒng)；PCB母線1上表面設(shè)置的交流系統(tǒng)連接端子10用于連接交流系統(tǒng)的A、B、C三相；PCB母線1上表面設(shè)置的交流系統(tǒng)中性線連接端子11用于在功率模塊接入三相四線制交流系統(tǒng)時連接交流系統(tǒng)的中性線。

如圖2所示，一種基于PCB安裝的功率模塊，IGBT元件2位于PCB母線1下方，IGBT元件2為半橋型IGBT功率模塊；PCB母線1與IGBT元件2兩者之間通過螺栓13連接從而保證電氣上的緊密連接；

如圖2所示，PCB母線1通過絕緣支柱二12固定在散熱器7上；驅(qū)動電路4和PCB母線1之間采用絕緣支柱一14作為支撐，以保證驅(qū)動電路4和PCB母線之間無電氣聯(lián)系。

如圖2所示，IGBT元件2固定在散熱器7上，保證與散熱器之間接觸良好；散熱器7左側(cè)進風(fēng)口安裝有冷卻風(fēng)扇8。

基于PCB安裝的IGBT功率模塊采用PCB母線替代無感母線，易于生產(chǎn)和制造，有助于降低行業(yè)領(lǐng)域內(nèi)電力電子裝置產(chǎn)品的生產(chǎn)成本，提高產(chǎn)品的生產(chǎn)效率。述功率模塊具有較強的同流能力和耐壓能力，所述電氣結(jié)構(gòu)安全可靠，機械結(jié)構(gòu)緊湊、工藝簡單、組裝方便、可應(yīng)用于風(fēng)電逆變器、光伏逆變器、有源電力濾波器等電氣設(shè)備中，可大幅降低其生產(chǎn)成本。