[發明專利]疊層功率端子

有效

• 申請號: 201510025998.5
• 申請日: 2015-01-19
• 公開（公告）號: CN104617414B
• 公開（公告）日: 2017-06-09
• 發明（設計）人: 戴小平;吳義伯;齊放;劉國友
• 申請（專利權）人: 株洲南車時代電氣股份有限公司
• 主分類號: H01R13/02
• 分類號: H01R13/02
• 代理公司: 北京聿宏知識產權代理有限公司11372
• 代理人: 吳大建,劉華聯

技術領域

本發明涉及功率電子模塊技術領域，具體涉及一種疊層功率端子。

背景技術

大功率變流器在軌道交通、工業變流、新能源等領域的應用越來越廣泛，其所使用的功率半導體芯片IGBT越來越短的開關時間導致了過高的dv/dt和di/dt，而且直流環節的雜散電感在IGBT關斷時會出現過電壓，這種過電壓再加上直流母線電壓可能導致V_ce>V_ce(Max)，過電壓可以損壞IGBT芯片，這將導致了分布雜散電感對功率器件關斷特性有更重要的影響。為了消除這種雜散電感對大功率器件特別是高功率密度模塊的影響，可以使用疊層功率端子(Laminated Busbar)技術能夠有效抑制IGBT的過電壓尖峰，從而提高功率模塊的長期可靠性。

疊層功率端子(又稱回流母排、母排端子)，其用于完成電力電子產品中功率電路和器件的電氣連接。目前市場上流行的功率模塊的母排端子結構通常是采用正電極功率端子11’和負電極功率端子12’豎直并排結構，如圖8所示。該母排端子的復雜引腳結構會造成的渦流損耗以及電流分布不均，可能反而會增加母排的電感；而且這種豎直并排結構的母排端子具有較大的電流路徑，使得這種母排端子具有較高的雜散電感。

發明內容

本發明所要解決的技術問題是，提供一種能減少雜散電感從而提高工作可靠性和穩定性的疊層功率端子。

針對該技術問題，本發明提供的技術解決方案是，提供一種具有以下結構的疊層功率端子，包括正電極功率端子和負電極功率端子，所述正、負電極功率端子均為疊層蜿蜒狀延伸結構，所述正、負電極功率端子的上端均為沿豎直方向布置的蛇形層疊結構，所述正電極功率端子的上端與所述負電極功率端子的上端相互平行、相向設置，所述正、負電極功率端子的下端沿水平方向布置，所述正電極功率端子的下端與所述負電極功率端子的下端疊層平行設置。

所述正、負電極功率端子的連接部由若干L型連接部和反L型連接部組合而成；

通過連接部的不同組合，正電極功率端子與負電極功率端子從上往下形成間隙交替變化的結構。

與現有技術相比，本發明的疊層功率端子具有以下優點。由于正、負電極功率端子均為疊層蜿蜒狀延伸結構，其上端均為沿豎直方向布置的蛇形層疊結構，且正電極功率端子與負電極功率端子從上往下形成間隙交替變化，不僅可以緩解正、負電極功率端子在安裝時產生的應力，而且，由于疊層結構設置，通入電流時，相鄰疊層之間的電流方向相反，使得在正電極功率端子或負電極功率端子的相鄰層疊結構中產生的寄生電感可相互抵消。

另外，由于正、負電極功率端子的相應部位相向設置，當正電極功率端子中通入一額定直流電流時，該電流經正電極功率端子后經負電極功率端子流出，流經正電極功率端子任一部位的電流與流經負電極功率端子的對應部位的電流方向相反。結果是，正、負電極功率端子內部及周圍由于電流隨時間變化而產生的寄生電感大部分均可以相互抵消，因而可得到低電感功率端子。

在一個實施例中，所述正電極功率端子包括：

安裝部，其上設有安裝孔；

至少一個第一連接部，該第一連接部由一個L型連接部和一個反L型連接部連接形成，該L型連接部遠離安裝部的底面向外側延伸，該反L型連接部朝向安裝部的底面延伸；

末端的L型連接部，其與最后一個第一連接部連接；和

四個引腳，其分設在末端的L型連接部的水平連接部的兩側。

在另一個實施例中，與所述正電極功率端子配合的負電極功率端子包括：

安裝部，其上設有安裝孔；

至少一個第二連接部，該第二連接部由一個反L型連接部和一個L型連接部連接形成，該反L型連接部遠離安裝部的底面向外側延伸，該L型連接部朝向安裝部的底面延伸；

末端的L型連接部，其與最后一個第二連接部連接且朝向安裝部的底面延伸；和

四個引腳，其分設在末端的L型連接部的水平連接部的兩側。

在另一個優選的實施例中，安裝時，負電極功率端子的末端的L型連接部的延伸部位于正電極功率端子的末端的L型連接部的延伸部的上方，所述正電極功率端子與負電極功率端子從上往下形成間隙從大到小交替變化的結構。

在還有一個實施例中，所述正電極功率端子包括：

安裝部，其上設有安裝孔；

至少一個第二連接部，該第二連接部由一個反L型連接部和一個L型連接部連接形成，該反L型連接部朝向安裝部的底面延伸，該L型連接部遠離安裝部的底面向外延伸；和