[發明專利]一種壓接式IGBT組成的多級H橋串聯閥段

在審

• 申請號: 201510734608.1
• 申請日: 2015-11-02
• 公開（公告）號: CN105428346A
• 公開（公告）日: 2016-03-23
• 發明（設計）人: 范彩云;何青連;夏克鵬;姚釗;高仕龍;李華君;肖晉;王超
• 申請（專利權）人: 許繼電氣股份有限公司;國家電網公司
• 主分類號: H01L25/11
• 分類號: H01L25/11;H01L29/739
• 代理公司: 鄭州睿信知識產權代理有限公司 41119
• 代理人: 崔旭東

技術領域

本發明涉及一種壓接式IGBT組成的多級H橋串聯閥段。

背景技術

大功率壓接式IGBT是近年才投放市場的大功率高壓IGBT，在大電流大功率電力電子領域有著廣泛的應用前景。在壓接式IGBT出現前，由IGBT組成的H橋結構都是由模塊式IGBT組成，模塊式IGBT由于體積小、散熱功率小、結構簡單，常采用把四個IGBT模塊安裝在一個散熱器上。壓接式IGBT由于其特殊的結構，需要采用特殊的壓接式結構把IGBT壓接在一起。

發明內容

本發明的目的是提供一種壓接式IGBT組成的多級H橋串聯閥段，用以填補現有技術的空白。

為實現上述目的，本發明的方案包括：

一種壓接式IGBT組成的多級H橋串聯閥段，包括在一個框架上并列設置的第一組件和第二組件，兩組件均為壓接式IGBT組件，壓接式IGBT組件包括依次交錯設置的散熱器和IGBT；第一組件與第二組件的對應IGBT之間對應設置有用于導電連接的連接母排，以形成若干串聯的H橋，第一組件中的IGBT為所述各H橋的上半區的串聯的正向IGBT和反向IGBT；第二組件中的IGBT為所述各H橋的下半區的串聯的正向IGBT和反向IGBT。

進一步的，所述散熱器為水冷散熱器或自然冷卻散熱器。

進一步的，所述第一組件、第二組件均為頂壓式結構的壓接式IGBT組件。

進一步的，所述連接母排(8)兩端分別固定在第一、第二組件對應的散熱器上。

本發明提高了一種由壓接式IGBT組成的多級H橋串聯閥段的結構，通過合理的布局，組成一個完整的有多級H橋串聯的閥段；結構簡潔，適于H橋串聯。

附圖說明

圖1是實施例1的閥段前視圖；

圖2是實施例1的閥段俯視圖；

圖3是實施例1的閥段立體圖；

圖4是H橋電路原理圖；

圖5是H橋串聯的電路原理圖；

圖6是實施例2的閥段前視圖；

圖7是實施例2的閥段俯視圖；

圖8是實施例2的閥段立體圖。

具體實施方式

下面結合附圖對本發明做進一步詳細的說明。

實施例1

如圖1、2、3所述的一種壓接式IGBT組成的多級H橋串聯閥段，包括兩個并列設置的壓接式IGBT組件，即第一組件和第二組件。壓接式IGBT組件由若干散熱器和壓接式IGBT依次交錯設置成一串，如圖1所示，從左至右依次是散熱器、壓接式IGBT(即壓接式IGBT模塊，本文發明內容以及下文中也簡稱為IGBT)、散熱器、壓接式IGBT…，每個組件共計六片散熱器和六片壓接式IGBT。

將若干散熱器和壓接式IGBT交錯設置成串，形成組件，當然還涉及具體的固定和安裝方式，固定、安裝及工藝均屬于現有技術。比如申請號為200910065332.7、201010229544.7、201010591847.3、201310259052.6的專利文獻，均涉及晶閘管閥段的裝配。這些文獻中涉及的各種裝配方式，將晶閘管模塊替換為壓接式IGBT后，均可以用于本發明的壓接式IGBT組件。

具體來說，本實施例中采用頂壓式的結構，包括：壓接式IGBT驅動模塊1、頂壓螺栓7，鎖緊螺母6，壓緊彈簧5、水冷散熱器3(11為水冷管路)、端板4、緊固絕緣拉桿10等部分，兩個組件安裝在一個框架9上。壓緊時，有液壓壓緊機構擠壓頂壓螺栓7以及彈簧5，待壓緊力達到要求的值時，停止擠壓頂壓螺栓，然后用扳手緊固鎖緊螺母6，同時緊固絕緣拉桿10。具體連接結構類似于文獻201310259052.6公開的內容，因此不再過多展開。

第一組件中的六片壓接式IGBT，分別屬于三個H橋上半區的串聯的正向IGBT和反向IGBT。這里指的上半區，可以參照圖4所示的H橋電路來看，圖中虛線框內即為上半區，其中兩個IGBT是反向串聯的。

第二組件中的六片壓接式IGBT，分別屬于三個H橋下半區的串聯的正向IGBT和反向IGBT。

圖3結合圖5來看，第一組件與第二組件之間設有連接母排8。連接母排8用于第一組件與第二組件相應IGBT節點之間的導電連接，以形成H橋串聯的電路結構，如圖5顯示的那樣，第一組件、第二組件之間，每隔兩個IGBT設一條連接母排。需要指出的是，第一組件中，IGBT排布的順序是：一個正向IGBT、一個負向IGBT、一個正向IGBT、…；第二組件中順序也是對應的，總之是兩個連接母排之間的IGBT會形成如圖4所示的H橋電路。