[發(fā)明專利]一種直流母排

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201710563804.6
• 申請日: 2017-07-12
• 公開（公告）號: CN107181399B
• 公開（公告）日: 2019-02-12
• 發(fā)明（設計）人: 柯俊吉;謝宗奎;張希蔚;徐鵬;趙志斌;崔翔
• 申請（專利權）人: 華北電力大學
• 主分類號: H02M1/34
• 分類號: H02M1/34
• 代理公司: 北京高沃律師事務所 11569
• 代理人: 程華

本發(fā)明公開了一種新型直流母排。所述直流母排包括：吸收電容、儲能電容、正極、負極、絕緣層；多個所述儲能電容的排放位置呈環(huán)形結(jié)構，多個所述儲能電容并聯(lián)在一起；所述正極與所述儲能電容的一端相連接；所述儲能電容的另一端與所述負極相連接；所述絕緣層疊放在所述正極上；所述負極疊放在所述絕緣層上；多個所述吸收電容的排放位置也呈環(huán)形結(jié)構；所述吸收電容位于所述負極上；所述吸收電容用于降低寄生電感；多個所述吸收電容并聯(lián)在一起；所述儲能電容和所述吸收電容并聯(lián)。采用本發(fā)明所提供的直流母排能夠有效減小功率回路中的寄生電感，從而降低碳化硅功率器件在開關過程中的電壓電流過沖，減小開關損耗，提升碳化硅功率器件的使用壽命。

技術領域

本發(fā)明涉及電力電子技術領域，特別是涉及一種新型直流母排。

背景技術

近年來，碳化硅功率半導體器件因其具有臨界擊穿場強更高、熱傳導性更好、低通態(tài)電阻、高開關頻率等良好的材料特性而逐漸被人們所關注，相比于硅絕緣柵雙極型晶體管(Insulated Gate Bipolar Transistor，IGBT)，器件，碳化硅功率半導體器件的開關時間更小，開關損耗更低，可以實現(xiàn)較高的開關頻率，因此常常用于高頻高功率密度變換器中來減小其輸出濾波器的體積，從而降低整個電力電子設備的尺寸、重量和體積。

在高頻變換器應用中，常用的碳化硅功率半導體器件為碳化硅金屬氧化物半導體場效晶體管(Metal-Oxide-Semiconductor Field-Effect Transistor，MOSFET)器件，而在傳統(tǒng)的硬開關拓撲下，碳化硅功率MOSFET 器件極快的開關速度使得其在開關暫態(tài)過程中不得不承受更高的電壓變化率和電流變化率。電壓和電流的快速變化會在回路中雜散電感上感應出較大的電壓并疊放在MOSFET器件漏源極兩端，使之出現(xiàn)較大的電壓過沖，嚴重情況下可能會導致碳化硅功率MOSFET器件失效或直接損壞；為了最大程度發(fā)揮碳化硅功率MOSFET器件的性能同時降低模塊損壞率，必須減小碳化硅功率 MOSFET器件在關斷過程中的漏源極電壓過沖，其中，電壓過沖主要與功率回路寄生電感有關，功率回路寄生電感越大電壓過沖越大，因此可以通過減小功率回路寄生電感來降低電壓過沖；而在碳化硅功率MOSFET器件關斷過程中，直流母排的寄生電感在功率回路寄生電感中占主要部分。傳統(tǒng)的直流母排多采用銅板平鋪，電容并排結(jié)構，以減小功率回路寄生電感，然而，直流母排的電容并排結(jié)構存在功率回路路徑長度不等、部分路徑重疊的現(xiàn)象，銅板平鋪結(jié)構會導致兩個銅板之間的耦合程度小，降低了銅板之間的互感，從而增加了銅板之間的總電感，減小功率回路寄生電感的效果差，在碳化硅功率MOSFET 器件關斷過程中，還是會存在很大的功率回路寄生電感，很容易導致碳化硅功率MOSFET器件失效或直接損壞。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是提供一種新型直流母排，以解決在碳化硅功率MOSFET 器件關斷過程中，漏源極電壓過沖的問題。

為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供了如下方案：

一種新型直流母排，包括：吸收電容、儲能電容、正極、負極、絕緣層；

多個所述儲能電容的排放位置呈環(huán)形結(jié)構，多個所述儲能電容并聯(lián)在一起；

所述正極與所述儲能電容的一端相連接；

所述儲能電容的另一端與所述負極相連接；

所述絕緣層疊放在所述正極上；

所述負極疊放在所述絕緣層上；

多個所述吸收電容的排放位置呈環(huán)形結(jié)構；所述吸收電容位于所述負極上；所述吸收電容用于降低寄生電感；多個所述吸收電容并聯(lián)在一起；

所述儲能電容和所述吸收電容并聯(lián)。

可選的，所述正極，具體包括：第一極板、第一柱體結(jié)構；

所述第一極板和所述第一柱體結(jié)構相互垂直設置形成所述正極；所述正極的剖面呈T字形結(jié)構。