[發明專利]一種U型電力電子串聯閥結構

在審

• 申請號: 201710795593.9
• 申請日: 2017-09-06
• 公開（公告）號: CN109461721A
• 公開（公告）日: 2019-03-12
• 發明（設計）人: 石秋雨
• 申請（專利權）人: 全球能源互聯網研究院;國網浙江省電力公司;國家電網公司
• 主分類號: H01L25/07
• 分類號: H01L25/07;H01L23/13;H01L23/14;H01L23/367;H01L23/40;H01L23/473
• 代理公司: 北京安博達知識產權代理有限公司 11271
• 代理人: 徐國文

本發明提供一種U型電力電子串聯閥結構，該串聯閥結構包括由頂層壓板、底層壓板和貫穿所述頂層壓板與底層壓板的螺栓及壓緊螺母組成的頂壓閥架、設于所述頂層壓板和底層壓板間的閥串和直流電容，所述閥串為兩列分別垂直于所述底層壓板且相互反向的IGBT閥串；所述兩列IGBT閥串頂端與所述頂層壓板間分別設有頂端壓板；所述兩列IGBT閥串頂端分別連接所述直流電容的正負極端子。本發明提供的技術方案通過設置在底層壓板上的兩列相互反向的IGBT閥串實現串聯，同時其正負極分別設置在兩列閥串的頂端，從而有效縮減了正負極之間的距離，使其距離不再受到閥串長度的影響，進而減小了閥串通電后的雜散電感。

技術領域

本發明涉及串聯閥結構，具體涉及一種U型電力電子串聯閥結構。

背景技術

IGBT作為電力電子領域中的重要部件，其應用非常廣泛且其應用多以壓接形的閥串形式。在電力電子設備中連接導線、元件引線、元件本體等會呈現出來一定的等效電感，稱為雜散電感，IGBT閥串也不例外。IGBT閥串在通電使用過程中所產生的雜散電感與其正負母線之間的位置有很大的關系。

目前在高壓IGBT串聯閥中，通常采用直線型壓接的方式，在結構中直流正負母線的間距取決于串聯IGBT的數量以及水冷散熱器的厚度，在串聯IGBT數量較多的情況下，正負母線之間的距離往往比較大，因此就造成了回路雜散電感較大，尖峰電壓較高的情況，壓板和定位銷的材質不能滿足使用環境的要求。

因此如何設計一種IGBT閥串結構以減少其回路中的雜散電感是一個亟待解決的問題。

發明內容

針對現有技術的不足，本申請人設計了一種U型電力電子串聯閥結構，本發明采用U型串聯結構的設計方案，當閥串電壓等級較高，串聯較多IGBT時，使用U型結構方案較直線型串聯結構能有效的減小回路的雜散電感。

本發明的目的是通過以下技術方案進行實現的：

本發明提供了一種U型電力電子串聯閥結構，該串聯閥結構包括由頂層壓板、底層壓板和貫穿所述頂層壓板與底層壓板的螺栓及壓緊螺母組成的頂壓閥架、設于所述頂層壓板和底層壓板間的閥串和直流電容，其特征在于，所述閥串為兩列分別垂直于所述底層壓板且相互反向的IGBT閥串；所述兩列IGBT閥串頂端與所述頂層壓板間分別設有頂端壓板；所述兩列IGBT閥串頂端分別連接所述直流電容的正負極端子。

優選的，所述兩列IGBT閥串與所述頂端壓板之間分別設有母線；所述母線分別與疊層母線的兩個伸出端連接；所述疊層母線與所述直流電容的正負極端子分別連接。

優選的，所述IGBT閥串包括交替疊放的圓餅型IGBT和平板型水冷散熱板。

優選的，所述IGBT和所述水冷散熱板的上下表面以及所述母線的下表面的中心位置分別設有定位銷孔。

優選的，上下相鄰的所述IGBT與水冷散熱板之間的定位銷孔中設有定位銷。

優選的，所述母線與其下相鄰的所述IGBT或水冷散熱板之間的定位銷孔中設有定位銷。

優選的，所述相互反向的兩列IGBT閥串中的所述反向通過兩列閥串最底部分別放置IGBT和水冷散熱板實現。

優選的，所述底層壓板與所述IGBT閥串底端之間設有碟簧。

優選的，所述碟簧與所述IGBT閥串之間設有均壓結構；所述均壓結構包括圓臺形應力傳導件和設于所述圓臺形應力傳導件與所述碟簧之間的均壓珠。

優選的，所述圓臺形應力傳導件的上底的圓心位置設有容納所述均壓珠的且半徑大于所述均壓珠半徑的弧形凹槽；所述碟簧的頂端設有容納所述均壓珠的弧形凹槽。

優選的，所述底層壓板由按質量分數計的下述組分制得：