[發明專利]具有用于增強共源極電感的柵極線圈的逆變器開關器件

有效

• 申請號: 201711180526.2
• 申請日: 2017-11-23
• 公開（公告）號: CN108123620B
• 公開（公告）日: 2021-08-17
• 發明（設計）人: 徐竹嫻;陳清麒;邁克爾·W·德格尼爾
• 申請（專利權）人: 福特全球技術公司
• 主分類號: H02M7/00
• 分類號: H02M7/00;H02M7/5387;B60L15/00
• 代理公司: 北京連和連知識產權代理有限公司 11278
• 代理人: 劉小峰

1.一種半橋功率模塊，包括：

主體，所述主體封裝一對晶體管芯片、正極線路、負極線路、和AC導電線路以用于承載橋接電流；

從所述主體突出的一對柵極驅動引腳；以及

一對柵極驅動線圈，所述一對柵極驅動線圈連接相應引腳和芯片，其中所述柵極驅動線圈設置在所述正極線路和所述負極線路之間的區域中，所述區域包含由所述電流產生的具有局部最大變化率的磁通量。

2.根據權利要求1所述的功率模塊，還包括輔助印刷電路板，其中所述柵極驅動線圈包括所述輔助印刷電路板上的跡線。

3.根據權利要求2所述的功率模塊，其中所述柵極驅動線圈設置在所述輔助印刷電路板的相對的平坦表面上。

4.根據權利要求2所述的功率模塊，其中每個所述柵極驅動線圈具有至少一個匝。

5.根據權利要求1所述的功率模塊，其中所述一對柵極驅動引腳包括所述晶體管芯片的柵極側上的柵極引腳，其中所述柵極引腳是導通所述晶體管的導通引腳，其中所述模塊還包括用于關斷所述晶體管的一對柵極關斷引腳，其中每個柵極驅動線圈具有多個匝，其中每個柵極驅動線圈在兩個線圈端之間具有中間抽頭，其中每個晶體管的所述導通引腳或所述關斷引腳中的一個連接到所述相應柵極驅動線圈的所述中間抽頭以獲得第一共源極電感，并且每個晶體管的所述導通引腳或所述關斷引腳中的另一個連接到所述線圈端以獲得高于所述第一共源極電感的第二共源極電感。

6.根據權利要求1所述的功率模塊，其中所述一對柵極驅動引腳包括所述晶體管芯片的發射極側上的開爾文發射極引腳。

7.根據權利要求1所述的功率模塊，還包括一對柵極鉗位引腳，每個所述柵極鉗位引腳繞過所述柵極驅動線圈連接到相應的柵極焊盤。

8.根據權利要求1所述的功率模塊，其中所述柵極驅動線圈包括包含在引線框架中的導體。

9.一種功率轉換器，包括：

具有正母線和負母線的DC鏈路，所述DC鏈路配置為接收DC電源電壓；

在所述母線之間連接的多個半橋功率模塊，每個功率模塊包括：

主體，所述主體封裝一對晶體管芯片、正極線路、負極線路、和AC導電線路以用于承載橋接電流；

從所述主體突出的一對柵極驅動引腳；以及

一對柵極驅動線圈，所述一對柵極驅動線圈連接相應引腳和芯片，其中所述柵極驅動線圈設置在所述正極線路和所述負極線路之間的區域中，所述區域包含由所述電流產生的具有局部最大變化率的磁通量。

10.根據權利要求9所述的功率轉換器，其中每個功率模塊還包括輔助印刷電路板，其中所述柵極驅動線圈包括所述輔助印刷電路板上的跡線。

11.根據權利要求10所述的功率轉換器，其中相應的所述柵極驅動線圈設置在相應的所述輔助印刷電路板的相對的平坦表面上。

12.根據權利要求9所述的功率轉換器，其中所述一對柵極驅動引腳包括所述晶體管芯片的柵極側上的柵極引腳，其中所述柵極引腳是導通所述晶體管的導通引腳，其中每個模塊還包括用于關斷相應晶體管的一對柵極關斷引腳，其中每個柵極驅動線圈具有多個匝，其中每個柵極驅動線圈在兩個線圈端之間具有中間抽頭，其中每個晶體管的所述導通引腳或所述關斷引腳中的一個連接到所述相應柵極驅動線圈的所述中間抽頭以獲得第一共源極電感，并且每個晶體管的所述導通引腳或所述關斷引腳中的另一個連接到所述線圈端以獲得高于所述第一共源極電感的第二共源極電感。

13.根據權利要求9所述的功率轉換器，其中所述一對柵極驅動引腳包括所述晶體管芯片的發射極側上的開爾文發射極引腳。