[實用新型]一種基于IGBT模塊的功率單元

有效

• 申請號: 201720265977.5
• 申請日: 2017-03-17
• 公開（公告）號: CN206517287U
• 公開（公告）日: 2017-09-22
• 發明（設計）人: 杜偉;陳志彬;白秋梁
• 申請（專利權）人: 廈門科華恒盛股份有限公司
• 主分類號: H02M1/00
• 分類號: H02M1/00;H05K7/20
• 代理公司: 廈門龍格專利事務所(普通合伙)35207
• 代理人: 婁燁明

技術領域

本實用新型涉及功率器件領域，具體涉及一種基于IGBT模塊的功率單元中功率模塊的排列布局。

背景技術

目前電器設備的功率模塊通常是同時工作，功率模塊同時工作時所產生的熱量比較集中，不易散發，散熱器的散熱速度較慢，因此，往往需要加大對散熱器的進風或增加散熱器的投入才能滿足控溫要求，散熱效果不理想，且散熱成本高。

實用新型內容

本實用新型的目的在于解決現有技術中的問題，提供一種功率模塊為對稱排布，功率模塊間為交替工作形式的功率單元，交替工作時，功率單元中的熱量傳導至散熱器的不同區域，熱量產生區域不集中，因此，散熱器對功率模塊所產生的熱量的散熱速度快，散熱成本較低，效果好，而且能夠在一定程度上延長功率器件的使用壽命。

為達成上述目的，本實用新型采用如下技術方案：

一種基于IGBT模塊的功率單元，包括功率模塊和散熱器；所述功率模塊包括第一IGBT、第二IGBT、第三IGBT和第四IGBT，其中，直流電源正極連接第一IGBT的集電極，直流電源負極連接第四IGBT的發射極，第三IGBT的發射極與零線連接，第三IGBT的集電極連接第二IGBT的集電極，第二IGBT的發射極分別連接第一IGBT的發射極和第四IGBT的集電極；所述散熱器包括進風口和出風口，散熱風從進風口流向出風口形成風向；所述第一IGBT、第二IGBT、第三IGBT和第四IGBT固定連接于散熱器上；所述第一IGBT和第四IGBT沿散熱器的風向軸向排布，第二IGBT和第三IGBT設置于第一IGBT和第四IGBT之間，第二IGBT和第三IGBT以通過第一IGBT和第四IGBT的直線為對稱軸對稱設置。

進一步地，所述第一IGBT、第二IGBT、第三IGBT以及第四IGBT的發射極和集電極的連線所在方向均垂直于所述風向。

本實用新型所述的技術方案相對于現有技術，取得的有益效果是：

(1)由于本技術方案中將功率模塊中的第一IGBT、第二IGBT、第三IGBT和第四IGBT器件在散熱器上采用對稱的形式排布，且各IGBT器件模塊之間采用交替運行的工作形式，交替工作時，功率模塊在散熱器上傳導熱量的部位位于散熱器的不同區域，而不是集中發熱，很好地解決了散熱器對功率模塊的散熱問題，散熱速度快，散熱成本較低，同時在一定程度上延長了功率模塊的使用壽命。

(2)將第一IGBT和第四IGBT沿散熱器的風向軸向排布，第二IGBT和第三IGBT設置于第一IGBT和第四IGBT之間，并以通過第一IGBT和第四IGBT的直線為對稱軸對稱設置，該排布方式有效地減少了功率單元間的雜散電感，最大限度地方便了功率單元中母排組件的排布與連接。

(3)將第一IGBT、第二IGBT、第三IGBT和第四IGBT本身均以平行于風向的方式設置，即各IGBT的發射極和集電極的連線所在方向均垂直于風向，可有效避免第一IGBT和第四IGBT遭受過壓擊穿的風險，延長功率模塊的使用壽命。

附圖說明

此處所說明的附圖用來提供對本實用新型的進一步理解，構成本實用新型的一部分，本實用新型的示意性實施例及其說明用于解釋本實用新型，并不構成對本實用新型的不當限定。在附圖中：

圖1為本實用新型實施例功率模塊在散熱器上的排布示意圖；

圖2為本實用新型實施例拓撲結構原理圖；

圖3為本實用新型實施例波形示意圖。

具體實施方式

為了使本實用新型所要解決的技術問題、技術方案及有益效果更加清楚、明白，以下結合附圖和實施例，對本實用新型進行進一步詳細說明。應當理解，此處所描述的具體實施例僅用以解釋本實用新型，并不用于限定本實用新型。

如圖1至圖3所示，本實用新型實施例中，功率單元包括功率模塊1和散熱器2。

功率模塊1包括第一IGBT11、第二IGBT12、第三IGBT13和第四IGBT14，其中，直流電源正極DC+連接第一IGBT11的集電極，直流電源負極DC-連接第四IGBT14的發射極，第三IGBT13的發射極連接零線，第三IGBT13的集電極連接第二IGBT12的集電極，第二IGBT12的發射極連接第一IGBT11的發射極和第四IGBT14的集電極，交流輸出端為A。