[發明專利]一種減重設計的閥堆散熱墊塊及電力電子閥堆

有效

• 申請號: 201810862078.2
• 申請日: 2018-08-01
• 公開（公告）號: CN110797317B
• 公開（公告）日: 2021-12-10
• 發明（設計）人: 劉彬
• 申請（專利權）人: 南京南瑞繼保電氣有限公司;南京南瑞繼保工程技術有限公司
• 主分類號: H01L23/373
• 分類號: H01L23/373
• 代理公司: 北京律和信知識產權代理事務所(普通合伙) 11446
• 代理人: 謝清萍;何春暉

本發明涉及一種用于電力電子設備的串聯壓接式閥堆散熱墊塊，所述散熱墊塊為金屬材料，所述散熱墊塊的中間布置有減重孔。本發明還提出了一種串聯結構的電力電子閥堆，包括電力電子器件以及上述的減重設計的閥堆散熱墊塊，所述閥堆散熱墊塊和電力電子器件串聯相間設置。本發明能滿足閥串通過大電流及減輕重量的需求，特別適合于有多個串聯結構組成的電力電子閥堆。

技術領域

本專利屬于電力電子領域，具體涉及一種散熱墊塊及一種串聯結構的電力電子閥堆。

背景技術

隨著柔性直流輸電技術的迅速發展，各種類型的閥堆結構得到廣泛的應用，其中由多個電力電子器件，如IGBT、晶閘管、二極管等，與散熱墊塊直接串聯組成的閥堆是一個技術難點，尤其是當串聯級數較多、閥串重量較大時。

傳統串聯結構的閥串，其散熱器墊塊多為實心構造，重量大，當串聯級數較多時，閥串在重力作用下產生翻轉力矩，翻轉力矩的存在使得閥堆的串聯級數難以進一步提高。這是因為，隨著閥堆壓接級數的增加，翻轉力矩逐漸增大，一方面影響閥堆的的結構穩定性；另一方面翻轉力矩的存在將使各個串聯結構受力不均勻，進而影響閥堆的通流能力。

基于前述需求，本案由此產生。

發明內容

本專利的目的，在于提供一種散熱墊塊，以解決散熱墊塊重量大的問題；同時提出一種使用該散熱墊塊的串聯結構的電力電子閥堆，解決隨著閥堆壓接級數的增加，翻轉力矩逐漸增大和結構穩定性差、通流能力不好的問題。

為了達成上述目的，本專利的解決方案是：一種減重設計的閥堆散熱墊塊，所述散熱墊塊為金屬材料，所述散熱墊塊的中間布置有減重孔。

進一步地，所述減重孔其軸線方向與散熱墊塊的受力方向垂直布置。

進一步地，減重孔其軸線方向與閥堆的電流方向相垂直，閥堆散熱墊塊前后受力面由整塊導流底板構成，且導流板之間布置有導流的筋

進一步地，所述減重孔其結構形式為圓孔、方孔或橢圓孔。

進一步地，所述減重孔通過拉擠型材或者機加工的方式獲得。

進一步地，所設述減重孔呈陣列分布。

本發明還提出一種串聯結構的電力電子閥堆，包括電力電子器件以及上述的減重設計的閥堆散熱墊塊，所述閥堆散熱墊塊和電力電子器件串聯相間設置。

所述減重設計的閥堆散熱墊塊加工過程包括以下步驟：

(1)在散熱墊塊材料的基材上，設置垂于電流流向的減重孔，有效減輕散熱墊塊的重量；

(2)所設置的減重孔呈陣列分布，孔與孔之間形成的壁構成壓緊力和電流的通道；

(3)設置的減重孔可以通過拉擠型材、機加工的方式獲得；

采用上述方案后，本發明具有以下特點：

(1)顯著減輕單個墊塊的重量，進而減輕閥串的整體重量；

(2)顯著減輕閥串的結構穩定性，進而提高閥結構穩定性、抗震性能；

(3)減輕墊塊重量，降低材料成本。

附圖說明

圖1是由本發明所述的含有減重孔的散熱墊塊，及電子器件組成的閥堆結構圖；

圖2是本發明所述的減重設計的散熱墊塊圓孔結構的實施例；

圖3是本發明的一種方形減重孔的實施例；

其中：1-散熱墊塊；2-壓裝的器件；3-減重孔。

具體實施方式

以下將結合附圖，對本發明的技術方案進行詳細說明。