[發明專利]二極管壓接組件單元、全橋級聯單元及模塊

有效

• 申請號: 201811273751.5
• 申請日: 2018-10-30
• 公開（公告）號: CN109545779B
• 公開（公告）日: 2020-07-24
• 發明（設計）人: 茍銳鋒;李超;趙朝偉;鄭全旭;封磊;孫銀山;楊曉平;任軍輝;王江濤
• 申請（專利權）人: 西安西電電力系統有限公司;中國西電電氣股份有限公司
• 主分類號: H01L25/07
• 分類號: H01L25/07;H01L25/18;H01H71/02
• 代理公司: 北京三友知識產權代理有限公司 11127
• 代理人: 王濤;孫乳筍

本發明提供一種二極管壓接組件單元、全橋級聯單元及模塊，二極管壓接組件單元包括：上層二極管硅堆單元、下層二極管硅堆單元；上層二極管硅堆單元、下層二極管硅堆單元包括：兩個二極管，第一二極管鋁墊塊以及兩個第二二極管鋁墊塊，第一二極管鋁墊塊設置于兩個第二二極管鋁墊塊之間，兩個二極管分別設置于第一二極管鋁墊塊與第二二極管鋁墊塊之間，二極管的陰極與第一二極管鋁墊塊相連接，二極管的陽極與第二二極管鋁墊塊相連接；兩個硅堆單元通過固定到第二二極管鋁墊塊的兩個鐵板相連接，形成二極管壓接組件單元，硅堆單元的四個二極管構成內部全橋。本發明解決了直流斷路器體積龐大，造價高昂，對快速機械開關的要求高，設計難度大的問題。

技術領域

本發明涉及電力技術，具體的講是一種二極管壓接組件單元、全橋級聯單元及模塊。

背景技術

目前，高壓直流斷路器的拓撲主要有正反向串聯結構的IGBT(Insulated GateBipolar Transistor，絕緣柵雙極型晶體管)模塊和單級H橋結構的IGBT模塊串聯，外配置一個高壓快速機械開關組成。由于直流斷路器斷開直流電流時，會在斷路器兩端產生很高的直流暫態電壓，因此，直流斷路器轉移支路中需要串聯很多IGBT模塊，同時要求快速機械開關承受很高的關斷電壓，因此造成直流斷路器的體積龐大，造價高昂，同時對快速機械開關的要求很高，設計難度極大。

現有技術中的高壓直流斷路器閥模塊，隨著電壓和開斷電流要求的提升，級聯數量增大，成本會急劇高，連接復雜，體積較大。另外，直流斷路器的工作過程中，半導體開關組件擔負著導通和關斷故障電流的任務，在轉移支路組件中，高壓直流斷路器動作時，要求轉移支路組件中的半導體開關必須在規定的時間內快速可靠地關斷較大的故障電流，關斷過程中會產生極大的電流變化率，這就要求轉移支路組件中的雜散電感越小越好，同時要求轉移支路組件在設計時充分的考慮舜變電流所產生的電磁干擾。

發明內容

鑒于轉移支路開關組件在工作中必須能承受大電流、高電流變化率、電磁干擾等嚴苛的工況，需設計一種可靠性高，緊湊性好、電感值低、抗干擾能力強的級聯模塊。

本發明實施例提供了一種二極管壓接組件單元，包括：上層二極管硅堆單元、下層二極管硅堆單元；其中，

所述上層二極管硅堆單元、下層二極管硅堆單元分別包括：兩個二極管，第一二極管鋁墊塊以及兩個第二二極管鋁墊塊，所述第一二極管鋁墊塊設置于兩個第二二極管鋁墊塊之間，所述兩個二極管分別設置于第一二極管鋁墊塊與第二二極管鋁墊塊之間，并且二極管的陰極與第一二極管鋁墊塊相連接，二極管的陽極與第二二極管鋁墊塊相連接；

兩個硅堆單元通過固定到第二二極管鋁墊塊的兩個鐵板相連接，形成二極管壓接組件單元，所述硅堆單元的四個二極管構成內部全橋。

同時，本發明還提供一種二極管壓接組件，包括：至少兩個二極管壓接組件單元，二極管壓接框架，輸入銅排母線以及輸出銅排母線；所述的二極管壓接組件單元級聯，設置于輸入銅排母線與輸出銅排母線之間構成壓接部分，所述壓接部分固定于二極管壓接框架；

所述的二極管壓接組件單元包括：上層二極管硅堆單元、下層二極管硅堆單元；

所述上層二極管硅堆單元、下層二極管硅堆單元分別包括：兩個二極管，第一二極管鋁墊塊以及兩個第二二極管鋁墊塊，所述第一二極管鋁墊塊設置于兩個第二二極管鋁墊塊之間，所述兩個二極管分別設置于第一二極管鋁墊塊與第二二極管鋁墊塊之間，并且二極管的陰極與第一二極管鋁墊塊相連接，二極管的陽極與第二二極管鋁墊塊相連接；

兩個硅堆單元通過固定到第二二極管鋁墊塊的兩個鐵板相連接，形成二極管壓接組件單元，所述硅堆單元的四個二極管構成內部全橋。

同時，本發明還提供一種全橋級聯單元，包括：二極管壓接組件單元、IGBT并聯單元；

所述的二極管壓接組件單元包括：上層二極管硅堆單元、下層二極管硅堆單元；