[實用新型]一種銅基覆銅板制作的大功率交流調功模塊

有效

• 申請號: 201822088843.8
• 申請日: 2018-12-08
• 公開（公告）號: CN209149174U
• 公開（公告）日: 2019-07-23
• 發明（設計）人: 程德明;汪瑞昌;汪駿;江文資
• 申請（專利權）人: 黃山市瑞宏電器有限公司
• 主分類號: G05F1/66
• 分類號: G05F1/66
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本實用新型提供一種銅基覆銅板制作的大功率交流調功模塊，將大功率半導體器件焊接在銅基覆銅板的絕緣銅箔上，利用絕緣銅箔與銅基板之間高分子絕緣層的良好導熱和絕緣性能，能迅速將大功率半導體器件的熱量傳到外殼上，又能使大功率半導體器件與外殼之間保持高絕緣狀態；絕緣銅箔還可以人為設計、刻蝕成控制線路板條，在線路板條上焊接上小型電子元器件組成的控制線路，去控制、驅動大功率半導體器件。后配裝上絕緣外殼就形成了一體化的大功率交流調功模塊，這樣的結構設計，具有體積小、造價低、性能優良、易于批量生產等優點。

技術領域

一種銅基覆銅板制作的大功率交流調功模塊，屬于《2017年國家重點支持的高新技術領域》中：“電子信息-新型電子元器件-大功率半導體器件”范疇。

背景技術

工業生產中，經常要對交流用電負載進行調功(調節功率)控制，市場上卻見不到大功率調功半導體器件，常用調壓(調節電壓)或者調流(調節電流)器件來代替調功器件。從工作原理上來說，調壓或者調流器件代替調功器件也完全是可以的，但是，調壓及調流器件往往結構復雜，售價較高，而且在通電后能耗較高，發熱較大。從降低制造設備裝置成本和降低能耗角度，在調功電路中，使用專用調功器件就能達到上述目的。

大功率調功器件，一般由大功率半導體器件(例如晶閘管、IGBT管等)，與小型電子元器件組成的控制線路板構成。大功率半導體器件需要考慮與外殼金屬體絕緣，又要考慮傳熱散熱問題，而控制線路則要考慮絕緣問題，又要考慮安裝問題，能否綜合考慮上述因素，研制出一種體積小、造價低、性能優良的大功率交流調功模塊，是對大功率半導體器件制造商提出的創新要求。

發明內容

本發明提供一種銅基覆銅板制作的大功率交流調功模塊，將大功率半導體器件焊接在銅基覆銅板的絕緣銅箔上，利用絕緣銅箔與銅基板之間高分子絕緣層的良好導熱和絕緣性能，能迅速將大功率半導體器件的熱量傳到外殼上，又能使大功率半導體器件與外殼之間保持高絕緣狀態；絕緣銅箔還可以人為設計、刻蝕成控制線路板條，在線路板條上焊接上小型電子元器件組成的控制線路，去控制、驅動大功率半導體器件。后配裝上絕緣外殼就形成了一體化的大功率交流調功模塊，這樣的結構設計，具有體積小、造價低、性能優良、易于批量生產等優點。

一種銅基覆銅板制作的大功率交流調功模塊，其結構特征如下：由經過化學刻蝕銅箔形成線路條和焊盤的銅基覆銅板制作底板，焊盤上焊接有雙向晶閘管VS一只、雙向觸發二極管VD一只、調功電位器R2一只、電容器C1一只、電阻R1、R3二只，通過銅箔上的線路條組成調功電路；具有交流外接端子～1、～2二只，使用時串入交流電路中。其安裝后的平面結構布局如說明附圖2所示。

一種銅基覆銅板制作的大功率交流調功模塊，其電路特征如下：外接交流端子～1與雙向晶閘管VS的T2端、電阻R1的一端相連，外接交流端子～2與雙向晶閘管VS的T1端、電容C1的一端相連，電阻R1的另一端與電容C1的另一端接串聯調功電位器R2的二端，雙向晶閘管VS的G端串聯雙向觸發二極管VD后，接到調功電位器R2與電容C1的連接中點上。其電路原理圖可參見說明附圖2。

大功率交流調功模塊在使用時需串聯入交流電路中，當雙向晶閘管VS未觸發前，外接交流端子～1和～2之間不能通過電流，線路中僅有很小的電流通過電阻R1、R2對電容C1充電，直到C1上電壓達到了雙向觸發二極管VD的觸發電壓(約為數十伏)時，雙向觸發二極管VD即轉化為負電流(即低阻狀態)特性，電容C1通過電阻R3對雙向晶閘管VS的G端放電，將VS觸發導通，此時外接交流端子～1和～1之間呈通態，外電路電流通過大功率交流調功模塊，流入負載做功。

外接交流電路，電壓過零時，雙向晶閘管VS因得不到維持電流而中斷，電路回復到未觸發前狀態，大功率交流調功模塊的外接交流端子～1和～2之間又呈斷態。隨著外接交流電路電壓的升高，大功率交流調功模塊被重新觸發導通，進入下一個調功循環。