[實用新型]一種中功率逆變器單管散熱結構

有效

• 申請號: 201921119607.6
• 申請日: 2019-07-17
• 公開（公告）號: CN210073825U
• 公開（公告）日: 2020-02-14
• 發明（設計）人: 葛葉明;熊俊峰;董航飛;汪騰;徐亮;徐金城
• 申請（專利權）人: 中天昱品科技有限公司
• 主分類號: H01L23/373
• 分類號: H01L23/373;H01L23/367;H01L23/40
• 代理公司: 32252 南京鐘山專利代理有限公司
• 代理人: 陳亮亮

本實用新型公開了一種中功率逆變器單管散熱結構，包含散熱器、導熱矽膠布、絕緣阻燃片、銅片、IGBT單管組、絕緣壓塊和PCB板，IGBT單管組管腳焊接在PCB板上，IGBT單管組水平設置在PCB板一側，絕緣壓塊設置在IGBT單管組和PCB板之間，銅片一側設置在IGBT單管組外側側面上，絕緣阻燃片上開有與銅片匹配的槽孔，銅片嵌設在絕緣阻燃片的槽孔內并且銅片另一側設置在導熱矽膠布一側，導熱矽膠布另一側與散熱器連接。本實用新型增大了散熱面積，進一步分散熱源，降低IGBT單管溫升，同時，消除因IGBT短路失效引起散熱器表面損傷的風險。

技術領域

本實用新型涉及一種散熱機構，特別是一種中功率逆變器單管散熱結構。

背景技術

光伏平價上網時代給分布式電站投資帶來挑戰，提高組串逆變器的單機功率，可以進一步降低系統單位成本；目前，中功率逆變器的升壓與逆變單元多采用IGBT功率模塊方案，與IGBT單管方案相比，其外圍設計相對簡單，但價格昂貴；且發熱集中，不利于散熱；同時，發生故障損壞時，需更換整個IGBT功率模塊，維修成本較高；由于市場上IGBT分立器件電流規格的限制，中功率逆變器采用IGBT單管搭建方案時，通常采用單管并聯的方式來滿足功率的要求，單管并聯有助于靈活擴展，并將熱源分散，有利于散熱，提高器件壽命和整機轉換效率。

現有技術中，IGBT單管背面裸露銅片，并帶有電氣屬性，不能直接安裝在散熱器表面，需做絕緣處理；專利201520264265.2涉及逆變器領域，提出一種中功率逆變器品字型單管散熱結構，將IGBT單管組與絕緣導熱墊貼合，安裝在散熱器上，能夠散熱并絕緣，但是未考慮到，一旦IGBT單管故障失效（例如短路），瞬間的能量會擊穿絕緣導熱墊，并傳遞到底部鋁型材散熱器，導致散熱器表面損傷，需更換整個散熱器，故障維修時間和成本大大增加。

專利201520648486.6涉及工業控制設備制造技術領域，提出一種IGBT單管，在生產時，直接采用機器粘貼的方式，將陶瓷導熱片固定在背面裸露銅片上，形成一體化產品，避免了由于人工裝配原因帶來的絕緣擊穿問題，但是陶瓷導熱片材質硬度高，易碎，且相比于市場上的IGBT分立器件，提高了成本，通用性較差。

實用新型內容

本實用新型所要解決的技術問題是提供一種中功率逆變器單管散熱結構，改善IGBT單管單點溫度過高的問題，同時還能消除因IGBT失效炸管引起散熱器表面損壞的風險。

為解決上述技術問題，本實用新型所采用的技術方案是：

一種中功率逆變器單管散熱結構，其特征在于：包含散熱器、導熱矽膠布、絕緣阻燃片、銅片、IGBT單管組、絕緣壓塊和PCB板，IGBT單管組管腳焊接在PCB板上，IGBT單管組水平設置在PCB板一側，絕緣壓塊設置在IGBT單管組和PCB板之間，銅片一側設置在IGBT單管組外側側面上，絕緣阻燃片上開有與銅片匹配的槽孔，銅片嵌設在絕緣阻燃片的槽孔內并且銅片另一側設置在導熱矽膠布一側，導熱矽膠布另一側與散熱器連接。

進一步地，所述PCB板上開有圓孔并且圓孔直徑大于鎖緊螺釘上端端部的直徑，絕緣壓塊、銅片和導熱矽膠布上開有供鎖緊螺釘穿過的通孔，散熱器上開有與鎖緊螺釘匹配的螺紋孔，鎖緊螺釘端部依次穿過絕緣壓塊、銅片和導熱矽膠布的通孔后旋緊在散熱器的螺紋孔內將絕緣壓塊、IGBT單管組、銅片、導熱矽膠布鎖緊固定在散熱器上。

進一步地，所述絕緣阻燃片、導熱矽膠布和散熱器上開有若干個相互對應的螺孔，絕緣阻燃片、導熱矽膠布通過絕緣鎖緊螺釘固定在散熱器上。

進一步地，所述散熱器為6063鋁型散熱器。

進一步地，所述絕緣阻燃片采用FR700材料。

進一步地，所述IGBT單管組由兩個具有相同電氣屬性的IGBT單管并聯組成。

進一步地，所述PCB板為FR4線路板。

進一步地，所述絕緣鎖緊螺釘為塑料螺釘。