[發(fā)明專利]一種基于壓接式IGCT的全橋功率模塊結(jié)構(gòu)

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202110252148.4
• 申請(qǐng)日: 2021-03-08
• 公開（公告）號(hào): CN112886793B
• 公開（公告）日: 2022-12-23
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 曾嶸;蔡放;趙彪;余占清;白羽;劉濱;胡茂良;崔康生;湯雪騰
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 清華大學(xué);清華四川能源互聯(lián)網(wǎng)研究院
• 主分類號(hào): H02M1/00
• 分類號(hào): H02M1/00;H05K7/20
• 代理公司: 北京知聯(lián)天下知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 11594
• 代理人: 張迎新;史光偉

1.一種基于壓接式IGCT的全橋功率模塊結(jié)構(gòu)，其特征在于，包括固定框組件、IGCT模塊、絕緣隔板和二極管模塊；

其中，所述絕緣隔板固定在所述固定框組件中間，所述絕緣隔板左右兩側(cè)分別設(shè)置有所述IGCT模塊和所述二極管模塊，所述IGCT模塊和所述二極管模塊與固定框組件可拆卸壓接；所述IGCT模塊的IGCT器件層疊式布置，所述二極管模塊的第一二極管器件與所述IGCT器件相對(duì)應(yīng)以層疊式布置，所述第一二極管器件與對(duì)應(yīng)的所述IGCT器件反并聯(lián)，形成全橋電路；所述固定框組件包括上壓板和壓緊部件，所述上壓板設(shè)置有圓孔，所述壓緊部件與所述上壓板的圓孔滑動(dòng)連接，所述壓緊部件包括第一壓緊組件和第二壓緊組件；其中，所述第一壓緊組件和所述第二壓緊組件均固定在所述上壓板上；所述第一壓緊組件與所述IGCT模塊上部配合，將所述IGCT模塊壓裝固定；所述第二壓緊組件與所述二極管模塊上部配合，將所述二極管模塊壓裝固定；所述第一壓緊組件與所述第二壓緊組件結(jié)構(gòu)一致，所述第一壓緊組件包括壓緊塊、彈簧和頂栓；其中，所述壓緊塊為圓柱形，所述壓緊塊下端設(shè)置有臺(tái)階面，所述壓緊塊上端與所述上壓板的圓孔滑動(dòng)連接，所述壓緊塊上套裝有所述彈簧，所述彈簧設(shè)置在所述上壓板、所述壓緊塊的臺(tái)階面之間；所述壓緊塊中間開有螺紋孔，所述頂栓設(shè)置有外螺紋，所述頂栓與所述壓緊塊通過螺紋連接；

所述二極管模塊還包括第二二極管器件和壓接電阻，所述第二二極管器件第一端與所述壓接電阻連接，所述第二二極管器件第二端與所述第一二極管器件連接；

所述IGCT模塊還包括第一水冷散熱器、第一絕緣板、第二絕緣板、鋁方框、第一墊板和第三絕緣板；其中，所述IGCT器件設(shè)置4個(gè)，所述第一水冷散熱器設(shè)置6個(gè)，所述第一絕緣板設(shè)置1個(gè)，所述第二絕緣板設(shè)置1個(gè)，所述鋁方框設(shè)置1個(gè)，所述第一墊板設(shè)置1個(gè)，所述第三絕緣板設(shè)置1個(gè)；所述第一墊板、所述第一絕緣板、第一水冷散熱器A、IGCT器件A、第一水冷散熱器B、IGCT器件B、第一水冷散熱器C、IGCT器件C、第一水冷散熱器D、IGCT器件D、第一水冷散熱器E、所述第二絕緣板、所述鋁方框、第一水冷散熱器F、所述第三絕緣板從上往下層疊式布置，所述鋁方框用于安裝放電電阻；所述第一墊板與所述頂栓配合，將壓緊力傳導(dǎo)到所述IGCT模塊。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于壓接式IGCT的全橋功率模塊結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述固定框組件還包括下壓板、左側(cè)板、右側(cè)板和限位部件；

其中，所述左側(cè)板、所述右側(cè)板分別與所述上壓板、所述下壓板通過螺栓連接，構(gòu)成矩形框架；所述限位部件固定在所述下壓板上。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的基于壓接式IGCT的全橋功率模塊結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述限位部件包括第一限位組件和第二限位組件；

其中，所述第一限位組件設(shè)置在所述下壓板和所述IGCT模塊之間，限制所述IGCT模塊向下移動(dòng)；所述第二限位組件設(shè)置在所述下壓板和所述二極管模塊之間，限制所述二極管模塊向下移動(dòng)。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于壓接式IGCT的全橋功率模塊結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述二極管模塊還包括第二水冷散熱器、第四絕緣板、第二墊板和第五絕緣板；

其中，所述第一二極管器件設(shè)置4個(gè)，所述第二二極管器件設(shè)置1個(gè)，所述第二水冷散熱器設(shè)置7個(gè)，所述壓接電阻設(shè)置1個(gè)，所述第四絕緣板設(shè)置1個(gè)，所述第二墊板設(shè)置1個(gè)，所述第五絕緣板設(shè)置1個(gè)；所述第二墊板、所述第四絕緣板、第二水冷散熱器A、第一二極管器件A、第二水冷散熱器B、第一二極管器件B、第二水冷散熱器C、第一二極管器件C、第二水冷散熱器D、第一二極管器件D、第二水冷散熱器E、所述第二二極管器件、第二水冷散熱器F、所述壓接電阻、第二水冷散熱器G、所述第五絕緣板從上往下層疊式布置。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于壓接式IGCT的全橋功率模塊結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述IGCT器件兩兩串聯(lián)，上端兩個(gè)串聯(lián)的所述IGCT器件與下端兩個(gè)串聯(lián)的所述IGCT器件并聯(lián)，每個(gè)第一二極管器件與對(duì)應(yīng)的所述IGCT器件反并聯(lián)，形成全橋電路。

6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的基于壓接式IGCT的全橋功率模塊結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述第一二極管器件為整流二極管，所述第二二極管器件為續(xù)流二極管。