[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?zhí)枺?/td> | 202110252148.4 | 申請日： | 2021-03-08 |
| 公開（公告）號： | CN112886793B | 公開（公告）日： | 2022-12-23 |
| 發(fā)明（設(shè)計）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（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： | H02M1/00 | 分類號： | H02M1/00;H05K7/20 |
| 代理公司： | 北京知聯(lián)天下知識產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 11594 | 代理人： | 張迎新;史光偉 |
| 地址： | 100084*** | 國省代碼： | 北京;11 |
| 權(quán)利要求書： | 查看更多 | 說明書： | 查看更多 |
| 摘要： | |||
| 搜索關(guān)鍵詞： | 一種 基于 壓接式 igct 功率 模塊 結(jié)構(gòu) | ||
本發(fā)明公開一種基于壓接式IGCT的全橋功率模塊結(jié)構(gòu)，包括固定框組件、IGCT模塊、絕緣隔板和二極管模塊；其中，絕緣隔板固定在固定框組件中間，絕緣隔板左右兩側(cè)分別設(shè)置有IGCT模塊和二極管模塊，IGCT模塊和二極管模塊與固定框組件可拆卸壓接；IGCT模塊的IGCT器件層疊式布置，二極管模塊的第一二極管器件與IGCT器件相對應(yīng)以層疊式布置，第一二極管器件與對應(yīng)的IGCT器件反并聯(lián)，形成全橋電路；本發(fā)明的模塊結(jié)構(gòu)采用模塊化設(shè)計，結(jié)構(gòu)緊湊、美觀，電路分配合理；方便安裝和維護。
技術(shù)領(lǐng)域
本發(fā)明屬于電力電子功率模塊結(jié)構(gòu)領(lǐng)域，特別涉及一種基于壓接式IGCT的全橋功率模塊結(jié)構(gòu)。
背景技術(shù)
集成柵極換流晶閘管IGCT(Intergrated Gate Commutated Thyristors)是1996年問世的用于巨型電力電子成套裝置中的新型電力半導(dǎo)體器件。IGCT是一種基于門極可關(guān)斷晶閘管GTO(Gate Turn-off thyristor)結(jié)構(gòu)、利用集成柵極結(jié)構(gòu)進行柵極硬驅(qū)動、采用緩沖層結(jié)構(gòu)及陽極透明發(fā)射極技術(shù)的新型大功率半導(dǎo)體開關(guān)器件，具有晶閘管的通態(tài)特性及晶體管的開關(guān)特性。IGCT使變流裝置在功率、可靠性、開關(guān)速度、效率、成本、重量和體積等方面都取得了巨大進展，給電力電子成套裝置帶來了新的飛躍。中高壓功率單元使用IGCT作為核心器件應(yīng)用于電力、冶金、鐵路等領(lǐng)域。
現(xiàn)有技術(shù)中，中高壓功率單元結(jié)構(gòu)復(fù)雜，運行損耗大，功率模塊體積大，整機占地面積大，制造成本也相對較高，而且更換維護較麻煩。
發(fā)明內(nèi)容
針對上述問題，本發(fā)明提供一種基于壓接式IGCT的全橋功率模塊結(jié)構(gòu)，所有器件集成布置在一個框架上，形成一個模塊，結(jié)構(gòu)更緊湊、合理、美觀。
一種基于壓接式IGCT的全橋功率模塊結(jié)構(gòu)，包括固定框組件、IGCT模塊、絕緣隔板和二極管模塊；
其中，絕緣隔板固定在固定框組件中間，絕緣隔板左右兩側(cè)分別設(shè)置有IGCT模塊和二極管模塊，IGCT模塊和二極管模塊與固定框組件可拆卸壓接；IGCT模塊的IGCT器件層疊式布置，二極管模塊的第一二極管器件與IGCT器件相對應(yīng)以層疊式布置，第一二極管器件與對應(yīng)的IGCT器件反并聯(lián)，形成全橋電路。
進一步的，固定框組件包括上壓板、下壓板、左側(cè)板、右側(cè)板、限位部件和壓緊部件；
其中，左側(cè)板、右側(cè)板分別與上壓板、下壓板通過螺栓連接，構(gòu)成矩形框架；限位部件固定在下壓板上，上壓板設(shè)置有圓孔，壓緊部件與上壓板的圓孔滑動連接。
進一步的，限位部件包括第一限位組件和第二限位組件；
其中，第一限位組件設(shè)置在下壓板和IGCT模塊之間，限制IGCT模塊向下移動；第二限位組件設(shè)置在下壓板和二極管模塊之間，限制二極管模塊向下移動。
進一步的，壓緊部件包括第一壓緊組件和第二壓緊組件；
其中，第一壓緊組件和第二壓緊組件均固定在上壓板上；第一壓緊組件與IGCT模塊上部配合，將IGCT模塊壓裝固定；第二壓緊組件與二極管模塊上部配合，將二極管模塊壓裝固定。
進一步的，第一壓緊組件與第二壓緊組件結(jié)構(gòu)一致，第一壓緊組件包括壓緊塊、彈簧和頂栓；
其中，壓緊塊為圓柱形，壓緊塊下端設(shè)置有臺階面，壓緊塊上端與上壓板的圓孔滑動連接，壓緊塊上套裝有彈簧，彈簧設(shè)置在上壓板、壓緊塊臺階面之間；壓緊塊中間開有螺紋孔，頂栓設(shè)置有外螺紋，頂栓與壓緊塊通過螺紋連接。
進一步的，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；
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- 專利分類
H02M 用于交流和交流之間、交流和直流之間、或直流和直流之間的轉(zhuǎn)換以及用于與電源或類似的供電系統(tǒng)一起使用的設(shè)備；直流或交流輸入功率至浪涌輸出功率的轉(zhuǎn)換；以及它們的控制或調(diào)節(jié)
H02M1-00 變換裝置的零部件
H02M1-02 .專用于在靜態(tài)變換器內(nèi)的放電管產(chǎn)生柵極控制電壓或引燃極控制電壓的電路
H02M1-06 .非導(dǎo)電氣體放電管或等效的半導(dǎo)體器件的專用電路，例如閘流管、晶閘管的專用電路
H02M1-08 .為靜態(tài)變換器中的半導(dǎo)體器件產(chǎn)生控制電壓的專用電路
H02M1-10 .具有能任意地用不同種類的電流向負載供電的變換裝置的設(shè)備，例如用交流或直流
H02M1-12 .減少交流輸入或輸出諧波成分的裝置
