[發(fā)明專利]高頻高功率密度扁平化SiC MOSFET逆變器

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202111339730.0
• 申請(qǐng)日: 2021-11-12
• 公開（公告）號(hào): CN113939165A
• 公開（公告）日: 2022-01-14
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 劉弘耀;毛賽君;丁育杰
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 忱芯電子（蘇州）有限公司
• 主分類號(hào): H05K7/20
• 分類號(hào): H05K7/20;H05K1/18;H01L23/367;H02M1/00
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本申請(qǐng)涉及功率器件，公開了一種高頻高功率密度扁平化SiC MOSFET逆變器，包括位于PCB板上的偶數(shù)組單管組，所述單管組陣列設(shè)置，每組所述單管組由多個(gè)單管并聯(lián)而成。通過上述技術(shù)方案中單管的擺放方式有利于保證各單管在PCB板上的功率回路雜感保持一致，以實(shí)現(xiàn)良好的均流特性，且減小整體占用空間。

技術(shù)領(lǐng)域

本申請(qǐng)涉及功率器件，尤其涉及一種高頻高功率密度扁平化SiC MOSFET逆變器。

背景技術(shù)

目前，多單管并聯(lián)逆變器廣泛應(yīng)用于大功率電力電子變換器中。但是，多顆單管并聯(lián)目前面臨著很多挑戰(zhàn)，包括如何保證各并聯(lián)單管之間的均流性能，如何提高逆變器整體的功率密度等。

SiC MOSFET相比于硅基功率半導(dǎo)體器件具有更高的開關(guān)速度，器件均流難度大。如圖1所示，相關(guān)技術(shù)方案多采取將并聯(lián)單管1一字排開固定到一個(gè)散熱器2上，這種方案應(yīng)用于SiC MOSFET并聯(lián)時(shí)，不僅均流度難以保證，更是使得整個(gè)逆變器體積很難做小。如圖2所示，另外一種常用方案是每個(gè)單管1使用一個(gè)散熱器2，各單管1并排擺放，但是這樣占用較大空間。

發(fā)明內(nèi)容

針對(duì)上述關(guān)鍵問題，本申請(qǐng)?zhí)峁┝艘环N高頻高功率密度扁平化SiC MOSFET逆變器，可以實(shí)現(xiàn)良好的均流性能，且能夠減小整體占用空間。

本申請(qǐng)?zhí)峁┑母哳l高功率密度扁平化SiC MOSFET逆變器的技術(shù)方案為：

高頻高功率密度扁平化SiC MOSFET逆變器，包括位于PCB板上的偶數(shù)組單管組，所述單管組陣列設(shè)置，每組所述單管組由多個(gè)單管并聯(lián)而成。

通過采用上述技術(shù)方案，通過上述技術(shù)方案中單管的擺放方式有利于保證各單管在PCB板上的功率回路雜感保持一致，以實(shí)現(xiàn)良好的均流特性，且減小整體占用空間。

在一些實(shí)施方式中，逆變器的DC母線的薄膜電容、陶瓷電容以及貼片電阻位于相鄰列單管組之間。

通過采用上述技術(shù)方案，有效利用PCB板面積，大大增加了逆變器的功率密度，同時(shí)，保證陶瓷電容加貼片電阻回路足夠靠近SiC MOSFET，減小回路雜感，降低MOSFET電壓應(yīng)力。

在一些實(shí)施方式中，所述薄膜電容與所述陶瓷電容分別位于所述PCB板兩面同一區(qū)域且相對(duì)設(shè)置，所述貼片電阻位于所述陶瓷電容同一面且位于陶瓷電容兩側(cè)。

通過采用上述技術(shù)方案，進(jìn)一步有效利用PCB板面積，增加逆變器的功率密度。

在一些實(shí)施方式中，所述薄膜電容與兩側(cè)所述單管組之間的距離相等。

通過采用上述技術(shù)方案，保證薄膜電容和各個(gè)并聯(lián)MOSFET單管距離一致，使得并聯(lián)MOSFET間均流設(shè)計(jì)更加容易。

在一些實(shí)施方式中，逆變器的驅(qū)動(dòng)電源變壓器位于所述陶瓷電容同側(cè)。

在一些實(shí)施方式中，所述驅(qū)動(dòng)電源變壓器為平面變壓器。

通過采用上述技術(shù)方案，將驅(qū)動(dòng)電源變壓器位設(shè)置于陶瓷電容同側(cè)，且采用平面變壓器，進(jìn)一步降低整個(gè)逆變器高度，整個(gè)逆變器高度最終由散熱器、PCB板厚度、驅(qū)動(dòng)電源變壓器厚度決定。

在一些實(shí)施方式中，相鄰列所述單管組內(nèi)的單管以錯(cuò)開一個(gè)單管的方式并排設(shè)置。

通過采用上述技術(shù)方案，有助于散熱，以及電路走線對(duì)稱，提高功率密度。

在一些實(shí)施方式中，每個(gè)所述單管對(duì)應(yīng)設(shè)置有一個(gè)散熱器。

通過采用上述技術(shù)方案，提高了整體散熱性能。

本申請(qǐng)?zhí)峁┑母哳l高功率密度扁平化SiC MOSFET逆變器與相關(guān)技術(shù)相比：