[發(fā)明專利]一種微控制功率電路模塊及其封裝制造方法

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202310062278.0
• 申請(qǐng)日: 2023-05-16
• 公開（公告）號(hào): CN116346025A
• 公開（公告）日: 2023-06-27
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 邰小俊;蔡慧明;錢興;李湘濤;廖志雄
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 蘇州同泰新能源科技股份有限公司
• 主分類號(hào): H02S40/30
• 分類號(hào): H02S40/30;H02S40/38;H02S40/34;H02H7/20
• 代理公司: 上海維卓專利代理有限公司 31409
• 代理人: 張偉

本發(fā)明公開了一種微控制功率電路模塊及其封裝制造方法，其屬于太陽(yáng)能光伏的技術(shù)領(lǐng)域，其方案包括場(chǎng)效應(yīng)管、控制芯片、儲(chǔ)能單元和框架，所述控制芯片和儲(chǔ)能單元均固定在所述框架的表面，所述場(chǎng)效應(yīng)管與所述框架電連接，所述場(chǎng)效應(yīng)管、儲(chǔ)能單元和框架均與控制芯片電連接，本申請(qǐng)中的電路模塊結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)使得電路模塊內(nèi)的組件和電路模塊本身的使用壽命大為提高的效果。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及太陽(yáng)能光伏的技術(shù)領(lǐng)域，尤其是涉及一種微控制功率電路模塊。

背景技術(shù)

太陽(yáng)電池組件通常安裝在地域開闊、陽(yáng)光充足的地帶。在長(zhǎng)期使用中由于落上飛鳥、塵土、落葉等遮擋物，或者太陽(yáng)電池組件方陣行間距不適合等原因，均會(huì)導(dǎo)致太陽(yáng)電池組件局部形成陰影，而陰影區(qū)域的太陽(yáng)能電池片的電流、電壓將發(fā)生變化，局部呈現(xiàn)高功耗狀態(tài)，造成組件輸出功率損耗，甚至導(dǎo)致組件發(fā)熱燒毀，嚴(yán)重影響組件的使用壽命，對(duì)電站發(fā)電產(chǎn)生安全隱患。為消除上述弊端，業(yè)界通常采用在電路中并聯(lián)二極管，利用二極管的單向?qū)ㄌ匦詠?lái)將受遮擋影響的電池片旁路掉，以此保護(hù)光伏組件，維持光伏發(fā)電裝置正常運(yùn)行。

業(yè)界在選擇旁路二極管時(shí)，要求二極管性能可以做到反向耐壓大，額定電流高，結(jié)溫溫度高，熱阻小，導(dǎo)通壓降小，通常會(huì)選用兩種類型的二極管作為旁路二極管：PN結(jié)硅二極管和肖特基勢(shì)壘二極管。肖特基勢(shì)壘二極管正向壓降很低，電路功耗小，但反向勢(shì)壘較薄，導(dǎo)致反向擊穿電壓比較低，反向漏電流比較大，容易因受熱造成擊穿；硅二極管的PN二極管，反向耐壓高，漏電相對(duì)較低，缺點(diǎn)是正向壓降偏大，功耗高，影響整體組件發(fā)電效率。

在實(shí)現(xiàn)本申請(qǐng)的過(guò)程中，發(fā)明人發(fā)現(xiàn)上述技術(shù)至少存在以下問題：選用PN結(jié)硅二極管或肖特基勢(shì)壘二極管作為旁路二極管各有優(yōu)缺點(diǎn)，但目前沒有兼具兩者優(yōu)點(diǎn)同時(shí)又無(wú)兩者短板的功率電路模塊。

發(fā)明內(nèi)容

為了解決目前暫未發(fā)現(xiàn)兼具PN結(jié)硅二極管或肖特基勢(shì)壘二極管兩者優(yōu)點(diǎn)同時(shí)又無(wú)兩者短板的功率電路模塊的問題，本申請(qǐng)?zhí)峁┮环N微控制功率電路模塊及其封裝制造方法。

第一方面，本申請(qǐng)?zhí)峁┮环N微控制功率電路模塊，采用如下的技術(shù)方案：

一種微控制功率電路模塊，包括場(chǎng)效應(yīng)管、控制芯片、儲(chǔ)能單元和框架，所述控制芯片和儲(chǔ)能單元均固定在所述框架的表面，所述場(chǎng)效應(yīng)管與所述框架電連接，所述場(chǎng)效應(yīng)管、儲(chǔ)能單元和框架均與控制芯片電連接。

通過(guò)采用上述技術(shù)方案，利用場(chǎng)效應(yīng)管本身具有的正向?qū)娮铇O低，反向漏電極小以及電壓驅(qū)動(dòng)開啟的特殊特性，采用由場(chǎng)效應(yīng)管、控制芯片和儲(chǔ)能單元組合的微控制電路技術(shù)方案取代現(xiàn)有模塊技術(shù)單純使用二極管來(lái)實(shí)現(xiàn)旁路功能的常規(guī)做法，經(jīng)試驗(yàn)驗(yàn)證可知，該電路模塊正向?qū)▔航悼山档?倍以上，光伏組件電路由模塊引起的功率損耗可降低3倍以上，相同條件下，該電路模塊結(jié)溫可降低80~100℃，模塊工作時(shí)的發(fā)熱量大為降低，相同條件下，該電路模塊反向最大耐壓值可提升1.2~8倍以上，模塊的耐熱能力大為提高，綜合以上效果，該電路模塊使得組件和模塊本身的使用壽命大為提高。

在一個(gè)具體的可實(shí)施方案中，所述框架包括第一基島和第二基島，所述控制芯片和儲(chǔ)能單元均固定在所述第一基島的表面，所述場(chǎng)效應(yīng)管的漏極與所述第一基島電連接，所述場(chǎng)效應(yīng)管的柵極、場(chǎng)效應(yīng)管的源極、儲(chǔ)能單元的正極、儲(chǔ)能單元的負(fù)極、第一基島分別與控制芯片上對(duì)應(yīng)的接口電連接，所述場(chǎng)效應(yīng)管的源極與第二基島電連接。

在一個(gè)具體的可實(shí)施方案中，所述場(chǎng)效應(yīng)管的源極通過(guò)金屬橋接導(dǎo)體與第二基島電連接。

在一個(gè)具體的可實(shí)施方案中，所述控制芯片和儲(chǔ)能單元與第一基島之間通過(guò)絕緣介質(zhì)固定。

在一個(gè)具體的可實(shí)施方案中，所述第一基島和第二基島上均開設(shè)有匯流條通孔和儲(chǔ)錫槽。

在一個(gè)具體的可實(shí)施方案中，所述場(chǎng)效應(yīng)管、控制芯片和儲(chǔ)能單元采用獨(dú)立設(shè)計(jì)和/或集成設(shè)計(jì)的方式。

第二方面，本申請(qǐng)?zhí)峁┮环N微控制功率電路模塊的封裝制造方法，采用如下的技術(shù)方案：