CN102801338B - 三相特大功率整流桥组 - Google Patents
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Abstract
一种三相特大功率整流桥组，包括成型铝板、整流元件、绝缘螺栓和陶瓷套筒，所述整流元件由铜底座和固定在铜底座上的硅芯片组成，所述成型铝板共有7块，7块成型铝板平行设置，绝缘螺栓依次穿过每块成型铝板的穿孔后两端用螺母锁紧，且绝缘螺栓上套有陶瓷套筒，陶瓷套筒位于相邻两成型铝板之间，该三相特大功率整流桥组还具有连接三相交流电的连接条及作为整流输出端的输出板。本发明的优点在于：产品除具结构紧凑、性能可靠、表面温度低、返修率低、寿命长等特点外，同时还具有安全可靠、使用方便等特点，且成本较低。
Description
技术领域
本发明涉及一种电子元件，具体是一种三相特大功率整流桥组。
背景技术
随着电力电子技术的快速发展，大功率桥式整流桥组广泛应用于大功率发电机组、大功率电镀设备、焊接设备、汽保设备、充电机等，交流电整流成直流电，市场应用空间大，用途广，需求量日益增多。而目前国内整流桥组最大功率为200A左右，通过电流小，散热性能差，主要用于小功率发电机组、充电机、电焊机等电子仪器设备，不能用在大功率设备上。大功率设备交流电整流成直流电，主要是用大功率整流管（500A左右）代替，把几个并联在一起使用，但是使用时安装不方便，占用空间大，耗费材料多，成本高，产品损坏率高，要经常返修。目前,作为特大功率整流桥组其发展趋势要求功率更大，达到1000A、2000A、5000A甚至更高，但要求在不影响参数性能指标的前提下，产品的体积做小做精、使下游用户能更好应用到其生产产品中，实现节能、节材、节约成本目标。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种结构紧凑、性能可靠、表面温度低、返修率低的三相特大功率整流桥组。
本发明采用以下技术方案解决上述技术问题的：一种三相特大功率整流桥组，其特征在于：包括成型铝板、整流元件、绝缘螺栓和陶瓷套筒，所述整流元件由铜底座和固定在铜底座上的硅芯片组成，所述成型铝板共有7块，7块成型铝板平行设置，按排列顺序分别定义为第一至第七块成型铝板，每块成型铝板上开设8个供绝缘螺栓穿过的穿孔，8个穿孔分成三组，其中第一组的三个穿孔顺着成型铝板的长边并排设置在一侧，第二组的三个穿孔顺着成型铝板的长边并排设置在另一侧，第三组两个穿孔顺着成型铝板的长边并排设置在第一组的三个穿孔以及第二组的三个穿孔之间，且第三组的两个穿孔分别与第一组以及第二组的三个穿孔的最外端的穿孔并排设置，每块成型铝板上沿穿孔的四周分别设有四个为一组的整流元件铜底座的安装孔，将整流元件的硅芯片的阴极或者阳极与对应的铜底座焊接后，再将铜底座安装在所述成型铝板上的铜底座的安装孔内，经冲压和焊接，使铜底座与对应的成型铝板连接为一整体，每组整流元件用铜引线焊接后并联在一起，所述成型铝板分成左右两组，第一组成型铝板有4块，分别为第一至第四块成型铝板，第二组成型铝板有3块，分别为第五至第七块成型铝板，两组成型铝板上的整流元件相对设置，绝缘螺栓依次穿过每块成型铝板的穿孔后两端用螺母锁紧，且绝缘螺栓上套有陶瓷套筒，陶瓷套筒位于相邻两成型铝板之间；
第一块成型铝板的外侧面也即是未安装整流元件的一面与第五块成型铝板的未安装整流元件的一面之间由第一连接条连接，第三块成型铝板的外侧面也即是未安装整流元件的一面与第七块成型铝板未安装整流元件的一面之间由第二连接条连接，第一连接条和第二连接条接三相交流电；
第二块成型铝板的未安装整流元件的一面引出一第一输出板，第四块成型铝板的未安装整流元件的一面引出一第二输出板，第六块成型铝板的未安装整流元件的一面引出一第三输出板，第一输出板、第二输出板和第三输出板作为整流输出端。
本发明优化为：所述焊接在铜底座上的硅芯片上浇入环氧树脂形成环氧树脂封装体。
本发明可进一步优化为：所述整流元件的硅芯片采用厚度为26丝，直径为7.6MM的正六边形硅芯片。
本发明的优点在于：经测试在参数方面与国内外同类产品相比，其性能优胜一筹，产品除具结构紧凑、性能可靠、表面温度低、返修率低、寿命长等特点外，同时还具有安全可靠、使用方便等特点，且成本较低。
附图说明
图1是本发明三相特大功率整流桥组的立体结构示意图。
图2是本发明三相特大功率整流桥组的一个侧面结构示意图。
具体实施方式
请参阅图1至图2所示，本发明三相特大功率整流桥组包括成型铝板1、整流元件、绝缘螺栓3和陶瓷套筒4。
所述整流元件由铜底座和固定在铜底座上的硅芯片组成。
所述成型铝板1共有7块，7块成型铝板1平行设置，按排列顺序分别定义为第一至第七块成型铝板1，每块成型铝板1上开设8个供绝缘螺栓3穿过的穿孔（图未示），8个穿孔分成三组，其中第一组的三个穿孔顺着成型铝板1的长边并排设置在一侧，第二组的三个穿孔顺着成型铝板1的长边并排设置在另一侧，第三组两个穿孔顺着成型铝板1的长边并排设置在第一组的三个穿孔以及第二组的三个穿孔之间，且第三组的两个穿孔分别与第一组以及第二组的三个穿孔的最外端的穿孔并排设置。每块成型铝板1上沿穿孔的四周分别设有四个为一组的整流元件铜底座的安装孔（图未示）。将整流元件的硅芯片的阴极或者阳极与对应的铜底座焊接后，再将铜底座安装在所述成型铝板1上的铜底座的安装孔内，经冲压和焊接，使铜底座与对应的成型铝板1连接为一整体，从而使对应的成型铝板1成为阴极连接板或者阳极连接板，且每组整流元件用铜引线焊接后，并联在一起。之后在焊接在铜底座上的硅芯片上浇入环氧树脂形成环氧树脂封装体22，环氧树脂固化后起绝缘保护作用。
所述成型铝板1分成左右两组，第一组成型铝板1有4块，分别为第一至第四块成型铝板1，第二组成型铝板1有3块，分别为第五至第七块成型铝板1，两组成型铝板1上的整流元件相对设置。
绝缘螺栓3依次穿过每块成型铝板1的穿孔后两端用螺母锁紧，且绝缘螺栓8上套有陶瓷套筒4，陶瓷套筒4位于相邻两成型铝板1之间。
第一块成型铝板1的外侧面也即是未安装整流元件的一面与第五块成型铝板1的未安装整流元件的一面之间由第一连接条52连接，第三块成型铝板1的外侧面也即是未安装整流元件的一面与第七块成型铝板1未安装整流元件的一面之间由第二连接条54连接，第一连接条52和第二连接条54接三相交流电。
第二块成型铝板1的未安装整流元件的一面引出一第一输出板56，第四块成型铝板1的未安装整流元件的一面引出一第二输出板58，第六块成型铝板1的未安装整流元件的一面引出一第三输出板59，第一输出板56、第二输出板58和第三输出板59作为整流输出端。
作为优选方案，本发明三相特大功率整流桥组的整流元件的硅芯片采用厚度为26丝，直径为7.6MM的正六边形硅芯片，极大了提升了整流桥组的功率，工作电流可达2000A。
作为优选方案，本发明三相特大功率整流桥组是将整流元件直接压接在成型铝板1上，紧密配合，工艺流程简化，节省了大量原材料，同时还减轻了散热器负荷，生产成本下降，性能价格比大幅提高。
经测试，通过大电流（30分钟）桥组表面温度为71 oC，与相同功率整流管工作温度85 oC相比，降低了14 oC；在常温小于40 oC和零下5 oC左右工作时，与相同功率整流管相比产品使用寿命提高2倍；成本降低61.34%，节约原材料50.98%，无返修产品；并且该产品可通过电流2000A，反向重复峰值电压600A，反向漏点流小于等于0.5mA，通态峰值电压小于等于1.2V，温升小于等于110oC。
以上所述仅为本发明创造的较佳实施例而已，并不用以限制本发明创造，凡在本发明创造的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明创造的保护范围之内。
Claims (3)
1.一种三相特大功率整流桥组，其特征在于：包括成型铝板、整流元件、绝缘螺栓和陶瓷套筒，所述整流元件由铜底座和固定在铜底座上的硅芯片组成，所述成型铝板共有7块，7块成型铝板平行设置，按排列顺序分别定义为第一至第七块成型铝板，每块成型铝板上开设8个供绝缘螺栓穿过的穿孔，8个穿孔分成三组，其中第一组的三个穿孔顺着成型铝板的长边并排设置在一侧，第二组的三个穿孔顺着成型铝板的长边并排设置在另一侧，第三组两个穿孔顺着成型铝板的长边并排设置在第一组的三个穿孔以及第二组的三个穿孔之间，且第三组的两个穿孔分别与第一组以及第二组的三个穿孔的最外端的穿孔并排设置，每块成型铝板上沿穿孔的四周分别设有四个为一组的整流元件铜底座的安装孔，将整流元件的硅芯片的阴极或者阳极与对应的铜底座焊接后，再将铜底座安装在所述成型铝板上的铜底座的安装孔内，经冲压和焊接，使铜底座与对应的成型铝板连接为一整体，每组整流元件用铜引线焊接后并联在一起，所述成型铝板分成左右两组，第一组成型铝板有4块，分别为第一至第四块成型铝板，第二组成型铝板有3块，分别为第五至第七块成型铝板，两组成型铝板上的整流元件相对设置，绝缘螺栓依次穿过每块成型铝板的穿孔后两端用螺母锁紧，且绝缘螺栓上套有陶瓷套筒，陶瓷套筒位于相邻两成型铝板之间；
第一块成型铝板的外侧面也即是未安装整流元件的一面与第五块成型铝板的未安装整流元件的一面之间由第一连接条连接，第三块成型铝板的外侧面也即是未安装整流元件的一面与第七块成型铝板未安装整流元件的一面之间由第二连接条连接，第一连接条和第二连接条接三相交流电；
第二块成型铝板的未安装整流元件的一面引出一第一输出板，第四块成型铝板的未安装整流元件的一面引出一第二输出板，第六块成型铝板的未安装整流元件的一面引出一第三输出板，第一输出板、第二输出板和第三输出板作为整流输出端。
2.如权利要求1所述的三相特大功率整流桥组，其特征在于：所述焊接在铜底座上的硅芯片上浇入环氧树脂形成环氧树脂封装体。
3.如权利要求1所述的三相特大功率整流桥组，其特征在于：所述整流元件的硅芯片采用厚度为26丝，直径为7.6MM的正六边形硅芯片。
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