CN103839927A

CN103839927A - 单管igbt的防护装置及具有单管igbt的功率模组

Info

Publication number: CN103839927A
Application number: CN201410071888.8A
Authority: CN
Inventors: 不公告发明人
Original assignee: Shanghai Hugong Electric Group Co Ltd
Current assignee: Shanghai Hugong Electric Group Co Ltd
Priority date: 2014-02-28
Filing date: 2014-02-28
Publication date: 2014-06-04
Anticipated expiration: 2034-02-28
Also published as: CN103839927B

Abstract

本发明公开了一种单管IGBT的防护装置，包括绝缘防护壳,所述防护壳内有一个或以上的第一安装槽,每个所述第一安装槽内部具有绝缘分隔部，所述分隔部包括并列设置的第一隔道、第二隔道以及第三隔道，所述第一隔道与第二隔道、第二隔道与第三隔道之间的距离均在2～4mm，所述第一安装槽内设有三个通孔，三个通孔分别在第一隔道、第二隔道以及第三隔道内。因此,即使单管IGBT的任意两个引脚之间的电压达到500～700V,亦或者是在潮湿、粉尘环境下，引脚之间由绝缘隔道隔开，解决了引脚间的爬电距离不足的缺陷，避免引脚间电弧放电或短路现象发生，同时减少了在引脚上涂覆绝缘漆的工序，提高了产品质量，提高了工作效率。

Description

单管IGBT的防护装置及具有单管IGBT的功率模组

技术领域

本发明涉及一种单管IGBT的防护装置。

背景技术

IGBT(绝缘栅双极晶体管)，以其开关速度快、单管额定电流高的显著特点，广泛应用在各类逆变电源、变频调速、感应加热等电源设备上。长久以来，IGBT主要是以模块（即多个管芯封装在一个外壳里）的形式广泛应用，由于模块的封装是全密封的，所以对恶劣环境，例如潮湿、粉尘、高压、盐雾等，的适应能力很强。但是模块的封装成本很高，近些年来，逆变设备广泛使用封装成本低廉的单管IGBT。

虽然，单管IGBT在高电压、大电流、高频率下能快速开通和关断，却受限于单管的封装形式（例如TO247封装），并且单管IGBT各引脚之间的距离只有3MM左右，而两引脚之间的电压可能高达500-700V,在潮湿、粉尘的环境下，由于引脚间爬电距离不足，引脚间很容易产生电弧放电等短路现象，造成设备严重损坏甚至危害到操作人员的生命健康。因此，目前很多企业在IGBT单管固定、焊接完成后，在IGBT单管的各个引脚上面涂覆绝缘硅胶，以此来预防由于引脚间爬电距离不够引起引脚间短路和电弧放电现象，这样的做法有一定的成效，但存在以下缺点：

作业效率低，一台设备往往需要多只单管IGBT并联使用，而在单管IGBT上涂覆绝缘硅胶往往采取的是人工涂覆方式，用人工作业方式涂覆绝缘硅胶，效率极其低下。并且，很难保障绝缘硅胶涂覆一致性，不同操作人员涂覆硅胶效果有差异，很难保证产品高质量。

单管IGBT的装配效率以及装配质量比模块IGBT低劣，采用单管IGBT的整机设备在恶劣环境中的突发故障率也比采用模块IGBT的整机设备高很多。

发明内容

基于此，本发明在于克服现有技术的缺陷，提供一种能提高安装效率、避免短路、高产品质量的单管IGBT的防护装置。

本发明还提供一种能避免短路、散热效果好、产品质量高、成本低廉的具有单管IGBT的功率模组。

其技术方案如下：一种单管IGBT的防护装置，包括绝缘防护壳,所述防护壳内有一个或以上的第一安装槽,每个所述第一安装槽内部具有绝缘分隔部，所述第一隔道、第二隔道、第三隔道的间距与单管IGBT三个引脚的间距相适应，所述第一安装槽内设有三个通孔，三个通孔分别在第一隔道、第二隔道以及第三隔道内。

下面对进一步技术方案进行说明：

优选的，所述第一安装槽与单管IGBT形状相匹配。

优选的，所述第一安装槽内侧边连有绝缘条。

优选的，还包括定位模块，所述定位模块具有一个或一个以上第二安装槽，所述防护壳安装在所述第二安装槽内，所述第二安装槽内底部具有开口，第二安装槽上的所述开口与所述第一安装槽形状相匹配。

优选的，所述绝缘条具有弹性。

一种具有单管IGBT的功率模组，包括本发明所述的防护装置，还包括多个单管IGBT、电路板以及散热器，所述单管IGBT的壳体通过导热绝缘片与所述散热器相连，所述单管IGBT的三个引脚穿过三个通孔与所述电路板相连。

优选的，所述定位模块用螺钉安装在所述散热器上。

优选的，所述单管IGBT的三个引脚与三个通孔相匹配。

优选的，所述导热绝缘片为氧化铝导热陶瓷片。

下面对前述技术方案的原理、效果等进行说明：

通过将单管IGBT安装到本发明所述的防护壳上,单管IGBT的三个引脚被防护壳上的第一隔道、第二隔道以及第三隔道分开,即使单管IGBT的任意两个引脚之间的电压达到500～700V,亦或者是在潮湿、粉尘环境下，引脚之间由绝缘隔道隔开，解决了引脚间的爬电距离不足的缺陷，避免引脚间电弧放电或短路现象发生，同时减少了在引脚上涂覆绝缘漆的工序，提高了产品质量，提高了工作效率。

附图说明

图1是本发明实施例所述单管IGBT的防护装置的爆炸结构示意图；

图2是本发明实施例所述单管IGBT即将安装到防护壳的示意图；

图3是本发明实施例所述单管IGBT安装在防护壳的示意图。

附图标记说明：

10、单管IGBT,11、引脚,20、防护壳，21、隔条，22、第一隔道，23、第二隔道，24、第三隔道，25、通孔，26、第一安装槽，30、定位模块，31、第二安装槽，32、开口，40、陶瓷片，50、散热器，60、电路板。

具体实施方式

下面对本发明的实施例进行详细说明：

如图1至图3所示，本发明所述的单管IGBT的防护装置，包括绝缘防护壳20,所述防护壳20内有一个或以上的第一安装槽26,每个所述第一安装槽26内部具有绝缘分隔部，所述分隔部包括并列设置的第一隔道22、第二隔道23以及第三隔道24，所述第一隔道22与第二隔道23、第二隔道23与第三隔道24之间的距离均在2～4mm，即此三个隔道之间所设置的距离与单管IGBT10上的三个引脚11之间的距离相等，所述第一安装槽26内设有三个通孔25，三个通孔25分别在第一隔道22、第二隔道23以及第三隔道23内，该三个通孔25也与单管IGBT10的三个引脚11相对应，以让单管IGBT10三引脚11穿过防护壳的三个通孔25，并与电路板60电性接触。

通过将单管IGBT10安装到本发明所述的防护壳20上,单管IGBT10的三个引脚11被防护壳20上的第一隔道22、第二隔道23以及第三隔道24分开,即使单管IGBT10的任意两个引脚11之间的电压达到500～700V,亦或者是在潮湿、粉尘环境下，引脚11之间由绝缘隔道隔开，解决了引脚11间的爬电距离不足的缺陷，避免引脚11间电弧放电或短路现象发生，同时减少了在引脚11上涂覆绝缘漆的工序，提高了产品质量，提高了工作效率。

请参阅图2、3，所述第一安装槽26与单管IGBT10相匹配。在所述第一安装槽26内侧边连有绝缘条21。以让单管IGBT10更加稳固的安装在防护壳20上。

请参阅图1，本发明所述防护装置还包括定位模块30，所述定位模块30具有一个或一个以上第二安装槽31，每个所述第二安装槽31与所述防护壳20相匹配，所述第二安装槽31内底部具有开口32，每个第二安装槽31上的所述开口32与该第二安装槽31相匹配的防护壳上的第一安装槽26相匹配。由于增设了定位模块30，定位模块30的形状与散热器50的形状匹配，借助定位模块30来定位单管IGBT10，定位模块30上开设了第二安装槽31，第二安装槽31来安装防护壳，防护壳20来安装单管IGBT10，增强了该逆变散热组件整体美观，并且极其有利于安装，提高了工作效率。

如图1所示，本发明所述的一种具有单管IGBT的功率模组，包括本发明所述的防护装置，还包括多个单管IGBT10、电路板60以及散热器50。所述单管IGBT10的壳体通过氧化铝导热陶瓷片40与所述散热器50相连，传统的都是在单管IGBT10的壳体与所述散热器50之间设置绝缘布，氧化铝导热陶瓷片40的导热能力要比绝缘布高出20倍左右，因此，本发明的单管IGBT散热效果好。所述单管IGBT10的三个引脚11穿过三个通孔25与所述电路板60相连。

在其中一个实施例中，所述定位模块30用螺钉安装在所述散热器50上。

在其中一个实施例中，所述单管IGBT10的三个引脚11与三个通孔25相匹配。

以上所述实施例仅表达了本发明的具体实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。

Claims

1.一种单管IGBT的防护装置，其特征在于，包括绝缘防护壳,所述防护壳内有一个或以上的第一安装槽,每个所述第一安装槽内部具有绝缘分隔部，所述分隔部包括并列设置的第一隔道、第二隔道以及第三隔道，所述第一隔道、第二隔道、第三隔道的间距与单管IGBT三个引脚的间距相适应，所述第一安装槽内设有三个通孔，三个通孔分别在第一隔道、第二隔道以及第三隔道内。

2.根据权利要求1所述的单管IGBT的防护装置，其特征在于，所述第一安装槽与单管IGBT形状相匹配。

3.根据权利要求1所述的单管IGBT的防护装置，其特征在于，所述第一安装槽内侧边连有绝缘条。

4.根据权利要求1至3任一项所述的单管IGBT的防护装置，其特征在于，还包括定位模块，所述定位模块具有一个或一个以上第二安装槽，所述防护壳安装在所述第二安装槽内，所述第二安装槽内底部具有开口，第二安装槽上的所述开口与所述第一安装槽形状相匹配。

5.根据权利要求1至3任一项所述的单管IGBT的防护装置，其特征在于，所述绝缘条具有弹性。

6.一种具有单管IGBT的功率模组，包括如权利要求1至4任一项所述的防护装置，还包括多个单管IGBT、电路板以及散热器，所述单管IGBT的壳体通过导热绝缘片与所述散热器相连，所述单管IGBT的三个引脚穿过三个通孔与所述电路板相连。

7.根据权利要求5所述的具有单管IGBT的功率模组，所述定位模块用螺钉安装在所述散热器上。

8.根据权利要求5所述的具有单管IGBT的功率模组，所述单管IGBT的三个引脚与三个通孔相匹配。

9.根据权利要求5所述的具有单管IGBT的功率模组，所述导热绝缘片为氧化铝导热陶瓷片。