CN103871986A - 一种具有t型孔的绝缘垫片及一种大功率igbt管的组装结构 - Google Patents

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杨华
潘丽钢
马荣兵
王强
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Abstract

本发明提供一种具有T型孔的绝缘垫片及一种大功率IGBT管的组装结构，其中一种大功率IGBT管的组装结构包括：散热片，其上具有竖直透孔；绝缘垫片，具有倒T形状，位于散热片上，分为绝缘垫片本体和安装管；绝缘垫片本体上具有供一紧固螺钉穿过的第一通孔；安装管从第一通孔向上延伸，并与绝缘垫片本体无缝固接，用于供紧固螺钉从中穿过且与绝缘垫片下方的散热片螺纹固定；其中，安装管与绝缘垫片本体共同构成倒T型孔；IGBT管，位于绝缘垫片上，其上具有第二通孔，穿套在安装管的外侧；紧固螺钉，分别穿过第二通孔、安装管和第一通孔进入竖直透孔内，与散热片螺纹固定。本发明能够解决安装孔处绝缘爬电的问题，又不影响散热效果。

Description

一种具有T型孔的绝缘垫片及一种大功率IGBT管的组装结构
技术领域
本发明涉及大功率IGBT管及类似器件的组装技术领域，具体来说，本发明涉及一种具有T型孔的绝缘垫片及一种大功率IGBT管的组装结构。
背景技术
近年来IGBT器件在我国获得越来越广泛地应用，但是在大功率系统中，如路灯线路节能装置因其故障率高而受到一定的限制。大功率IGBT管及类似的器件在工作时产生很高的温度，需要配用大面积的金属散热片。图1为现有技术中的一个IGBT管的底部结构示意图，如图1所示，IGBT管的底座散热金属连接C极，通常与电网的相电源连通。
为了安全起见，大面积散热片通常与保护地相接，因此在IGBT管及类似器件与散热片之间需采用绝缘垫片，如图2所示为现有技术中的一个安装于IGBT管与散热片之间的绝缘垫片的示意图。由于IGBT管及类似器件底座、绝缘垫片和散热片是在一个平面上(参见图3)，安装孔处只要稍有缝隙，就会在6kV冲击电压下产生爬电击穿而导致IGBT管的损坏，很难做到可靠绝缘。现有常用的方法是增加绝缘垫片的厚度，但这会降低散热效果，同时也不能彻底解决绝缘爬电的问题。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种具有T型孔的绝缘垫片及一种大功率IGBT管的组装结构，能够解决安装孔处绝缘爬电的问题，又不影响散热效果。
为解决上述技术问题，本发明提供一种具有T型孔的绝缘垫片，包括：
绝缘垫片本体，其上具有供一紧固螺钉穿过的通孔；
安装管，从所述通孔向上延伸，并与所述绝缘垫片本体无缝固接，用于供所述紧固螺钉从中穿过且与所述绝缘垫片下方的一散热片螺纹固定；
其中，所述安装管与所述绝缘垫片本体共同构成倒T型孔。
可选地，所述绝缘垫片的材料为硅胶或者玻璃纤维。
为解决上述技术问题，本发明还提供一种大功率IGBT管的组装结构，包括：
散热片，其上具有正T型孔；
绝缘粒，具有倒T形状，倒装设置在所述正T型孔的开口处，所述绝缘粒内部中空；
绝缘垫片，位于所述散热片上，其上具有供所述绝缘粒穿过并露出的第一通孔，所述绝缘垫片和所述绝缘粒共同构成所述散热片上方的倒T型孔；
IGBT管，位于所述绝缘垫片上，其上具有第二通孔，穿套在所述绝缘粒的外侧；
紧固螺钉，分别穿过所述第二通孔、所述绝缘粒和所述第一通孔进入所述正T型孔内，与所述散热片螺纹固定。
可选地，所述正T型孔与所述绝缘粒之间涂有导热胶。
为解决上述技术问题，本发明还提供一种大功率IGBT管的组装结构，包括：
散热片，其上具有竖直透孔；
绝缘垫片，具有倒T形状，位于所述散热片上，分为绝缘垫片本体和安装管；所述绝缘垫片本体上具有供一紧固螺钉穿过的第一通孔；所述安装管从所述第一通孔向上延伸，并与所述绝缘垫片本体无缝固接，用于供所述紧固螺钉从中穿过且与所述绝缘垫片下方的所述散热片螺纹固定；其中，所述安装管)与所述绝缘垫片本体共同构成倒T型孔；
IGBT管，位于所述绝缘垫片上，其上具有第二通孔，穿套在所述安装管的外侧；
紧固螺钉，分别穿过所述第二通孔、所述安装管和所述第一通孔进入所述竖直透孔内，与所述散热片螺纹固定。
可选地，所述绝缘垫片的材料为硅胶或者玻璃纤维。
与现有技术相比，本发明具有以下优点：
本发明通过采用具有T型孔的绝缘垫片，消除组装结构安装孔处的缝隙，彻底将IGBT管及类似器件的散热底座(C极)与散热片无缝隔开，既能完善地解决绝缘爬电问题，又能降低绝缘垫片厚度而改善散热。
另外，本发明采用绝缘粒的组装结构使IGBT管底座的安装孔处和散热片不在同一平面，彻底解决IGBT管绝缘问题，并且只有绝缘粒底部很小面积处的散热稍受影响，其余各处的散热效果均得到不同改善。
附图说明
本发明的上述的以及其他的特征、性质和优势将通过下面结合附图和实施例的描述而变得更加明显，其中：
图1为现有技术中的一个IGBT管的底部结构示意图；
图2为现有技术中的一个安装于IGBT管与散热片之间的绝缘垫片的示意图；
图3为现有技术中的一个IGBT管与绝缘垫片、散热片通过紧固螺钉进行绝缘安装的结构示意图；
图4为本发明一个实施例的大功率IGBT管的组装结构剖面示意图；
图5为图4所示实施例中的散热片的剖面结构示意图；
图6为本发明一个实施例的具有T型孔的绝缘垫片的立体示意图；
图7为本发明另一个实施例的大功率IGBT管的组装结构剖面示意图。
具体实施方式
下面结合具体实施例和附图对本发明作进一步说明，在以下的描述中阐述了更多的细节以便于充分理解本发明，但是本发明显然能够以多种不同于此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本发明内涵的情况下根据实际应用情况作类似推广、演绎，因此不应以此具体实施例的内容限制本发明的保护范围。
图4为本发明一个实施例的大功率IGBT管的组装结构剖面示意图；图5为图4所示实施例中的散热片的剖面结构示意图。需要注意的是，这些以及后续其他的附图均仅作为示例，其并非是按照等比例的条件绘制的，并且不应该以此作为对本发明实际要求的保护范围构成限制。请结合图4和图5所示，该大功率IGBT管的组装结构400基本采用现有的零件和加工结构，其主要包括：绝缘垫片401、绝缘粒403、散热片404、IGBT管405和紧固螺钉406。其中，散热片404上具有正T型孔407。绝缘粒403具有倒T形状，倒装设置在正T型孔407的开口处，该正T型孔407与绝缘粒403之间可以涂有导热胶，绝缘粒403内部中空。绝缘垫片401位于散热片404上，其上具有供绝缘粒403穿过并露出的第一通孔402，绝缘垫片401和绝缘粒403共同构成散热片404上方的倒T型孔。IGBT管405位于绝缘垫片401上，其上具有第二通孔408，穿套在绝缘粒403的外侧。紧固螺钉406分别穿过第二通孔408、绝缘粒403和第一通孔402进入正T型孔407内，与散热片404螺纹固定。
这种结构使IGBT管405底座的安装孔处和散热片404不在同一平面，则彻底解决IGBT管405绝缘问题，并且只有绝缘粒403底部很小面积处的散热稍受影响。
图6为本发明一个实施例的具有T型孔的绝缘垫片的立体示意图。如图6所示，该具有T型孔的绝缘垫片600包括绝缘垫片本体601和安装管603。其中，绝缘垫片本体601上具有供一紧固螺钉606(图7)穿过的通孔602(图7)。安装管603从通孔602向上延伸，并与绝缘垫片本体601无缝固接，用于供紧固螺钉606从中穿过且与绝缘垫片600下方的一散热片604(图7)螺纹固定。其中，安装管603与绝缘垫片本体601共同构成倒T型孔。在本实施例中，该绝缘垫片600的材料可以为硅胶或者玻璃纤维。
图7为本发明另一个实施例的大功率IGBT管的组装结构剖面示意图。本实施例沿用前述实施例的部分元件标号与内容，其中采用相同的标号来表示相同或近似的元件，并且选择性地省略了相同技术内容的说明。关于省略部分的说明可参照前述实施例，本实施例不再重复赘述。如图7所示，该大功率IGBT管的组装结构700主要包括：散热片604、绝缘垫片600、IGBT管605和紧固螺钉606。其中，散热片604上具有竖直透孔607。绝缘垫片600的材料可以为硅胶或者玻璃纤维，其具有倒T形状，位于散热片604上。绝缘垫片600分为绝缘垫片本体601和安装管603。绝缘垫片本体601上具有供一紧固螺钉606穿过的第一通孔602。安装管603从第一通孔602向上延伸，并与绝缘垫片本体601无缝固接，用于供紧固螺钉606从中穿过且与绝缘垫片600下方的散热片604螺纹固定。其中，安装管603与绝缘垫片本体601共同构成倒T型孔。IGBT管605位于绝缘垫片600上，其上具有第二通孔608，穿套在安装管603的外侧。紧固螺钉606分别穿过第二通孔608、安装管603和第一通孔602进入竖直透孔607内，与散热片604螺纹固定。
本发明上述实施例通过采用具有T型孔的绝缘垫片，消除组装结构安装孔处的缝隙，彻底将IGBT管及类似器件的散热底座(C极)与散热片无缝隔开，既能完善地解决绝缘爬电问题，又能降低绝缘垫片厚度而改善散热。
另外，本发明采用绝缘粒的组装结构使IGBT管底座的安装孔处和散热片不在同一平面，彻底解决IGBT管绝缘问题，并且只有绝缘粒底部很小面积处的散热稍受影响，其余各处的散热效果均得到不同改善。
本发明虽然以较佳实施例公开如上，但其并不是用来限定本发明，任何本领域技术人员在不脱离本发明的精神和范围内，都可以做出可能的变动和修改。因此，凡是未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何修改、等同变化及修饰，均落入本发明权利要求所界定的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种具有T型孔的绝缘垫片(600)，包括：
绝缘垫片本体(601)，其上具有供一紧固螺钉(606)穿过的通孔(602)；
安装管(603)，从所述通孔(602)向上延伸，并与所述绝缘垫片本体(601)无缝固接，用于供所述紧固螺钉(606)从中穿过且与所述绝缘垫片(600)下方的一散热片(604)螺纹固定；
其中，所述安装管(603)与所述绝缘垫片本体(601)共同构成倒T型孔。
2.根据权利要求1所述的绝缘垫片(600)，其特征在于，所述绝缘垫片(600)的材料为硅胶或者玻璃纤维。
3.一种大功率IGBT管的组装结构(400)，包括：
散热片(404)，其上具有正T型孔(407)；
绝缘粒(403)，具有倒T形状，倒装设置在所述正T型孔(407)的开口处，所述绝缘粒(403)内部中空；
绝缘垫片(401)，位于所述散热片(404)上，其上具有供所述绝缘粒(403)穿过并露出的第一通孔(402)，所述绝缘垫片(401)和所述绝缘粒(403)共同构成所述散热片(404)上方的倒T型孔；
IGBT管(405)，位于所述绝缘垫片(401)上，其上具有第二通孔(408)，穿套在所述绝缘粒(403)的外侧；
紧固螺钉(406)，分别穿过所述第二通孔(408)、所述绝缘粒(403)和所述第一通孔(402)进入所述正T型孔(407)内，与所述散热片(404)螺纹固定。
4.根据权利要求3所述的组装结构(400)，其特征在于，所述正T型孔(407)与所述绝缘粒(403)之间涂有导热胶。
5.一种大功率IGBT管的组装结构(700)，包括：
散热片(604)，其上具有竖直透孔(607)；
绝缘垫片(600)，具有倒T形状，位于所述散热片(604)上，分为绝缘垫片本体(601)和安装管(603)；所述绝缘垫片本体(601)上具有供一紧固螺钉(606)穿过的第一通孔(602)；所述安装管(603)从所述第一通孔(602)向上延伸，并与所述绝缘垫片本体(601)无缝固接，用于供所述紧固螺钉(606)从中穿过且与所述绝缘垫片(600)下方的所述散热片(604)螺纹固定；其中，所述安装管(603)与所述绝缘垫片本体(601)共同构成倒T型孔；
IGBT管(605)，位于所述绝缘垫片(600)上，其上具有第二通孔(608)，穿套在所述安装管(603)的外侧；
紧固螺钉(606)，分别穿过所述第二通孔(608)、所述安装管(603)和所述第一通孔(602)进入所述竖直透孔(607)内，与所述散热片(604)螺纹固定。
6.根据权利要求5所述的组装结构(700)，其特征在于，所述绝缘垫片(600)的材料为硅胶或者玻璃纤维。
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