CN108615724B - 一种微感型igbt并联均流结构 - Google Patents

一种微感型igbt并联均流结构 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种微感型IGBT并联均流结构，包括载流板及若干IGBT芯片，其中，载流板为上下两面的双层PCB结构，其中，各IGBT芯片呈周向等间距分布，其中，各IGBT芯片的集电极C引线位于载流板的上表面上，各IGBT芯片的发射极E引线位于载流板的下表面上，且同一IGBT芯片中发射极E引线与集电极C引线的垂直投影相互重叠，该结构能够有效避免IGBT芯片电流参数降额使用的问题。

Description

一种微感型IGBT并联均流结构
技术领域
本发明属于电力电子应用技术领域，涉及一种微感型IGBT并联均流结构。
背景技术
在采用IGBT并联方式以提高其通流能力时，由于单个IGBT的特性差异，并联元件之间存在电流分配不均的现象，影响到器件的整体载流特性，导致电流参数的降额使用。
发明内容
本发明的目的在于克服上述现有技术的缺点，提供了一种微感型IGBT并联均流结构，该结构能够有效避免IGBT芯片电流参数降额使用的问题。
为达到上述目的，本发明所述的微感型IGBT并联均流结构包括载流板及若干IGBT芯片，其中，载流板为上下两面的双层PCB结构，其中，各IGBT芯片呈周向等间距分布，其中，各IGBT芯片的集电极C引线位于载流板的上表面上，各IGBT芯片的发射极E引线位于载流板的下表面上，且同一IGBT芯片中发射极E引线与集电极C引线的垂直投影相互重叠。
还包括若干均流电感，其中，均流电感的数目与IGBT芯片的数目相同，各均流电感呈周向等间距分布，各均流电感位于各IGBT芯片的内侧，且在周向方向上，各均流电感与各IGBT芯片依次交错分布。
载流板的中心位置处设置有中心焊盘，各均流电感均包括环形磁芯以及绕制于环形磁芯上两个等砸绕组，其中，各均流电感位于载流板的上表面上，其中，各环形磁芯上第一个等砸绕组的一端与一个相邻环形磁芯上的等砸绕组相连接，各环形磁芯上第一个等砸绕组的另一端与相邻IGBT芯片的集电极C引线相焊接，各环形磁芯上第二个等砸绕组的一端与另一个相邻环形磁芯上的等砸绕组相连接，各环形磁芯上第二个等砸绕组的另一端与中心焊盘相焊接。
各IGBT芯片与中心焊盘之间的间距相同。
各均流电感与中心焊盘之间的间距相同。
同一环形磁芯中两个等砸绕组的励磁方向相反，当两个等砸绕组的励磁电流相等时，其磁通相互抵消。
本发明具有以下有益效果：
本发明所述的微感型IGBT并联均流结构在具体操作时，各IGBT芯片的集电极C引线位于上表面上，各IGBT芯片的发射极E引线位于载流板的下表面上，同一IGBT芯片中发射极E引线与集电极C引线的垂直投影相互重叠，根据电流流向可知，发射极E引线与集电极C引线上的附加电感相互抵消，从而为均流电感的应用奠定了良好的基础，有效避免IGBT芯片电流参数降额使用的问题。
进一步，当某一支路的电流瞬间增加时，将引起该支路中环形磁芯内的磁通瞬间增加，根据电磁感应原理可知，该条电流增大支路的电流将在等砸绕组反向感应电动势的作用下趋于减小，而其相邻支路的电流将会瞬间增加，以抵抗磁通的变化，以此类推，以上的变化及调节效应会依次向远离扰动源的方向传播，使得各支路的电流趋于平均，以满足系统对稳定性的要求。
附图说明
图1为本发明的结构示意图；
图2为本发明的俯视图。
其中，1为中心焊盘、2为环形磁芯、3为等砸绕组、4为载流板。
具体实施方式
下面结合附图对本发明做进一步详细描述：
参考图1及图2，本发明所述的微感型IGBT并联均流结构包括载流板4及若干IGBT芯片，其中，载流板4为上下两面的双层PCB结构，其中，各IGBT芯片呈周向等间距分布，其中，各IGBT芯片的集电极C引线位于载流板4的上表面上，各IGBT芯片的发射极E引线位于载流板4的下表面上，且同一IGBT芯片中发射极E引线与集电极C引线的垂直投影相互重叠。
本发明还包括若干均流电感，其中，均流电感的数目与IGBT芯片的数目相同，各均流电感呈周向等间距分布，各均流电感位于各IGBT芯片的内侧，且在周向方向上，各均流电感与各IGBT芯片依次交错分布。其中，载流板4的中心位置处设置有中心焊盘1，各均流电感均包括环形磁芯2以及绕制于环形磁芯2上两个等砸绕组3，其中，各均流电感位于载流板4的上表面上，其中，各环形磁芯2上第一个等砸绕组3的一端与一个相邻环形磁芯2上的等砸绕组3相连接，各环形磁芯2上第一个等砸绕组3的另一端与相邻IGBT芯片的集电极C引线相焊接，各环形磁芯2上第二个等砸绕组3的一端与另一个相邻环形磁芯2上的等砸绕组3相连接，各环形磁芯2上第二个等砸绕组3的另一端与中心焊盘1相焊接。
各IGBT芯片与中心焊盘1之间的间距相同；各均流电感与中心焊盘1之间的间距相同。
同一环形磁芯2中两个等砸绕组3的励磁方向相反，当两个等砸绕组3的励磁电流相等时，其磁通相互抵消。当各支路电流相等时，各支路电流在同一个环形磁芯2中的磁通相互抵消，均流电感近似为0，对电流没有阻碍作用。
当某一支路的电流瞬间增加时，将引起该支路中环形磁芯2内的磁通瞬间增加，根据电磁感应原理可知，该条电流增大支路的电流将在等砸绕组3反向感应电动势的作用下趋于减小，而其相邻支路的电流将会瞬间增加，以抵抗磁通的变化，以此类推，以上的变化及调节效应会依次向远离扰动源的方向传播，使得各载流支路的电流趋于平均。
电流调节过程中，由于各环形磁芯2磁通的不断分流作用，在远离扰动源的支路，由瞬态电流变化及引发的电流调整量将逐次减小，满足调节过程的稳定性要求。

Claims (3)

1.一种微感型IGBT并联均流结构，其特征在于，包括载流板(4)及若干IGBT芯片，其中，载流板(4)为上下两面的双层PCB结构，其中，各IGBT芯片呈周向等间距分布，其中，各IGBT芯片的集电极C引线位于载流板(4)的上表面上，各IGBT芯片的发射极E引线位于载流板(4)的下表面上，且同一IGBT芯片中发射极E引线与集电极C引线的垂直投影相互重叠；
还包括若干均流电感，其中，均流电感的数目与IGBT芯片的数目相同，各均流电感呈周向等间距分布，各均流电感位于各IGBT芯片的内侧，且在周向方向上，各均流电感与各IGBT芯片依次交错分布；
载流板(4)的中心位置处设置有中心焊盘(1)，各均流电感均包括环形磁芯(2)以及绕制于环形磁芯(2)上两个等砸绕组(3)，其中，各均流电感位于载流板(4)的上表面上，其中，各环形磁芯(2)上第一个等砸绕组(3)的一端与一个相邻环形磁芯(2)上的等砸绕组(3)相连接，各环形磁芯(2)上第一个等砸绕组(3)的另一端与相邻IGBT芯片的集电极C引线相焊接，各环形磁芯(2)上第二个等砸绕组(3)的一端与另一个相邻环形磁芯(2)上的等砸绕组(3)相连接，各环形磁芯(2)上第二个等砸绕组(3)的另一端与中心焊盘(1)相焊接；
同一环形磁芯(2)中两个等砸绕组(3)的励磁方向相反，当两个等砸绕组(3)的励磁电流相等时，其磁通相互抵消。
2.根据权利要求1所述的微感型IGBT并联均流结构，其特征在于，各IGBT芯片与中心焊盘(1)之间的间距相同。
3.根据权利要求1所述的微感型IGBT并联均流结构，其特征在于，各均流电感与中心焊盘(1)之间的间距相同。
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