CN109545779B - 二极管压接组件单元、全桥级联单元及模块 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种二极管压接组件单元、全桥级联单元及模块，二极管压接组件单元包括：上层二极管硅堆单元、下层二极管硅堆单元；上层二极管硅堆单元、下层二极管硅堆单元包括：两个二极管，第一二极管铝垫块以及两个第二二极管铝垫块，第一二极管铝垫块设置于两个第二二极管铝垫块之间，两个二极管分别设置于第一二极管铝垫块与第二二极管铝垫块之间，二极管的阴极与第一二极管铝垫块相连接，二极管的阳极与第二二极管铝垫块相连接；两个硅堆单元通过固定到第二二极管铝垫块的两个铁板相连接，形成二极管压接组件单元，硅堆单元的四个二极管构成内部全桥。本发明解决了直流断路器体积庞大，造价高昂，对快速机械开关的要求高，设计难度大的问题。
Description
技术领域
本发明涉及电力技术，具体的讲是一种二极管压接组件单元、全桥级联单元及模块。
背景技术
目前，高压直流断路器的拓扑主要有正反向串联结构的IGBT(Insulated GateBipolar Transistor，绝缘栅双极型晶体管)模块和单级H桥结构的IGBT模块串联，外配置一个高压快速机械开关组成。由于直流断路器断开直流电流时，会在断路器两端产生很高的直流暂态电压，因此，直流断路器转移支路中需要串联很多IGBT模块，同时要求快速机械开关承受很高的关断电压，因此造成直流断路器的体积庞大，造价高昂，同时对快速机械开关的要求很高，设计难度极大。
现有技术中的高压直流断路器阀模块，随着电压和开断电流要求的提升，级联数量增大，成本会急剧高，连接复杂，体积较大。另外，直流断路器的工作过程中，半导体开关组件担负着导通和关断故障电流的任务，在转移支路组件中，高压直流断路器动作时，要求转移支路组件中的半导体开关必须在规定的时间内快速可靠地关断较大的故障电流，关断过程中会产生极大的电流变化率，这就要求转移支路组件中的杂散电感越小越好，同时要求转移支路组件在设计时充分的考虑舜变电流所产生的电磁干扰。
发明内容
鉴于转移支路开关组件在工作中必须能承受大电流、高电流变化率、电磁干扰等严苛的工况，需设计一种可靠性高，紧凑性好、电感值低、抗干扰能力强的级联模块。
本发明实施例提供了一种二极管压接组件单元，包括：上层二极管硅堆单元、下层二极管硅堆单元；其中，
所述上层二极管硅堆单元、下层二极管硅堆单元分别包括：两个二极管，第一二极管铝垫块以及两个第二二极管铝垫块，所述第一二极管铝垫块设置于两个第二二极管铝垫块之间，所述两个二极管分别设置于第一二极管铝垫块与第二二极管铝垫块之间，并且二极管的阴极与第一二极管铝垫块相连接，二极管的阳极与第二二极管铝垫块相连接；
两个硅堆单元通过固定到第二二极管铝垫块的两个铁板相连接，形成二极管压接组件单元，所述硅堆单元的四个二极管构成内部全桥。
同时，本发明还提供一种二极管压接组件，包括：至少两个二极管压接组件单元，二极管压接框架，输入铜排母线以及输出铜排母线；所述的二极管压接组件单元级联，设置于输入铜排母线与输出铜排母线之间构成压接部分，所述压接部分固定于二极管压接框架；
所述的二极管压接组件单元包括：上层二极管硅堆单元、下层二极管硅堆单元；
所述上层二极管硅堆单元、下层二极管硅堆单元分别包括：两个二极管，第一二极管铝垫块以及两个第二二极管铝垫块，所述第一二极管铝垫块设置于两个第二二极管铝垫块之间，所述两个二极管分别设置于第一二极管铝垫块与第二二极管铝垫块之间，并且二极管的阴极与第一二极管铝垫块相连接，二极管的阳极与第二二极管铝垫块相连接；
两个硅堆单元通过固定到第二二极管铝垫块的两个铁板相连接，形成二极管压接组件单元，所述硅堆单元的四个二极管构成内部全桥。
同时，本发明还提供一种全桥级联单元，包括：二极管压接组件单元、IGBT并联单元；
所述的二极管压接组件单元包括：上层二极管硅堆单元、下层二极管硅堆单元；
所述上层二极管硅堆单元、下层二极管硅堆单元分别包括：两个二极管，第一二极管铝垫块以及两个第二二极管铝垫块，所述第一二极管铝垫块设置于两个第二二极管铝垫块之间，所述两个二极管分别设置于第一二极管铝垫块与第二二极管铝垫块之间，并且二极管的阴极与第一二极管铝垫块相连接，二极管的阳极与第二二极管铝垫块相连接；
两个硅堆单元通过固定到第二二极管铝垫块的两个铁板相连接，形成二极管压接组件单元，所述硅堆单元的四个二极管构成内部全桥；
IGBT并联单元包括：第一IGBT铝垫块，第二IGBT铝垫块，第三IGBT铝垫块，第一压接式IGBT以及第二压接式IGBT，三个铝垫块和两个压接式IGBT压接装配成所述IGBT并联单元；两个压接式IGBT间隔设置于三个铝垫块之间，设置于中间的第二铝垫块的两个连接面分别与第一压接式IGBT、第二压接式IGBT的集电极连接，第一压接式IGBT的发射极与第一铝垫块相贴连接，所述第二压接式IGBT的发射极与第三铝垫块相贴连接，第一压接式IGBT与第二压接式IGBT并联；
所述的IGBT并联单元通过铜排并联在二极管压接组件单元内部。
进一步，本发明还提供一种全桥级联模块，包括：二极管压接组件、IGBT压接结构；
所述的二极管压接组件包括：至少两个二极管压接组件单元，二极管压接框架，输入铜排母线以及输出铜排母线；所述的二极管压接组件单元级联，设置于输入铜排母线与输出铜排母线之间构成压接部分，所述压接部分固定于二极管压接框架；
二极管压接组件单元包括：上层二极管硅堆单元、下层二极管硅堆单元；所述上层二极管硅堆单元、下层二极管硅堆单元分别包括：两个二极管，第一二极管铝垫块以及两个第二二极管铝垫块，第一二极管铝垫块设置于两个第二二极管铝垫块之间，所述两个二极管分别设置于第一二极管铝垫块与第二二极管铝垫块之间，并且二极管的阴极与第一二极管铝垫块相连接，二极管的阳极与第二二极管铝垫块相连接；
本发明实施例中，硅堆单元的四个二极管构成内部全桥；
所述IGBT压接结构包括：压紧装置，压接结构框架以及至少两个IGBT并联单元；IGBT并联单元之间设置绝缘垫块构成压接组串，IGBT并联单元并联连接，所述压紧装置设置于压接结构框架的一端，将完成压接的压接组串固定于压接结构框架；
IGBT并联单元包括：第一铝垫块，第二铝垫块，第三铝垫块，第一压接式IGBT以及第二压接式IGBT，三个铝垫块和两个压接式IGBT压接装配成IGBT并联单元；
两个压接式IGBT间隔设置于三个铝垫块之间，设置于中间的第二铝垫块的两个连接面分别与第一压接式IGBT、第二压接式IGBT的集电极连接，所述第一压接式IGBT的集电极与第一铝垫块相贴连接，所述第二压接式IGBT的集电极与第三铝垫块相贴连接，第一压接式IGBT与第二压接式IGBT并联；
IGBT压接结构的一侧通过铜排连接到二极管压接组件的一侧，各IGBT并联单元与各二极管压接组件单元内部并联。
本发明实施例中，全桥级联模块还包括：供能及控制组件，通过螺栓固定于IGBT压接结构的另一侧；
所述的供能及控制组件包括：供能磁环、电源模块以及PMC控制板，所述的供能磁环与电源模块固装为一整体结构，所述的PMC控制板固定于所述电源模块。
本发明实施例中，所述的各二极管压接组件单元的二极管铝垫块连接一电容、均压电阻，构成RC均压回路。
本发明实施例中，所述的均压电阻通过螺钉固定于第一二极管铝垫块。
本发明实施例中，述的全桥级联模块还包括：框架结构组件，所述的框架结构组件包括：三个焊接框架支撑、两个绝缘框架槽梁、绝缘梁、行线槽、硅堆支撑弯板、槽梁固定弯板；
三个焊接框架支撑和两个绝缘框架槽梁通过螺栓固定构成框架基体，绝缘梁通过槽梁固定弯板固定在焊接框架支撑上，行线槽通过绝缘螺钉固定在绝缘梁上，行线槽用于容置走线及光纤，硅堆支撑弯板通过螺栓固定在焊接框架支撑上。
本发明实施例中，所述的两个硅堆单元通过固定到第二二极管铝垫块的两个铁板相连接，形成二极管压接组件单元。
本发明实施例中，所述的IGBT压接结构，设置于中间的第二铝垫块与所述两个压接式IGBT偏心连接。
本发明解决了直流断路器体积庞大，造价高昂，同时对快速机械开关的要求很高，设计难度大的问题。由于IGBT并联使用，降低了对IGBT性能参数的要求，大大提高了直流断路器开断性能，模块紧凑性好、电感值低、抗干扰能力强，能满足长期运行稳定性和可靠性要求、且成本低廉。推广了大功率IGBT的应用，提高了直流断路器的实用性，为直流断路器技术领域提供一种新的技术支持。
为让本发明的上述和其他目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举较佳实施例，并配合所附图式，作详细说明如下。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本实施例中的全桥级联模块的等轴测视图；
图2为为本发明一本实施例的俯视图；
图3为本发明实施例一全桥组件单元的示意图；
图4为本实施例中全桥组件单元的侧视图；
图5为本实施例中的IGBT并联单元的示意图；
图6为本发明实施例中IGBT并联单元的侧视图；
图7为本发明实施例中压紧装置的示意图；
图8为本发明实施例中压紧装置的剖视图；
图9为本发明实施例中压接结构的框架图；
图10为本发明实施例中压接结构的工装图；
图11为本发明实施例中压接式压接式IGBT并联单元的压接结构的结构图；
图12为本发明实施例中二极管压接单元的示意图；
图13为本发明实施例中二极管压接单元的侧视图；
图14为本实施例中一全桥二极管压接组件的示意图；
图15为本实施例中，RC均压回路与硅堆相连接的电路原理图；
图16为本发明实施例中供能及控制组件的结构框图；
图17为本发明实施例框架结构组件的示意图；
图18为本发明实施例中行线槽与绝缘梁的安装关系示意图；
图19为本发明实施例中安装完成的全桥级联模块的示意图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
本发明实施例提供的一种基于压接式IGBT并联的全桥级联模块，如图1所示，为本实施例中的全桥级联模块的等轴测视图，其包括：框架结构组件10、全桥二极管压接组件20、并联IGBT压接组件30、供能及控制组件40、电容组件50。
如图2所示，为本发明一本实施例的俯视图，全桥二极管压接组件20、并联IGBT压接组件30、供能及控制组件40、电容组件50固定在框架结构10上；并联IGBT压接组件30中每个IGBT并联单元通过铜排连接并联在全桥二极管压接组件20内部，供能及控制组件40中供能磁环通过高压电缆为IGBT驱动、控制板卡供电，通过光纤控制IGBT开断，电容组件50与全桥二极管压接组件20上的电阻通过铜排构成均压回路。
本实施例中，全桥级联模块由多个全桥组件单元级联组成，图2中，全桥级联模块包括8个全桥组件单元，具体实施时，每个框架组件可根据实际需求安装搭建多个全桥级联模块，各全桥级联模块也可根据实际情况级联全桥组件单元。如图3所示，为本发明实施例，一全桥组件单元的示意图，二极管压接单元和IGBT并联单元通过连接铜排303连接。
如图4所示，为本实施例中全桥组件单元的侧视图，IGBT并联单元302通过连接铜排303与二极管压接单元301内部并联，二极管压接单元301内部第一二极管铝垫块相连，二极管压接单元301包括：上层二极管硅堆单元3011、下层二极管硅堆单元3012，IGBT并联单元通过铜排并联在二极管压接单元301的内部。
如图5所示，为本实施例中的IGBT并联单元302的示意图，包括：第一铝垫块3021、第一压接式IGBT3022、第二铝垫块3023、第二压接式IGBT3024、第三铝垫块3025、驱动支架3026、IGBT驱动3027，通过装配构成IGBT并联单元302。
第一压接式IGBT3022的门极与IGBT驱动3027通过插口相连，驱动支架3026通过螺栓与IGBT驱动相连接，整体固定在第一铝垫块3021端面，第一压接式IGBT3022的发射极(E极)面与第一铝垫块3021侧面相贴，实现第一铝垫块3021与第一压接式IGBT3022的组装；同样方式实现第二压接式IGBT3024、第三铝垫块3025的组装。
将与IGBT驱动3027组装好的第一压接式IGBT3022、第二压接式IGBT3024放置在第二铝垫块3023的两侧，第一压接式IGBT3022、第二压接式IGBT3024的集电极分别与第二铝垫块3023的两个面相紧贴放置，IGBT并联单元302组装完成。
第一压接式IGBT3022与安装有驱动支架(驱动支架通过螺栓与IGBT驱动相固定)的IGBT驱动3027通过插口相连，将与IGBT驱动组装好的第一压接式IGBT3022、第二压接式IGBT3024放置在第二铝垫块3023的两侧，第一压接式IGBT3022、第二压接式IGBT3024的集电极分别与第二铝垫块3023的两个面相紧贴放置，本实施例中驱动支架的一端与驱动相连，另一端与铝垫块相连。
第一铝垫块3021、第二铝垫块3023分别放在IGBT发射极方向与发射极面相贴，驱动支架3026通过螺钉与IGBT驱动相连固定在铝垫块3021端面，与IGBT3022插接，实现第一铝垫块3021与第一压接式IGBT3022的组装，同样方式实现第二压接式IGBT3024、第三铝垫块3025的组装，IGBT并联单元组装完成。
如图6所示，为本发明实施例中IGBT并联单元的侧视图。所需并联的两个压接式IGBT3022、压接式IGBT3024的集电极与铝垫块3023的两个面相贴，压接式IGBT3022的发射极极与铝垫块3021相贴，压接式IGBT3024的发射极与铝垫块3025相贴，IGBT驱动通过驱动支架固定在铝垫块3023上。
基于多个压接式IGBT并联单元的压接结构，包括：压紧装置、压接结构框架、IGBT并联单元、压接结构工装。
压紧装置由轴、碟弹、挡圈、平垫片、中心轴、挡板构成，平垫片与碟弹将挡圈固定在轴上，中心轴与挡板连接通过平垫片控制轴心，确保压接过程中水平直线移动。
如图7所示，为本发明实施例中压紧装置的示意图，压紧装置由轴6、碟弹7、挡圈8、平垫片9、中心轴10、挡板11通过沉头紧固螺栓装配构成。
如图8所示，本实施例中，包括两碟弹，碟弹7两两相扣套在轴6的一端，挡圈8紧邻碟弹套在轴6上，平垫片9在挡圈8内部通过沉头螺栓401固定在轴6上，中心轴10与挡板11通过沉头螺栓401固定相连，将连接好的中心轴10穿过平垫片9的中心孔，压紧装置装配完成。
本实施例中，压接结构框架由前压力分散板、后压力分散板、绝缘拉杆、锁紧螺母以及压紧装置通过装配构成。
如图9所示，压接结构的框架包括：前压力分散板1、后压力分散板2、绝缘拉杆3、锁紧螺母5。将前压力分散板1、后压力分散板2与绝缘拉杆3通过螺栓固定，组成一个框架；锁紧螺母5与压紧装置中的轴6带有螺纹的一端(轴6的螺纹，位于与安装碟弹7、挡圈8、平垫片9相反的一端)相连构成一体，将锁紧螺母5穿入前压力分散板1的中心孔，构成整个压接结构的框架。
锁紧螺母5与压紧装置中的轴6套合，整体嵌入前压力分散板内，在压接过程中，不断旋转锁紧螺母，确保锁紧螺母5不会由于一次性位移过大，与前压力分散板脱离。
本实施例中，压接结构工装由工装部件21、工装部件22通过螺栓固定构成，工装部件21、工装部件22通过螺栓固定构成了压接结构的工装20，如图10所示。该工装的主要目的是对IGBT并联单元进行定位支撑，避免IGBT并联单元在压接过程中出现下沉的现象，确保IGBT受力在水平直线上。
如图11所示为本实施例中的压接式IGBT并联单元的压接结构的结构图，本实施例中的压接式IGBT并联单元的压接结构包括：结构框架17、IGBT并联单元18、绝缘垫块19、工装20、垫块23通过装配构成。
装配压接结构时，首先，将压接结构的工装20通过螺栓与结构框架17进行连接，连接整体水平摆放。其次，将多个IGBT并联单元18和绝缘垫块19间隔相连组成压接组串，在组串的末端放置一个垫块23，垫块23可根据实际需求确定其材质，若允许同一电位，则为导电材质；若需要和后压力分散板2电位隔开，则为绝缘材质；垫块23可根据需求增减厚度。最后，通过液压装置对其进行压接，在压接过程中旋转锁紧螺母5，压接过程中确保锁紧螺母5和前压力分散板1相连部分始终在前压力分散板内。
在压接过程中，锁紧螺母5、轴6、平垫片9、中心轴10始终在同一水平线上，挡板11增加了IGBT受力面积，保证了压接式IGBT在整个压接过程中受力均匀且沿直线方向水平移动。
如图12所示，为本发明实施例中二极管压接单元301的示意图，二极管压接单元301包括：上层二极管硅堆单元3011、下层二极管硅堆单元3012。
图13为二极管压接单元的侧视图，本实施例中，上层二极管硅堆单元3013、下层二极管硅堆单元3012分别包括：两个二极管，即图中所示的，二极管601，二极管602；
第一二极管铝垫块603以及两个第二二极管铝垫块604，第一二极管铝垫块603设置于两个第二二极管铝垫块604之间，两个二极管601，二极管602分别设置于第一二极管铝垫块603与第二二极管铝垫块604之间，并且二极管601和二极管602的阴极与第一二极管铝垫块603相连接，二极管601和二极管602阳极与第二二极管铝垫块604相连接；两个硅堆单元通过固定到第二二极管铝垫块的两个铁板605相连接，形成二极管压接组件单元，硅堆单元的四个二极管构成内部全桥。
如图14所示，为本实施例中一全桥二极管压接组件的示意图，全桥二极管压接组件，其包括：至少两个二极管压接单元组成，全桥二极管压接组件由二极管压接框架、二极管压接单元及外围连接，外围连接由二极管固定钢板712、连接铜排713构成。
二极管压接单元包括：上下叠放的两个二极管压接硅堆构成；二极管压接单元由二极管、第一二极管垫块603、第二二极管垫块604、二极管输入铜排母线709、二极管输出铜排母线710构成。上层压接硅堆中两个二极管阴极分别接触第一二极管垫块603的两个面，二极管阳极接触第二二极管垫块604的面构成二极管压接单元，由多个(本实例中为8个)二极管压接单元级联后在整体两侧固定二极管输入铜排母线709、二极管输出铜排母线710构成整个压接部分。
下层压接硅堆中两个二极管阴极分别接触第一二极管垫块603的两个面，二极管阳极接触第二二极管垫块604的面，中心相对，构成二极管压接单元，由多个(本实例中为8个)二极管压接单元级联后在整体两侧固定二极管输入铜排母线709、二极管输出铜排母线710构成整个压接部分。上、下层压接硅堆通过二极管铝垫块侧面用铜排连接，整体硅堆在左右压力分散板处以连接板固定，二极管两级相对摆放进行压接构成一个硅堆，上、下两个硅堆叠放，上下四个二极管构成一个内部的全桥。
本实施例中，二极管压接框架与IGBT压接框架的结构基本相同，二极管压接框架较IGBT压接框架多了图12中的前压力分散板707和后压力分散板708，二极管压接框架由前压力分散板707、后压力分散板708、绝缘拉杆711、锁紧螺母以及压紧装置(本实施例中采用图8中的压紧装置)通过螺栓装配构成。将前压力分散板707、后压力分散板708与绝缘拉杆711通过螺栓固定，组成一个框架；锁紧螺母与压紧装置中轴带有螺纹端相连构成一体，将锁紧螺母穿入前压力分散板707的中心孔，构成整个压接结构的框架。
上下两个二极管硅堆之间，在压力分散板处通过二极管固定钢板712连接固定；在第二二极管垫块604处通过连接铜排713连接导电。
RC均压回路中电阻R直接固定在二极管垫块上，充分利用有效空间，缩短放电路径，减小了模块附属零件数量，使模块结构更加紧凑，可靠性更高。
框架结构组件由焊接框架支撑、绝缘框架槽梁、绝缘梁、行线槽、硅堆支撑弯板、槽梁固定弯板通过螺栓装配构成。
本实施例中，采用的RC均压回路，由均压电容、动态均压电阻、静态均压电阻构成,均压回路电阻通过螺栓直接固定在的二极管压接硅堆的第一二极管铝垫块603的表面，减小硅堆之间因连线引起的杂散电感。图15所示，为本实施例中，RC均压回路与硅堆相连接的电路原理图。
供能及控制组件中，供能磁环与电源模块作为一个整体，PMC控制板通过辅助件直接固定在电源模块上，整个供能及控制可做为一个整体进行装配，减小了磁环、电源模块、PMC控制板之间连线，减小了整个组件的体积，节约成本，高度集中化。图16所示，为本发明实施例中供能及控制组件的结构框图。
本实施例中，电容组件与供能磁环组件位于整体结构的两侧，每一个电容与磁环对应一个全桥组件单元。
如图17所示，为本发明实施例框架结构组件的示意图，框架结构组件由焊接框架支撑801、绝缘框架槽梁802、绝缘梁803、行线槽806、硅堆支撑弯板805、槽梁固定弯板804通过螺栓装配构成。三个焊接框架支撑801和两个绝缘框架槽梁802通过螺栓固定构成框架基体；绝缘梁803通过槽梁固定弯板804固定在焊接框架支撑801上；行线槽806通过绝缘螺钉固定在绝缘梁803上，将所牵扯的走线及光纤规整到槽内；硅堆支撑弯板805通过螺栓固定在焊接框架支撑801上，起到支撑压接硅堆的作用。
绝缘梁803为支撑梁，焊接框架支撑801为三个横向焊接的金属件，行线槽806与绝缘梁803安装关系如图18所示。图19所示为将全桥组件单元安装于框架结构组件后的全桥级联模块的示意图。
本发明中应用了具体实施例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。
Claims (10)
1.一种二极管压接组件单元，其特征在于，所述的二极管压接组件单元包括：上层二极管硅堆单元、下层二极管硅堆单元；其中，
所述上层二极管硅堆单元、下层二极管硅堆单元分别包括：两个二极管，第一二极管铝垫块以及两个第二二极管铝垫块，所述第一二极管铝垫块设置于两个第二二极管铝垫块之间，所述两个二极管分别设置于第一二极管铝垫块与第二二极管铝垫块之间，并且二极管的阴极与第一二极管铝垫块相连接，二极管的阳极与第二二极管铝垫块相连接；
上层硅堆单元的一第二二极管铝垫块通过一铁板连接到下层硅堆单元的一第二二极管铝垫块，上层硅堆单元的另一第二二极管铝垫块通过另一铁板连接到下层硅堆单元的另一第二二极管铝垫块，形成二极管压接组件单元，所述硅堆单元的四个二极管构成内部全桥。
2.一种二极管压接组件，其特征在于，所述的二极管压接组件包括：至少两个二极管压接组件单元，二极管压接框架，输入铜排母线以及输出铜排母线；所述的二极管压接组件单元级联，设置于输入铜排母线与输出铜排母线之间构成压接部分，所述压接部分固定于二极管压接框架；其中，
所述的二极管压接组件单元包括：上层二极管硅堆单元、下层二极管硅堆单元；其中，
所述上层二极管硅堆单元、下层二极管硅堆单元分别包括：两个二极管，第一二极管铝垫块以及两个第二二极管铝垫块，所述第一二极管铝垫块设置于两个第二二极管铝垫块之间，所述两个二极管分别设置于第一二极管铝垫块与第二二极管铝垫块之间，并且二极管的阴极与第一二极管铝垫块相连接，二极管的阳极与第二二极管铝垫块相连接；
上层硅堆单元的一第二二极管铝垫块通过一铁板连接到下层硅堆单元的一第二二极管铝垫块，上层硅堆单元的另一第二二极管铝垫块通过另一铁板连接到下层硅堆单元的另一第二二极管铝垫，形成二极管压接组件单元，所述硅堆单元的四个二极管构成内部全桥。
3.一种全桥级联单元，其特征在于，所述的全桥级联单元包括：二极管压接组件单元、IGBT并联单元；其中，
所述的二极管压接组件单元包括：上层二极管硅堆单元、下层二极管硅堆单元；
所述上层二极管硅堆单元、下层二极管硅堆单元分别包括：两个二极管，第一二极管铝垫块以及两个第二二极管铝垫块，所述第一二极管铝垫块设置于两个第二二极管铝垫块之间，所述两个二极管分别设置于第一二极管铝垫块与第二二极管铝垫块之间，并且二极管的阴极与第一二极管铝垫块相连接，二极管的阳极与第二二极管铝垫块相连接；
上层硅堆单元的一第二二极管铝垫块通过一铁板连接到下层硅堆单元的一第二二极管铝垫块，上层硅堆单元的另一第二二极管铝垫块通过另一铁板连接到下层硅堆单元的另一第二二极管铝垫块，形成二极管压接组件单元，所述硅堆单元的四个二极管构成内部全桥；
所述IGBT并联单元包括：第一IGBT铝垫块，第二IGBT铝垫块，第三IGBT铝垫块，第一压接式IGBT以及第二压接式IGBT，三个铝垫块和两个压接式IGBT压接装配成所述IGBT并联单元；两个压接式IGBT间隔设置于三个铝垫块之间，设置于中间的第二铝垫块的两个连接面分别与第一压接式IGBT、第二压接式IGBT的集电极连接，所述第一压接式IGBT的发射极与第一铝垫块相贴连接，所述第二压接式IGBT的发射极与第三铝垫块相贴连接，第一压接式IGBT与第二压接式IGBT并联；
所述的IGBT并联单元通过铜排并联在二极管压接组件单元内部。
4.一种全桥级联模块，其特征在于，所述的全桥级联模块包括：二极管压接组件、IGBT压接结构；其中，
所述的二极管压接组件包括：至少两个二极管压接组件单元，二极管压接框架，输入铜排母线以及输出铜排母线；所述的二极管压接组件单元级联，设置于输入铜排母线与输出铜排母线之间构成压接部分，所述压接部分固定于二极管压接框架；其中，
所述的二极管压接组件单元包括：上层二极管硅堆单元、下层二极管硅堆单元；所述上层二极管硅堆单元、下层二极管硅堆单元分别包括：两个二极管，第一二极管铝垫块以及两个第二二极管铝垫块，所述第一二极管铝垫块设置于两个第二二极管铝垫块之间，所述两个二极管分别设置于第一二极管铝垫块与第二二极管铝垫块之间，并且二极管的阴极与第一二极管铝垫块相连接，二极管的阳极与第二二极管铝垫块相连接；
所述硅堆单元的四个二极管构成内部全桥；
所述IGBT压接结构包括：压紧装置，压接结构框架以及至少两个IGBT并联单元；IGBT并联单元之间设置绝缘垫块构成压接组串，IGBT并联单元并联连接，所述压紧装置设置于压接结构框架的一端，将完成压接的压接组串固定于压接结构框架；
所述的IGBT并联单元包括：第一铝垫块，第二铝垫块，第三铝垫块，第一压接式IGBT以及第二压接式IGBT，三个铝垫块和两个压接式IGBT压接装配成所述IGBT并联单元；
两个压接式IGBT间隔设置于三个铝垫块之间，设置于中间的第二铝垫块的两个连接面分别与第一压接式IGBT、第二压接式IGBT的集电极连接，所述第一压接式IGBT的集电极与第一铝垫块相贴连接，所述第二压接式IGBT的集电极与第三铝垫块相贴连接，第一压接式IGBT与第二压接式IGBT并联；
所述IGBT压接结构的一侧通过铜排连接到二极管压接组件的一侧，各IGBT并联单元与各二极管压接组件单元内部并联。
5.如权利要求4所述的全桥级联模块，其特征在于，所述的全桥级联模块还包括：供能及控制组件，通过螺栓固定于IGBT压接结构的另一侧；
所述的供能及控制组件包括：供能磁环、电源模块以及PMC控制板，所述的供能磁环与电源模块固装为一整体结构，所述的PMC控制板固定于所述电源模块。
6.如权利要求4所述的全桥级联模块，其特征在于，所述的各二极管压接组件单元的二极管铝垫块连接一电容、均压电阻，构成RC均压回路。
7.如权利要求6所述的全桥级联模块，其特征在于，所述的均压电阻通过螺钉固定于第一二极管铝垫块。
8.如权利要求4所述的全桥级联模块，其特征在于，所述的全桥级联模块还包括：框架结构组件，所述的框架结构组件包括：三个焊接框架支撑、两个绝缘框架槽梁、绝缘梁、行线槽、硅堆支撑弯板、槽梁固定弯板；
三个焊接框架支撑和两个绝缘框架槽梁通过螺栓固定构成框架基体，绝缘梁通过槽梁固定弯板固定在焊接框架支撑上，行线槽通过绝缘螺钉固定在绝缘梁上，行线槽用于容置走线及光纤，硅堆支撑弯板通过螺栓固定在焊接框架支撑上。
9.如权利要求4所述的全桥级联模块，其特征在于，上层硅堆单元的一第二二极管铝垫块通过一铁板连接到下层硅堆单元的一第二二极管铝垫块，上层硅堆单元的另一第二二极管铝垫块通过另一铁板连接到下层硅堆单元的另一第二二极管铝垫块，形成二极管压接组件单元。
10.如权利要求4所述的全桥级联模块，其特征在于，所述的IGBT压接结构，设置于中间的第二铝垫块与所述两个压接式IGBT偏心连接。
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