CN111818683A - 一种功率器件的加热装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种功率器件的加热装置，涉及加热技术领域。该加热装置包括单面加热板和双面加热板；待加热装置设置于单面加热板与双面加热板之间；单面加热板包括：第一铝板和第一加热板；第一铝板的一面与第一加热板接触，第一铝板的另一面与待加热装置接触；双面加热板包括：第二铝板、第二加热板和第三铝板；第二加热板的一面与第二铝板的一面接触，第二加热板的另一面与第三铝板的一面接触，第二铝板的另一面和/或第三铝板的另一面与待加热装置接触。该加热装置可以对同一待加热装置的两面同时进行加热，使加热温度更均匀。

Description

一种功率器件的加热装置

技术领域

本发明涉及加热技术领域，特别是涉及一种功率器件的加热装置。

背景技术

功率器件在电力系统、电力机车和电动汽车中的应用越来越广泛，全世界至少60％以上的电能由它来控制的，未来在全球能源互联网的趋势下，随着大规模新能源发电并网和电动汽车等移动不可预测负荷接入电网，这一比例将大大上升。因此，对于功率器件的研究工作也成为近些年的热点。

电力生产、传输和消费方式的变革对功率器件的可靠性提出了更高的要求。根据可靠性调研报告显示，功率器件失效主要是因为温度因素诱发，最重要的就是结温。现阶段功率器件的结温测量技术有很多，大多是采用热敏感电参数法。热敏感电参数法的核心思想是把待测功率器件自身作为温度传感器，将其芯片温度信息对应在外部的电气特性参数上，通过对热敏感电参数的测量，即可对芯片结温进行逆向预估。最重要的就是建立热敏感电参数和结温之间的关系。通常的做法是利用一个恒温装置让功率器件处于一个恒温环境，目的是让内部的结温和外部的壳温相等，通过测量壳温就等效认为是结温，在不同温度下测量热敏感电参数就能建立两者的关系。

目前采用的恒温装置主要是恒温箱，通过对空气加热来对功率器件加热，这种方法对于小功率器件还有一定的准确度，但是对于高压大功率器件则不适用。原因是高压大功率器件的体积较大，使得箱体的空间变大，而空气的密度非常稀薄，很难保证箱体内部各点温度的一致性，更难保证功率器件内部的温度和箱体空气温度保持一致，而且因为空气热容小，加热速度非常的慢，加热效率很低。

也有采用电阻加热的加热板对功率器件进行加热，通常是几根并排的电阻棒，这种加热方式解决了加热效率的问题，但是采用这种加热方式会使电阻加热棒附近的温度高，加热板其他部分温度低，加热不均匀。因此现有对功率器件加热的方式存在加热不均匀的问题。

发明内容

本发明的目的是提供一种功率器件的加热装置，解决了现有功率器件加热不均匀的问题。

为实现上述目的，本发明提供了如下方案：

一种加热装置，包括：单面加热板和双面加热板；待加热装置设置于所述单面加热板与所述双面加热板之间；

所述单面加热板包括：第一铝板和第一加热板；所述第一铝板的一面与所述第一加热板接触，所述第一铝板的另一面与所述待加热装置接触；

所述双面加热板包括：第二铝板、第二加热板和第三铝板；所述第二加热板的一面与所述第二铝板的一面接触，所述第二加热板的另一面与所述第三铝板的一面接触，所述第二铝板的另一面和/或所述第三铝板的另一面与所述待加热装置接触。

可选的，所述第一加热板包括：第一铁板和第一陶瓷层；

所述第一铁板的一面与所述第一铝板的一面接触，所述第一铁板的另一面与所述第一陶瓷层接触；

所述第二加热板包括：第二铁板、第二陶瓷层和第三铁板；

所述第二铁板的一面与所述第二铝板的一面接触，所述第二铁板的另一面与所述第二陶瓷层的一面接触，所述第二陶瓷层的另一面与所述第三铁板的一面接触，所述第三铁板的另一面与所述第三铝板的一面接触；

所述第一陶瓷层和第二陶瓷层内设有线圈绕组；所述线圈绕组用于通电后产生交变磁场；

所述交变磁场在所述第一铁板、所述第二铁板和所述第三铁板中产生涡流，所述涡流在所述第一铁板、所述第二铁板和所述第三铁板中产生热量。

可选的，所述加热装置还包括AC/AC变频控制器，所述AC/AC变频控制器分别与所述第一加热板的线圈绕组和所述第二加热板的线圈绕组连接。

可选的，所述线圈绕组的线圈采用方形布局；

所述线圈绕组的最外侧紧贴所述第一陶瓷层和/或所述第二陶瓷层的内表面，所述线圈绕组的最内侧的边长小于预设内边长。

可选的，所述第一加热板包括：第一电阻加热板和第一绝热板；

所述第一电阻加热板的一面与所述第一铝板的一面接触，所述第一电阻加热板的另一面与所述第一绝热板接触；

所述第二加热板包括：第二电阻加热板、第二绝热板和第三电阻加热板；

所述第二电阻加热板的一面与所述第二铝板的一面接触，所述第二电阻加热板的另一面与所述第二绝热板的一面接触，所述第二绝热板的另一面与所述第三电阻加热板的一面接触，所述第三电阻加热板的另一面与所述第三铝板的一面接触；

所述第一绝热板用于阻止所述第一电阻加热板产生的热量向所述待加热装置的反方向传导；所述第二绝热板用于阻止所述第二电阻加热板和所述第三电阻加热板产生的热量向所述待加热装置的反方向传导。

可选的，所述第一铝板和/或所述第二铝板和/或所述第三铝板表面设有多个刻槽，所述刻槽用于放置热电偶，所述热电偶用于测量所述待加热装置表面的温度。

一种加热装置，包括：单面加热板和AC/AC变频控制器；所述单面加热板与所述AC/AC变频控制器通过传导线进行连接；

所述单面加热板包括：铝板、铁板、陶瓷层和绝热板；

所述铝板的一面与待加热装置接触，所述铝板的另一面与所述铁板的一面接触，所述铁板的另一面与所述陶瓷层的一面接触，所述陶瓷层的另一面与所述绝热板接触；

所述陶瓷层内设有线圈绕组；所述陶瓷层用于保护和隔离所述线圈绕组；

所述线圈绕组与所述AC/AC变频控制器连接，所述线圈绕组用于通电后产生交变磁场；

所述交变磁场在所述铁板中产生涡流，所述涡流在所述铁板中产生热量。

可选的，所述线圈绕组的线圈采用方形布局；

所述线圈绕组的最外侧紧贴所述陶瓷层的内表面，所述线圈绕组的最内侧的边长小于预设内边长。

一种加热装置，包括：双面加热板和AC/AC变频控制器；所述双面加热板与所述AC/AC变频控制器通过传导线进行连接；所述双面加热板包括第一铝板、第一铁板、陶瓷层、第二铁板和第二铝板；

所述第一铝板的一面与所述第一铁板的一面接触，所述第一铁板的另一面与所述陶瓷层的一面接触，所述陶瓷层的另一面与所述第二铁板的一面接触，所述第二铁板的另一面与所述第二铝板的一面接触；所述第一铝板的另一面和/或所述第二铝板的另一面与待加热装置接触；

所述陶瓷层内设有线圈绕组；所述陶瓷层用于保护和隔离所述线圈绕组；

所述线圈绕组与所述AC/AC变频控制器连接，所述线圈绕组用于通电后产生交变磁场；

所述交变磁场在所述第一铁板和所述第二铁板中产生涡流，所述涡流在所述第一铁板和所述第二铁板中产生热量。

可选的，所述线圈绕组的线圈采用方形布局；

所述线圈绕组的最外侧紧贴所述陶瓷层的内表面，所述线圈绕组的最内侧的边长小于预设内边长。

根据本发明提供的具体实施例，本发明公开了以下技术效果：

本发明提供了一种功率器件的加热装置。该加热装置包括：单面加热板和双面加热板；待加热装置设置于单面加热板与双面加热板之间；单面加热板包括：第一铝板和第一加热板；第一铝板的一面与第一加热板接触，第一铝板的另一面与待加热装置接触；双面加热板包括：第二铝板、第二加热板和第三铝板；第二加热板的一面与第二铝板的一面接触，第二加热板的另一面与第三铝板的一面接触，第二铝板的另一面和/或第三铝板的另一面与待加热装置接触。该加热装置可以对同一待加热装置的两面同时进行加热，使加热温度更均匀。

本发明提供了一种加热装置，加热装置的单面加热板采用电磁加热的方式，通过线圈绕组通电后产生的交变磁场在铁板中产生涡流，涡流在铁板中产生热量；利用线圈绕组以及铝板、铁板和陶瓷层的多层结构实现更加均匀的加热，提高加热效率。

本发明提供了一种加热装置，加热装置的双面加热板采用电磁加热的方式，通过线圈绕组通电后产生的交变磁场在铁板中产生涡流，涡流在铁板中产生热量；利用线圈绕组以及多层铝板、铁板和陶瓷层的组合结构实现更加均匀的加热，提高加热效率，可以同时对两个待加热装置进行加热，提高了能量利用率。

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性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例所提供的基于电磁加热方式的加热装置的结构示意图；

图2为本发明实施例所提供的基于电阻加热方式的加热装置的结构示意图；

图3为本发明实施例所提供的单面加热的加热装置的结构示意图；

图4为本发明实施例所提供的单面加热板的结构示意图；

图5为本发明实施例所提供的线圈绕组布局示意图；

图6为本发明实施例所提供的铝板刻槽示意图；

图7为本发明实施例所提供的对焊接式IGBT模块加热的结构示意图；

图8为本发明实施例所提供的双面加热板的结构示意图。

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。

本发明的目的是提供一种功率器件的加热装置，解决了现有功率器件加热不均匀的问题。

为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。

本实施例提供一种加热装置，加热装置包括：单面加热板和双面加热板；待加热装置设置于单面加热板与双面加热板之间。本实施例的待加热装置为压接型IGBT器件。

单面加热板包括：第一铝板和第一加热板；所述第一铝板的一面与所述第一加热板接触，所述第一铝板的另一面与所述待加热装置接触。

双面加热板包括：第二铝板、第二加热板和第三铝板；所述第二加热板的一面与所述第二铝板的一面接触，所述第二加热板的另一面与所述第三铝板的一面接触，所述第二铝板的另一面和/或所述第三铝板的另一面与所述待加热装置接触。

第一加热板和第二加热板均用于发热。

铝板用于保温并均匀加热温度。铝板包括第一铝板、第二铝板和第三铝板。

第一铝板和/或第二铝板和/或第三铝板表面设有多个刻槽，刻槽用于放置热电偶，热电偶用于测量待加热装置表面的温度。本实施例中铝板表面有三处刻槽，三处刻槽深度和宽度均为1mm，三处刻槽均匀布置在铝板的一侧边缘。

加热装置可以采用电磁加热的方式产生热量，或采用电阻加热的方式产生热量。

图1为本发明实施例所提供的基于电磁加热方式的加热装置的结构示意图。参见图1，基于电磁加热方式的加热装置的第一加热板包括：第一铁板和第一陶瓷层。

所述第一铁板的一面与所述第一铝板的一面接触，所述第一铁板的另一面与所述第一陶瓷层接触。

第二加热板包括：第二铁板、第二陶瓷层和第三铁板。

所述第二铁板的一面与所述第二铝板的一面接触，所述第二铁板的另一面与所述第二陶瓷层的一面接触，所述第二陶瓷层的另一面与所述第三铁板的一面接触，所述第三铁板的另一面与所述第三铝板的一面接触。

陶瓷层的内部为空心，陶瓷层内设有线圈绕组；陶瓷层用于放置、保护和隔离线圈绕组。陶瓷层的材料为氧化锆，陶瓷层的厚度为10mm到20mm，陶瓷层的宽度大于铝板和铁板。线圈绕组用于通电后产生交变磁场。陶瓷层包括第一陶瓷层和第二陶瓷层，铁板包括第一铁板、第二铁板和第三铁板。

线圈绕组的线圈采用方形布局。线圈绕组的最外侧紧贴陶瓷层的内表面，线圈绕组的最内侧的边长小于预设内边长，使线圈绕组均匀的盘绕在陶瓷层中。本实施例中预设内边长为5mm，线圈绕组采用铜线圈。

交变磁场在铁板中产生涡流，涡流在铁板中产生热量。铁板的厚度为铝板厚度的一半。

基于电磁加热方式的加热装置还包括AC/AC变频控制器，AC/AC变频控制器分别与第一加热板的线圈绕组和第二加热板的线圈绕组连接。

基于电磁加热方式的加热装置还包括绝热板，绝热板与第一陶瓷层接触，绝热板用于阻止第一加热板产生的热量向待加热装置的反方向传导。绝热板的材料为环氧树脂材料，绝热板的厚度为5mm±1mm，即4mm～6mm。

图2为本发明实施例所提供的基于电阻加热方式的加热装置的结构示意图。参见图2，基于电阻加热方式的加热装置的第一加热板包括：第一电阻加热板和第一绝热板。

所述第一电阻加热板的一面与所述第一铝板的一面接触，所述第一电阻加热板的另一面与所述第一绝热板接触。

第二加热板包括：第二电阻加热板、第二绝热板和第三电阻加热板；

所述第二电阻加热板的一面与所述第二铝板的一面接触，所述第二电阻加热板的另一面与所述第二绝热板的一面接触，所述第二绝热板的另一面与所述第三电阻加热板的一面接触，所述第三电阻加热板的另一面与所述第三铝板的一面接触。

绝热板用于阻止电阻加热板产生的热量向待加热装置的反方向传导。绝热板的材料为环氧树脂材料，绝热板的厚度为5mm±1mm，即4mm～6mm。绝热板包括第一绝热板和第二绝热板。

作为一种可选的实施方式，本发明基于电磁加热方式的加热装置对压接型IGBT模块进行加热。

压接型IGBT器件在进行结温测量前的校准程序和温度相关研究都会需要采用恒温装置或加热装置对压接型IGBT器件进行加热，压接型IGBT器件对加热装置的加热均匀性要求很高，尤其对于体积较大的功率器件模块。但是与焊接式IGBT模块封装结构不同的是，压接型IGBT器件大多是双面散热结构，并且在使用时需要采用专门的压力夹具施加一个外部压力，这对加热装置提出了很高的要求。加热装置与压接型IGBT模块的安装位置如图1所示，图1只展示两个压接型IGBT器件的安装，多个压接型IGBT器件的安装同理。

安装两个压接型IGBT器件，选择双面加热板和两个单面加热板组合后进行加热，这样可以提高加热效率，压接型IGBT器件在实际工程中应用时采用串联的方式。按照如图1的结构进行安装之后，需要在单面加热板的两端施加一个外部压力，这时环氧树脂绝热绝缘板可以起到绝热和绝缘的作用，使两个压接型IGBT器件、双面加热板和两个单面加热板组成一个独立系统，与外部环境隔离开，避免外部因素的干扰，同时陶瓷层采用的高强度的陶瓷材料，也可以应付两端存在外部压力的应用场景。因为压接型IGBT器件为两面散热，所以采用两面加热的方式，可以让压接型IGBT器件的内部温度更均匀，压接型IGBT器件整体处于一个恒温环境，单面加热板和双面加热板的组合使用保证了加热效果，也提高了能量利用率。基于电磁加热方式的加热装置中的线圈绕组可以只连接一个AC/AC变频控制器，因为AC/AC变频控制器可以对每一个通道进行单独控制，以此提高电子电路的硬件利用率。

加热方法为：首先将压接型IGBT模块如图1所示安装在铝板表面，压接型IGBT模块和铝板之间不需要涂导热硅脂。然后启动AC/AC变频控制器，选择一个初始频率，开始进行加热，在加热过程中，铝板表面的刻槽中的热电偶可以测量该处的温度，观察温度显示。当温度差距过大，超过温度预设值，可以通过AC/AC变频控制器调节线圈绕组的电流频率来改变温度分布和温度变化；当温度达到预设值时，可以关掉控制器，停止加热，待铝板表面温度开始稳定下降时，开始进行与压接型IGBT温度相关的实验。基于电磁加热方式的加热装置还可以对更多数量的压接型IGBT器件同时进行测试，安装方法同理参考图1。

相比单面加热，双面加热可以使得功率器件整体温度分布更加均匀，基于电阻加热方式的加热装置与压接型IGBT器件的安装方法如图2所示。双面加热的关键在于压接型IGBT器件两侧电阻加热板的加热功率完全相同，电阻加热板外侧放置环氧树脂绝热板用于保证热流只向器件流动。通过选择相同加热功率的电阻加热板使电阻加热板的加热功率完全相同。

加热方法为：首先将压接型IGBT模块如图2所示安装在铝板表面，压接型IGBT模块和铝板之间不需要涂导热硅脂。然后启动电阻加热板开始进行加热，在加热过程中，铝板表面的刻槽中的热电偶可以测量该处的温度，观察温度显示。当温度达到预设值时，可以关掉电阻加热板停止加热，待铝板表面温度开始稳定下降时，开始进行温度系数校准实验。基于电阻加热方式的加热装置还可以对更多数量的IGBT器件同时进行测试，安装方法同理参考图2。

本实施例还提供一种加热装置，具体为一种单面加热的电磁加热装置，图3为本发明实施例所提供的单面加热的加热装置的结构示意图，参见图3，加热装置包括：单面加热板(电磁加热板)和AC/AC变频控制器；电磁加热板与AC/AC变频控制器通过传导线进行连接。本实施例的加热装置为单面加热的加热装置。

图4为本发明实施例所提供的单面加热板的结构示意图。参见图4，电磁加热板包括铝板、铁板、陶瓷层和绝热板。

铝板的一面与待加热装置接触，铝板的另一面与铁板的一面接触，铁板的另一面与陶瓷层的一面接触，陶瓷层的另一面与绝热板接触。

陶瓷层内设有线圈绕组；陶瓷层用于保护和隔离线圈绕组。陶瓷层的内部为空心，用于放置线圈绕组；线圈绕组是整个加热装置的核心部件。

陶瓷层的陶瓷为氧化锆，用于保护和隔离线圈绕组，因此需要绝缘的高强度材料。氧化锆是一种熔点高、强度高、低热导率的优良材料，非常满足电磁加热装置中的使用条件。因为陶瓷的熔点高可以使得电磁加热装置加热到较高的温度范围；强度高可以使得电磁加热装置应用在施加外部压力的环境中；低的热导率可以有效隔绝热量传导至线圈绕组，影响线圈绕组的性能；最重要的是陶瓷作为一种非金属材料，对电磁信号没有屏蔽作用，完全不影响电磁加热的效果。为了保证加热效率，陶瓷层的厚度最好在10mm到20mm之间，不能大于20mm。为了保证加热的均匀性，陶瓷层的宽度要大于其他金属板，大约是铁板和铝板的1.2～1.5倍。

线圈绕组与AC/AC变频控制器连接，线圈绕组用于通电后产生交变磁场。

图5为本发明实施例所提供的线圈绕组布局示意图，参见图5，线圈绕组的线圈采用方形布局。线圈绕组的最外侧紧贴陶瓷层的内表面，线圈绕组的最内侧的边长小于预设内边长。本实施例的预设内边长为5mm；线圈绕组为铜线圈。线圈绕组均匀紧密的盘在线圈支架上，线圈支架采用绝缘绝热的工程塑料制成。线圈支架的作用是固定线圈的位置，线圈支架为方形托盘，中心有一个方形凸起，方形凸起的边长小于5mm。

一般电磁加热装置采用的频率是20kHz左右，本实施例线圈绕组中电流的频率只有几百赫兹，且支持调频。低频一方面降低控制器内部电子器件的损耗和发热量，提高可靠性，另一方面减小电磁加热装置的辐射，更加环保安全。

交变磁场在铁板中产生涡流，涡流在铁板中产生热量。因为铁的磁导率高，所以线圈绕组中电流线圈的交流电产生的交变磁场可以在铁质材料中产生涡流，涡流在铁质材料中产生热量，进而铁板起到热源的作用。因此铁板不需要太厚，铁板的厚度为铝板厚度的一半即可。线圈绕组的电阻很小，所以发热很小，线圈绕组的作用是为了在交流电的作用下产生交变磁场，从而在铁板中产生一个涡流，进而使铁板发热，所以线圈绕组的发热可以忽略不计。

铝板表面设有多个刻槽，刻槽用于放置热电偶，热电偶用于测量待加热装置的表面温度。因为铝的热容大，所以铝板能够起到一个很好的保温层的作用，让温度变化不至于太剧烈，表面温度更加均匀。

图6为本发明实施例所提供的铝板刻槽示意图。为了监控铝板表面的温度均匀性，本实施例在铝板表面设有三处刻槽，三处刻槽用于放置热电偶，热电偶用于测量被测物(待加热装置)的表面温度，三处刻槽的深度和宽度均为1mm，深度和宽度过大会影响表面温度分布，过小则会损坏热电偶，影响测量精度。参见图6，三处刻槽均匀布置在铝板的一侧边缘，可以测量中心温度和边缘温度，如果温度差异超过预想值，可以在控制器中调整电流频率来调节温度差。

绝热板的材料为环氧树脂材料，也可以选用其他的材料。绝热板位于陶瓷层的下面，为电磁加热板的最低层，起到绝热的作用，阻止热量往下传导影响下面的工件，因为陶瓷层的热导率较低，传递到下面绝热板热量不是很多，因此绝热板的厚度不需要太厚，绝热板的厚度为5mm±1mm，即4mm～6mm。

作为一种可选的实施方式，本实施例的加热装置可以用于对焊接式IGBT模块加热。

与压接型IGBT器件相同，在采用热敏感电参数法进行结温测量之前，都需要经历一个校准程序，即建立结温和热敏感电参数的关系。具体做法是利用一个恒温装置或者加热装置，使得IGBT模块整体保持一个恒温环境，这样可以等效认为内部的结温等效于壳温，因此只需要记录不同温度下的壳温和此时对应的热敏感电参数，便可以建立壳温和热敏感电参数两者的关系，用于后续的结温测量。同样，在研究IGBT模块在不同结温下的动静态特性，也是利用一个恒温装置或者加热装置，使得IGBT模块整体保持一个恒温环境，然后进行动静态的实验研究，这样可以得到不同温度下的IGBT动静态特性。图7为本发明实施例所提供的对焊接式IGBT模块加热的结构示意图，利用本发明提出的加热装置，具体安装示意图如图7所示。图7中只展示了一个焊接式IGBT模块的加热，焊接式IGBT为单面散热。

加热方法为：首先将IGBT模块安装在电磁加热板的铝板表面，IGBT模块和铝板之间不需要涂导热硅脂。然后启动AC/AC变频控制器，选择一个初始频率，开始进行加热，在加热过程中，铝板表面的刻槽中的热电偶可以测量该处的温度，观察温度显示。当温度差距过大，超过预设值时，可以通过AC/AC变频控制器调节线圈绕组的电流频率来改变温度分布和温度变化；当温度达到预设值时，可以关掉控制器，停止加热，待铝板表面温度开始稳定下降时，开始进行与焊接式IGBT温度相关的实验。如果需要对多个IGBT模块同时进行相关实验，可以按照图7的安装方式进行安装，因为AC/AC变频控制器是多通道输出，所以可以只用一个AC/AC变频控制器进行控制，如此提高了硬件利用率。

本实施例的加热装置分为两个部分，一个是电磁加热板，一个是外置的AC/AC变频控制器；电磁加热板与AC/AC变频控制器通过传导线进行连接。因为控制器里面是电子电路，在高温下工作会影响其性能和可靠性，如果集成到加热板中，不仅要考虑到电磁加热板的发热对控制器的影响，为控制器增加隔热装置，还要考虑到电子电路的自身散热问题，为控制器增加散热装置，这样会极大的增加加热板的体积，体积的增加也会对温度均匀性产生影响，因此本发明的加热装置将控制器设为外置控制器。

本实施例还提供一种加热装置，图8为本发明实施例所提供的双面加热板的结构示意图。参见图8，加热装置包括：双面加热板(电磁加热板)和AC/AC变频控制器；电磁加热板与AC/AC变频控制器通过传导线进行连接；电磁加热板包括第一铝板、第一铁板、陶瓷层、第二铁板和第二铝板。本实施例的加热装置为双面加热的加热装置。

第一铝板的一面与第一铁板的一面接触，第一铁板的另一面与陶瓷层的一面接触，陶瓷层的另一面与第二铁板的一面接触，第二铁板的另一面与第二铝板的一面接触；第一铝板的另一面和/或第二铝板的另一面与待加热装置接触。

陶瓷层内设有线圈绕组；陶瓷层的陶瓷为氧化锆，用于保护和隔离线圈绕组。

线圈绕组与AC/AC变频控制器连接，线圈绕组用于通电后产生交变磁场。

线圈绕组的线圈采用方形布局；线圈绕组的最外侧紧贴陶瓷层的内表面，线圈绕组的最内侧的边长小于预设内边长。

第一铝板和第二铝板用于保温并均匀加热温度。

交变磁场在第一铁板和第二铁板中产生涡流，涡流在第一铁板和第二铁板中产生热量。

本实施例的加热装置可以同时对两个单面散热的焊接式IGBT模块进行加热，即将两个单面散热的焊接式IGBT模块分别与第一铝板的另一面和第二铝板的另一面接触；也可以与单面加热的加热装置相结合对双面散热的压接型IGBT器件进行加热，参见图1。

本发明加热装置的铝板、铁板、陶瓷层和绝热板之间可以采用粘接技术进行粘接。

本发明提供了三种加热装置，适用于一切对均匀加热有较高要求的场景，例如功率半导体器件研究领域。

本发明加热装置还有如下优点：外置的控制器在维护和更新时会很方便，例如在本发明的技术方案中，控制器可以进行变频控制，改变线圈绕组中交流电的频率，进而可以改变电磁加热板表面的温度分布和温度的变化趋势；另外外置的控制器还可以多通道输出，连接多个电磁加热板进行控制加热，如此可以大大提高控制器的硬件利用率；利用本发明对器件进行均匀加热，可以提高器件温度特性研究和器件电学参数法结温测量的研究结果的精确度。本发明的电磁加热板可以进行单面加热和双面加热，基于电阻加热的加热板可以进行双面加热，尤其对于双面加热方案，由于很难再对待加热装置增加散热通道，因此外置的控制器可以更好的发挥加热板的作用。本发明的电磁加热板采用方形的线圈绕组布局以及多层结构的组合可以实现更加均匀的加热，不仅可以单面加热也可以双面加热，提高了加热效率和能量利用率。

本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。对于实施例公开的系统而言，由于其与实施例公开的方法相对应，所以描述的比较简单，相关之处参见方法部分说明即可。

本文中应用了具体个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)

1.一种加热装置，其特征在于，包括：单面加热板和双面加热板；待加热装置设置于所述单面加热板与所述双面加热板之间；

所述单面加热板包括：第一铝板和第一加热板；所述第一铝板的一面与所述第一加热板接触，所述第一铝板的另一面与所述待加热装置接触；

所述双面加热板包括：第二铝板、第二加热板和第三铝板；所述第二加热板的一面与所述第二铝板的一面接触，所述第二加热板的另一面与所述第三铝板的一面接触，所述第二铝板的另一面和/或所述第三铝板的另一面与所述待加热装置接触。

2.根据权利要求1所述的加热装置，其特征在于，所述第一加热板包括：第一铁板和第一陶瓷层；

所述第一铁板的一面与所述第一铝板的一面接触，所述第一铁板的另一面与所述第一陶瓷层接触；

所述第二加热板包括：第二铁板、第二陶瓷层和第三铁板；

所述第二铁板的一面与所述第二铝板的一面接触，所述第二铁板的另一面与所述第二陶瓷层的一面接触，所述第二陶瓷层的另一面与所述第三铁板的一面接触，所述第三铁板的另一面与所述第三铝板的一面接触；

所述第一陶瓷层和第二陶瓷层内设有线圈绕组；所述线圈绕组用于通电后产生交变磁场；

所述交变磁场在所述第一铁板、所述第二铁板和所述第三铁板中产生涡流，所述涡流在所述第一铁板、所述第二铁板和所述第三铁板中产生热量。

3.根据权利要求2所述的加热装置，其特征在于，所述加热装置还包括AC/AC变频控制器，所述AC/AC变频控制器分别与所述第一加热板的线圈绕组和所述第二加热板的线圈绕组连接。

4.根据权利要求3所述的加热装置，其特征在于，所述线圈绕组的线圈采用方形布局；

所述线圈绕组的最外侧紧贴所述第一陶瓷层和/或所述第二陶瓷层的内表面，所述线圈绕组的最内侧的边长小于预设内边长。

5.根据权利要求1所述的加热装置，其特征在于，所述第一加热板包括：第一电阻加热板和第一绝热板；

所述第一电阻加热板的一面与所述第一铝板的一面接触，所述第一电阻加热板的另一面与所述第一绝热板接触；

所述第二加热板包括：第二电阻加热板、第二绝热板和第三电阻加热板；

所述第二电阻加热板的一面与所述第二铝板的一面接触，所述第二电阻加热板的另一面与所述第二绝热板的一面接触，所述第二绝热板的另一面与所述第三电阻加热板的一面接触，所述第三电阻加热板的另一面与所述第三铝板的一面接触；

所述第一绝热板用于阻止所述第一电阻加热板产生的热量向所述待加热装置的反方向传导；所述第二绝热板用于阻止所述第二电阻加热板和所述第三电阻加热板产生的热量向所述待加热装置的反方向传导。

6.根据权利要求1所述的加热装置，其特征在于，所述第一铝板和/或所述第二铝板和/或所述第三铝板表面设有多个刻槽，所述刻槽用于放置热电偶，所述热电偶用于测量所述待加热装置表面的温度。

7.一种加热装置，其特征在于，包括：单面加热板和AC/AC变频控制器；所述单面加热板与所述AC/AC变频控制器通过传导线进行连接；

所述单面加热板包括：铝板、铁板、陶瓷层和绝热板；

所述铝板的一面与待加热装置接触，所述铝板的另一面与所述铁板的一面接触，所述铁板的另一面与所述陶瓷层的一面接触，所述陶瓷层的另一面与所述绝热板接触；

所述陶瓷层内设有线圈绕组；所述陶瓷层用于保护和隔离所述线圈绕组；

所述线圈绕组与所述AC/AC变频控制器连接，所述线圈绕组用于通电后产生交变磁场；

所述交变磁场在所述铁板中产生涡流，所述涡流在所述铁板中产生热量。

8.根据权利要求7所述的加热装置，其特征在于，所述线圈绕组的线圈采用方形布局；

所述线圈绕组的最外侧紧贴所述陶瓷层的内表面，所述线圈绕组的最内侧的边长小于预设内边长。

9.一种加热装置，其特征在于，包括：双面加热板和AC/AC变频控制器；所述双面加热板与所述AC/AC变频控制器通过传导线进行连接；所述双面加热板包括第一铝板、第一铁板、陶瓷层、第二铁板和第二铝板；

所述第一铝板的一面与所述第一铁板的一面接触，所述第一铁板的另一面与所述陶瓷层的一面接触，所述陶瓷层的另一面与所述第二铁板的一面接触，所述第二铁板的另一面与所述第二铝板的一面接触；所述第一铝板的另一面和/或所述第二铝板的另一面与待加热装置接触；

所述陶瓷层内设有线圈绕组；所述陶瓷层用于保护和隔离所述线圈绕组；

所述线圈绕组与所述AC/AC变频控制器连接，所述线圈绕组用于通电后产生交变磁场；

所述交变磁场在所述第一铁板和所述第二铁板中产生涡流，所述涡流在所述第一铁板和所述第二铁板中产生热量。

10.根据权利要求9所述的加热装置，其特征在于，所述线圈绕组的线圈采用方形布局；

所述线圈绕组的最外侧紧贴所述陶瓷层的内表面，所述线圈绕组的最内侧的边长小于预设内边长。

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