CN112564476A - 集成电流采样与emi滤波的三相碳化硅功率半导体模块 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种集成电流采样与EMI滤波的三相碳化硅功率半导体模块，与驱动电路板连接，包括接线端子，该接线端子集成有电流传感器和EMI滤波器，所述电流传感器由所述驱动电路板供电。与现有技术相比，本发明具有体积小、电磁干扰抑制性能佳等优点。

Description

集成电流采样与EMI滤波的三相碳化硅功率半导体模块
技术领域
本发明涉及电力电子领域，尤其是涉及一种在三相碳化硅功率半导体模块中集成电流采样与EMI滤波的方法及集成装置。
背景技术
传统功率半导体模块不具备电流采样功能，因此，在需要测量输出电流时，需要将功率半导体模块的交流输出电极与母排相连，并在母排上安装电流传感器，从而将采样到的电信号传输给控制部分。如专利CN105334367B公开的集成电流传感器磁芯的功率半导体模块与专利CN105428521B公开的集成霍尔电流传感器的功率半导体模块等，提出了集成电流传感器磁芯与集成霍尔电流传感器的功率半导体模块，但是这种方法只解决了电流传感器与功率半导体模块的集成。由于碳化硅功率半导体模块高速开关引起的快速电压变化率，带来了严重的电磁噪声和电磁干扰，因此需要加装EMI滤波器来抑制碳化硅功率半导体模块的电磁噪声，但是EMI滤波器将带来体积的增加，而且由于EMI滤波器在碳化硅功率半导体模块封装外部，无法就近对碳化硅功率半导体模块产生的电磁干扰进行抑制。
发明内容
本发明的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种体积小、电磁干扰抑制性能佳的集成电流采样与EMI滤波的三相碳化硅功率半导体模块。
本发明的目的可以通过以下技术方案来实现：
一种集成电流采样与EMI滤波的三相碳化硅功率半导体模块，与驱动电路板连接，包括接线端子，该接线端子集成有电流传感器和EMI滤波器，所述电流传感器由所述驱动电路板供电。
进一步地，所述电流传感器和EMI滤波器封装于接线端子的壳体内。
进一步地，所述电流传感器为平面型电流传感器。
进一步地，所述EMI滤波器包括由平面磁芯构成的共模电感以及平面表贴型电容。
进一步地，所述平面表贴型电容集成于三相碳化硅功率半导体模块的基板上。
进一步地，所述平面表贴型电容焊接于所述基板上。
进一步地，所述接线端子为交流端子或直流端子。
进一步地，所述交流端子设有三个，三个交流端子共同集成一组电流传感器和EMI滤波器。
进一步地，所述直流端子设有多对，每对直流端子集成一组电流传感器和EMI滤波器。
本发明还提供一种三相碳化硅电力电子变流器，包括如上所述的三相碳化硅功率半导体模块。
与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：
1、本发明设计了集成电流传感器与EMI滤波器的三相碳化硅功率半导体模块，电流传感器由三相碳化硅功率半导体模块的驱动电路板供电，有效提升三相碳化硅电力电子变流器的功率密度并改善电磁兼容性能，显著改善三相碳化硅功率半导体模块的电磁干扰性能。
2、本发明电流传感器和EMI滤波器的集成于接线端子的壳体内，成本低。
3、本发明电流传感器和EMI共模电感集成于三相碳化硅功率半导体模块DC/AC功率端子内，且EMC共模电感采用平面磁芯，有利于降低EMI滤波器的高度，并降低集成电流传感器与EMI滤波器的三相碳化硅功率半导体模块的高度。
4、本发明可有效减小三相碳化硅功率半导体模块构成的电力电子变流系统的体积和重量。
附图说明
图1为本发明一种实施例的结构示意图；
图2为本发明另一种实施例的结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本发明进行详细说明。本实施例以本发明技术方案为前提进行实施，给出了详细的实施方式和具体的操作过程，但本发明的保护范围不限于下述的实施例。
实施例1
本实施例提供一种集成电流采样与EMI滤波的三相碳化硅功率半导体模块，与驱动电路板连接，包括接线端子，该接线端子集成有电流传感器和EMI滤波器，电流传感器的供电电源由三相碳化硅功率半导体模块上方的驱动电路板提供，电流传感器的传感信号可以通过驱动电路板传输给控制电路板。
本实施例中，电流传感器和EMI滤波器封装于接线端子的壳体内，如塑封和灌胶封装等。
优选地，电流传感器为平面型电流传感器，EMI滤波器包括由平面磁芯构成的共模电感以及平面表贴型电容，EMI滤波器的差模电感由共模电感的漏感实现，能够方便地集成于三相碳化硅功率半导体模块中，节省空间。平面表贴型电容包括共模电容和差模电容。本实施例中，平面表贴型电容焊接于三相碳化硅功率半导体模块的基板上。
如图1所示，本实施例中的接线端子为交流端子1，电流传感器和EMI滤波器2集成于交流端子1的壳体内。交流端子设有三个，三个交流端子共同集成一组电流传感器和EMI滤波器。
实施例2
本实施例提供的集成电流采样与EMI滤波的三相碳化硅功率半导体模块中，接线端子为直流端子3，直流端子设有多对，每对直流端子集成一组电流传感器和EMI滤波器2。其余同实施例1。
实施例3
本实施例提供一种三相碳化硅电力电子变流器，包括如实施例1或2的三相碳化硅功率半导体模块。
以上详细描述了本发明的较佳具体实施例。应当理解，本领域的普通技术人员无需创造性劳动就可以根据本发明的构思作出诸多修改和变化。因此，凡本技术领域中技术人员依本发明的构思在现有技术的基础上通过逻辑分析、推理或者有限的实验可以得到的技术方案，皆应在由权利要求书所确定的保护范围内。

Claims (10)

1.一种集成电流采样与EMI滤波的三相碳化硅功率半导体模块，与驱动电路板连接，其特征在于，包括接线端子，该接线端子集成有电流传感器和EMI滤波器，所述电流传感器由所述驱动电路板供电。
2.根据权利要求1所述的集成电流采样与EMI滤波的三相碳化硅功率半导体模块，其特征在于，所述电流传感器和EMI滤波器封装于接线端子的壳体内。
3.根据权利要求1所述的集成电流采样与EMI滤波的三相碳化硅功率半导体模块，其特征在于，所述电流传感器为平面型电流传感器。
4.根据权利要求1所述的集成电流采样与EMI滤波的三相碳化硅功率半导体模块，其特征在于，所述EMI滤波器包括由平面磁芯构成的共模电感以及平面表贴型电容。
5.根据权利要求4所述的集成电流采样与EMI滤波的三相碳化硅功率半导体模块，其特征在于，所述平面表贴型电容集成于三相碳化硅功率半导体模块的基板上。
6.根据权利要求5所述的集成电流采样与EMI滤波的三相碳化硅功率半导体模块，其特征在于，所述平面表贴型电容焊接于所述基板上。
7.根据权利要求1所述的集成电流采样与EMI滤波的三相碳化硅功率半导体模块，其特征在于，所述接线端子为交流端子或直流端子。
8.根据权利要求7所述的集成电流采样与EMI滤波的三相碳化硅功率半导体模块，其特征在于，所述交流端子设有三个，三个交流端子共同集成一组电流传感器和EMI滤波器。
9.根据权利要求7所述的集成电流采样与EMI滤波的三相碳化硅功率半导体模块，其特征在于，所述直流端子设有多对，每对直流端子集成一组电流传感器和EMI滤波器。
10.一种三相碳化硅电力电子变流器，其特征在于，包括如权利要求1-9任一所述的三相碳化硅功率半导体模块。
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