CN201536318U

CN201536318U - 牵引变流器功率模块

Info

Publication number: CN201536318U
Application number: CN2009202663475U
Authority: CN
Inventors: 李岩; 张可飞; 张宇; 孔东晓; 戴碧君
Original assignee: CNR Dalian Electric Traction R& D Center Co Ltd
Current assignee: CRRC Dalian R&D Co Ltd
Priority date: 2009-11-10
Filing date: 2009-11-10
Publication date: 2010-07-28
Anticipated expiration: 2019-11-10

Abstract

本实用新型提供一种牵引变流器功率模块，包括：复合母排和至少两个绝缘栅双极型晶体管；所述至少两个绝缘栅双极型晶体管通过所述复合母排彼此连接，且所述至少两个绝缘栅双极型晶体管和所述复合母排位于同一层面。本实用新型的牵引变流器功率模块，由于各个绝缘栅双极型晶体管之间采用了复合母排进行连接且位于同一层面，能够有效减小电器元件间的相互干扰。

Description

牵引变流器功率模块

技术领域

本实用新型涉及牵引变流器技术领域，特别涉及一种牵引变流器功率模块。

背景技术

牵引变流器在工业及民用电源领域有很广泛的应用，适用于铁路机车等设备。牵引变流器通常采用模块设计的方法，在一个功率模块中，集成绝缘栅双极型晶体管(Insulated Gate Bipolar Transistor，以下简称IGBT)、电流传感器、散热器及驱动电路等器件。

现有技术设计的功率模块为保证安装方便，通常将IGBT分布在多层，采用铜排进行连接，其他电器元件对称分布在功率模块上。

在实现本实用新型的过程中，发明人发现，现有技术的功率模块的器件布局方式，会增加IGBT与其他电器元件的相互干扰。

实用新型内容

本实用新型提供一种牵引变流器的功率模块，解决了现有技术的功率模块IGBT与其他电器元件干扰较大的问题。

本实用新型提供了一种牵引变流器功率模块，包括：

复合母排和至少两个绝缘栅双极型晶体管；

所述至少两个绝缘栅双极型晶体管通过所述复合母排彼此连接，且所述至少两个绝缘栅双极型晶体管和所述复合母排位于同一层面。

所述牵引变流器功率模块还包括散热器，所述散热器与所述绝缘栅双极型晶体管连接，且与所述绝缘栅双极型晶体管位于不同层面。

所述散热器包括至少两个间隔设置的散热单元。

所述散热器与所述绝缘栅双极型晶体管之间设置有散热胶涂层。

所述复合母排上设置有突波电容。

所述牵引变流器功率模块还包括电流传感器，所述电流传感器与所述绝缘栅双极型晶体管连接。

本实用新型提供的牵引变流器功率模块，由于各个绝缘栅双极型晶体管之间采用了复合母排进行连接，能够有效减小电器元件间的相互干扰；同时各绝缘栅双极型晶体管位于同一层面并与散热器相连，可使得绝缘栅双极型晶体管与散热器接触地更充分，能有效地提高散热性能。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型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一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本实用新型的一些实施例，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为本实用新型牵引变流器功率模块正面的结构示意图；

图2为本实用新型牵引变流器功率模块背面的结构示意图。

附图标记说明：

1-散热器；11-第一散热单元；12-第二散热单元；13-散热管；

2-IGBT； 3-复合母排； 4-突波电容； 5-电流传感器；

6-螺钉； 7-酚醛树脂铸件； 8-驱动板；

9-散热器的安装板。

具体实施方式

为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

鉴于现有技术中的牵引变流器的功率模块的电器元件布局不合理，增大了电器元件间的干扰，本实用新型提供了一种牵引变流器功率模块，通过将IGBT用复合母排进行连接，有效避免了IGBT和其他电器元件间的相互干扰；通过将IGBT水平放置在同一层面上，并与散热器相连，使得散热性能得到提高。

图1为本实用新型牵引变流器功率模块正面的结构示意图，图2为本实用新型牵引变流器功率模块背面的结构示意图。

如图1和图2所示，本实用新型牵引变流器的功率模块的主体结构包括：复合母排3和至少两个IGBT2。

IGBT2之间通过复合母排3彼此进行连接，且IGBT2和复合母排位于同一层面。即IGBT2在功率模块的正面水平分布且位于同一层面。

各IGBT2之间采用了复合母排3进行连接，复合母排3的应用，可以有效的分布正负电荷，稳定电路，减小电器元件间的相互干扰。此外，所有IGBT2通过复合母排3连接形成一个整体，使得功率模块更加紧固，且方便安装和拆卸。同时也使得功率模块的结构更加紧凑，有利于提高功率模块的电气性能。

可选的，可以在复合母排3上设置有突波电容4，以使得IGBT2的输出波形更加平稳。

在上述技术方案的基础上，牵引变流器功率模块还可包括：散热器1，散热器1与IGBT2连接，且与IGBT2位于不同层面。可选的，散热器1可水平放置在功率模块的底面并与IGBT2相连。

本实施例中各IGBT2水平分布在功率模块的正面且位于同一层面，相对于IGBT的多层分布，本实施例能够使IGBT2与散热器1接触地更充分，而散热器1水平放置在功率模块的底面，也增大了散热器1与电路器件的接触面积，能有效的提高散热性能。

进一步的，还可以在散热器1的散热管13中注入酒精与水的混合物，并添加导向介质使散热管13中的酒精与水的混合物循环运动，从而能更有效的散热。

上述技术方案中，散热器1可包括至少两个散热单元，散热单元之间留有空隙，用以安装用于固定器件的螺钉6。螺钉6在打孔时需打在两个散热单元之间的空隙中，以避免损伤散热管13，通过螺钉6就可以安装散热器的安装板9及IGBT2等电器元件。可选的，如图1和2中所示的散热器包括第一散热单元11和第二散热单元12，在第一散热单元11和第二散热单元12之间的空隙可打入螺钉6。

可选的，可以在IGBT2与散热器1之间设置散热胶涂层。具体实现时，可以在IGBT2的底部涂抹有助于散热的胶，然后再将IGBT2安装在散热器上，以利于更好的固定IGBT2，同时使IGBT2更好的散热。

可选的，还可以将IGBT2和功率模块的其他电器元件水平放置在同一层面上，使得IGBT2和功率模块的其他电器元件处于同一层面，以降低功率模块的整体高度。

在上述技术方案的基础上，牵引变流器功率模块还可包括：电流传感器5，将IGBT2和其他电器元件的输出端与电流传感器5相连，由此，通过电流传感器5的反馈就可以了解IGBT2和其他电器元件的输出的电流情况，从而能更有效的了解功率模块的工作状况。

牵引变流器功率模块上的其他电器元件可以用铜排相连，在其他器件的输出端的铜排下面可以铺垫绝缘性能较好的酚醛树脂铸件7，用以提高电器元件的安全性能，根据铜排的高度可使用不同的酚醛树脂。

可选的，功率模块的其他器件如驱动板8等器件，可按照图1所示的位置进行安装。

在如上所述的技术方案中，本实用新型牵引变流器的功率模块具有如下技术效果：

各个IGBT之间采用了复合母排进行连接，能够有效减小电器元件间的相互干扰；同时各IGBT水平分布在功率模块的正面且位于同一层面，散热器水平放置在功率模块的底面并与IGBT相连，可使得IGBT与散热器接触地更充分，能有效地提高散热性能。

最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的精神和范围。

Claims

1.一种牵引变流器功率模块，其特征在于，包括：

复合母排和至少两个绝缘栅双极型晶体管；

2.根据权利要求1所述的牵引变流器功率模块，其特征在于，还包括散热器，所述散热器与所述绝缘栅双极型晶体管连接，且与所述绝缘栅双极型晶体管位于不同层面。

3.根据权利要求2所述的牵引变流器功率模块，其特征在于，所述散热器包括至少两个间隔设置的散热单元。

4.根据权利要求2所述的牵引变流器功率模块，其特征在于，所述散热器与所述绝缘栅双极型晶体管之间设置有散热胶涂层。

5.根据权利要求1所述的牵引变流器功率模块，其特征在于，所述复合母排上设置有突波电容。

6.根据权利要求1所述的牵引变流器功率模块，其特征在于，还包括电流传感器，所述电流传感器与所述绝缘栅双极型晶体管连接。