CN203554796U - 一种基于pcb安装的igbt功率模块 - Google Patents

一种基于pcb安装的igbt功率模块 Download PDF

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张杭
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Abstract

本实用新型公开一种基于PCB安装的IGBT功率模块,包括PCB表面覆盖全铜形成的PCB母线,PCB母线上安装有IGBT元件、IGBT驱动电路、由多个直流电容器采用串联再并联构成的直流电容器组、吸收电容器和均压电阻;采用PCB母线替代无感母线,生产工艺简单,减小了功率模块的体积,PCB母线的设计和制造成本远低于普通无感母线,不需要专用的加工设备制作,降低了IGBT功率更改设计和变更元器件时的成本;PCB母线采用阻焊开窗设计、表面覆盖全铜,具有良好的导热能力、通流能力和电场特性,组装方便,简化了安装工艺。

Description

—种基于PCB安装的IGBT功率模块
技术领域
[0001] 本实用新型涉及一种基于PCB安装的IGBT功率模块。
背景技术
[0002] 随着智能电网、分布式发电和新能源的发展,风能逆变器、光伏逆变器、有源电力滤波器等IGBT变流设备被广泛使用。IGBT变流设备中的核心组件是IGBT功率模块。现有的IGBT功率模块一般是由IGBI元件、无感母线、直流电容器等元件组成。现有IGBT模块中所使用的无感母线安装工艺复杂而且其生产需要专用的加工设备,因此无感母线的使用加重了 IGBT功率模块的生产和采购成本。
实用新型内容
[0003] 本实用新型目的在于克服现有技术缺陷,提供一种易于生产,装配简单的基于PCB安装的IGBT功率模块。
[0004] 为达到上述目的,本实用新型采用如下方案:
[0005] 一种基于PCB安装的IGBT功率模块,包括PCB表面覆盖全铜形成的PCB母线,PCB母线上安装有IGBT元件、IGBT驱动电路、由多个直流电容器采用串联再并联构成的直流电容器组、吸收电容器和均压电阻;PCB母线上还设置有中性线连接端子,用于将功率模块接入直流系统的直流系统连接端子,用于连接交流系统的A、B、C三相的交流系统连接端子。
[0006] 所述IGBT元件通过螺栓安装于PCB母线下方,IGBT驱动电路采用绝缘支柱一安装在PCB母线上方。
[0007] 所述PCB母线及与其相连接的元器件通过绝缘支柱二固定在散热器上。
[0008] 所述散热器侧面的进风口安装有冷却风扇。
[0009] 所述IGBT元件为半桥型IGBT功率模块。
[0010] 所述吸收电容器为轴向引线式封装的薄膜电容器。
[0011] 所述均压电阻为水泥电阻。
[0012] 本实用新型采用PCB母线替代无感母线,生产工艺简单,减小了功率模块的体积,PCB母线的设计和制造成本远低于普通无感母线,不需要专用的加工设备制作,降低了IGBT功率更改设计和变更元器件时的成本;PCB母线采用阻焊开窗设计、表面覆盖全铜,具有良好的导热能力、通流能力和电场特性,组装方便,简化了安装工艺。
附图说明
[0013] 图1是基于PCB安装的功率模块俯视图;
[0014] 图2是基于PCB安装的功率模块正视图。
具体实施方式
[0015] 如图1所示,一种基于PCB安装的功率模块采用PCB母线I替代无感母线作为直流母线;PCB母线I上表面安装直流电容器组、IGBT驱动电路4、吸收电容器5、均压电阻6 ;PCB母线I上表面设置有直流系统连接端子9、交流系统连接端子10、交流系统中性线连接端子11 ;PCB母线I及与其相连接的元器件通过绝缘支柱二 12固定在散热器7上,所述吸收电容器5为轴向引线式封装的薄膜电容器,均压电阻6为水泥电阻。
[0016] 如图1所示,PCB母线I上表面安装有多个直流电容器3,直流电容器通过串联再并联的形式构成了直流电容器组。
[0017] 如图1所示,PCB母线I上表面设置的直流系统连接端子9用于将功率模块接入直流系统;PCB母线I上表面设置的交流系统连接端子10用于连接交流系统的A、B、C三相;PCB母线I上表面设置的交流系统中性线连接端子11用于在功率模块接入三相四线制交流系统时连接交流系统的中性线。
[0018] 如图2所示,一种基于PCB安装的功率模块,IGBT元件2位于PCB母线I下方,IGBT元件2为半桥型IGBT功率模块;PCB母线I与IGBT元件2两者之间通过螺栓13连接从而保证电气上的紧密连接;
[0019] 如图2所示,PCB母线I通过绝缘支柱二 12固定在散热器7上;驱动电路4和PCB母线I之间采用绝缘支柱一 14作为支撑,以保证驱动电路4和PCB母线之间无电气联系。
[0020] 如图2所示,IGBT元件2固定在散热器7上,保证与散热器之间接触良好;散热器7左侧进风口安装有冷却风扇8。
[0021] 基于PCB安装的IGBT功率模块采用PCB母线替代无感母线,易于生产和制造,有助于降低行业领域内电力电子装置产品的生产成本,提高产品的生产效率。述功率模块具有较强的同流能力和耐压能力,所述电气结构安全可靠,机械结构紧凑、工艺简单、组装方便、可应用于风电逆变器、光伏逆变器、有源电力滤波器等电气设备中,可大幅降低其生产成本。

Claims (7)

1.一种基于PCB安装的IGBT功率模块,其特征在于:包括PCB表面覆盖全铜形成的PCB母线(1),PCB母线(I)上安装有IGBT元件(2)、IGBT驱动电路(4)、由多个直流电容器(3)采用串联再并联构成的直流电容器组、吸收电容器(5 )和均压电阻(6 );PCB母线(I)上还设置有中性线连接端子(11),用于将功率模块接入直流系统的直流系统连接端子(9),用于连接交流系统的A、B、C三相的交流系统连接端子(10)。
2.根据权利要求1所述的基于PCB安装的IGBT功率模块,其特征在于:所述IGBT元件(2 )通过螺栓(13 )安装于PCB母线(I)下方,IGBT驱动电路(4 )采用绝缘支柱一(14 )安装在PCB母线(I)上方。
3.根据权利要求1所述的基于PCB安装的IGBT功率模块,其特征在于:所述PCB母线(I)及与其相连接的元器件通过绝缘支柱二( 12 )固定在散热器(7 )上。
4.根据权利要求3任一项所述的基于PCB安装的IGBT功率模块,其特征在于:所述散热器(7 )侧面的进风口安装有冷却风扇(8 )。
5.根据权利要求1-4任一项所述的基于PCB安装的IGBT功率模块,其特征在于:所述IGBT元件(2)为半桥型IGBT功率模块。
6.根据权利要求1-4任一项所述的基于PCB安装的IGBT功率模块,其特征在于:所述吸收电容器(5)为轴向引线式封装的薄膜电容器。
7.根据权利要求1-4任一项所述的基于PCB安装的IGBT功率模块,其特征在于:所述均压电阻(6)为水泥电阻。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN104092222A (zh) * 2014-06-30 2014-10-08 深圳市英威腾电气股份有限公司 一种功率单元及高压电力变换设备

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