CN203851041U - 一种集成驱动和吸收的igbt模块 - Google Patents

Abstract

一种集成驱动和吸收的IGBT模块，包括IGBT模块、吸收模块和驱动模块，吸收模块安装在IGBT模块的内侧，并且吸收模块的连接端子直接压接到IGBT模块的压接端子上，吸收模块包括PCB板和焊接在PCB板上的吸收电容，PCB板的规格尺寸以能够压接到IGBT模块的压接端子上为准；驱动模块包括驱动板，驱动板的安装孔位和IGBT模块的固定孔位一致，直接压接到IGBT模块上，为了与吸收模块的PCB板嵌套，驱动板中间留有开孔，其开孔位置和尺寸大小与吸收电容位置和尺寸大小相一致，驱动板压接到IGBT模块上后，与PCB板嵌套在一起；本实用新型整体结构紧凑，总体成本较低。

Description

一种集成驱动和吸收的IGBT模块

技术领域

本实用新型涉及IGBT模块技术领域，具体涉及一种集成驱动和吸收的IGBT模块。

背景技术

在光伏并网逆变器产品中，IGBT作为一种核心功率器件，其外围的驱动、电压尖峰吸收方法严重影响着逆变器和IGBT本身的表现和寿命。现有技术方案中，IGBT的外围驱动、电压吸收往往是将驱动方案和吸收方案作为两个独立的方案进行设计，由于驱动和吸收是要和IGBT模块配合使用，所以将三个单独的模块组装在一起使用，难免在空间布局上达不到最佳的组合，从而也会影响三者在使用中的配合效果，从而开关管的吸收达不到最佳效果。

目前，三电平电力电子IGBT模块市场应用较为广泛的是SEMIKRON品牌的SKiM601TMLI产品，基本规格是1200V，600A。目前针对现有IGBT模块的广泛应用，较为常见的方案是在该IGBT模块上压接驱动板，将吸收电容直接压接到IGBT模块靠外侧的端子上，这种方案虽然将三个模块集成到了一起，但是这种方案存在一定的不足：

1、由于各模块单独设计，在安装和衔接过程中只是简单的连接，并没有进行合理的布局，所以三者连接后整体结构不紧凑，吸收电容靠外侧放置，一方面占用一定空间，另一方面导致与IGBT模块端子连接的距离增加，使母排环流回路增加，严重影响吸收电容与驱动板的配合效果，最终将会影响到IGBT模块的驱动和吸收效果。

2、驱动板直接压接到IGBT模块上，使得驱动板部分核心器件离IGBT距离较近，容易受到干扰，影响驱动板对IGBT的驱动效果。

3、吸收电容选择引脚压接方式的电容，其电容成本较高。

发明内容

为了解决上述现有技术存在的问题，本实用新型的目的在于提供一种集成驱动和吸收的IGBT模块，整体结构布局综合考虑了驱动板和吸收电容的配合，整体结构紧凑，吸收电容的放置位置保证母排与IGBT连接距离较近，母排环流回路较短，电容的吸收效果好；吸收电容选择价格低廉的插针式电容，总体成本较低。

为了实现上述目的，本实用新型采用以下技术方案：

一种集成驱动和吸收的IGBT模块，包括IGBT模块1、吸收模块2和驱动模块3，所述吸收模块2安装在IGBT模块1的内侧，并且吸收模块2的连接端子直接压接到IGBT模块1的压接端子上，所述吸收模块2包括PCB板2-1和焊接在PCB板2-1上的吸收电容2-2，所述PCB板2-1的规格尺寸以能够压接到IGBT模块1的压接端子上为准；所述驱动模块3包括驱动板3-1，驱动板3-1的安装孔位和IGBT模块1的固定孔位一致，直接压接到IGBT模块1上，为了与吸收模块2的PCB板2-1嵌套，驱动板3-1中间留有开孔，其开孔位置和尺寸大小与压接到IGBT模块1上的吸收模块2中的吸收电容2-2位置和尺寸大小相一致，驱动板3-1压接到IGBT模块1上后，与PCB板2-1嵌套在一起。

所述驱动模块3的驱动板3-1按照功能分割成两块板，其中作为基本输出端子的分割板3-1-1压接在靠近IGBT模块1和吸收模块2的上层，而涉及到核心器件的分割板3-1-2压接在最上层。

所述吸收电容2-2为扎针式吸收电容。

所述PCB板2-1上的吸收电容2-2的数量为一个或多个。

本实用新型和现有技术相比较，具备如下优点：

1、整体结构布局综合考虑了驱动模块板和吸收模块的配合，整体结构紧凑，吸收电容的放置位置保证母排与IGBT连接距离较近，母排环流回路较短，电容的吸收效果好。

2、支持采用两层设计，驱动板部分核心器件离IGBT模块距离较远，不容易受到干扰。

3、吸收电容选择价格低廉的插针式电容，压接方式采用PCB板和IGBT模块的端子压接，总体成本较低。

总之，本实用新型通过将IGBT模块、IGBT的驱动、吸收电容在结构布局和安装上进行合理的设计，使其母排环流回路尽量小，从而使得IGBT的驱动和吸收电路达到很好的配合效果。同时本实用新型吸收电容采用自制的吸收电容板，这样电容可以采用普通电容器件即可，该方案可有效降低成本。

附图说明

图1为吸收模块在IGBT模块上的安装位置示意图。

图2为吸收模块组装过程图。

图3为驱动模块的驱动板结构示意图。

图4为驱动模块的驱动板为一块时，在IGBT模块上压接的侧视图。

图5为驱动模块的驱动板为两块时，在IGBT模块上压接的侧视图。

图6为现有技术吸收模块在IGBT模块上的安装位置及母排环流回路示意图。

图7为本实用新型吸收模块在IGBT模块上的安装位置及母排环流回路示意图。

具体实施方式

下面结合具体实施方式对本实用新型作更详细的说明。

如图1、图2和图3所示，本实用新型一种集成驱动和吸收的IGBT模块，包括IGBT模块1、吸收模块2和驱动模块3，所述吸收模块2安装在IGBT模块1的内侧，并且吸收模块2的连接端子直接压接到IGBT模块1的压接端子上，所述吸收模块2包括PCB板2-1和焊接在PCB板2-1上的吸收电容2-2，所述PCB板2-1的规格尺寸以能够压接到IGBT模块1的压接端子上为准；所述驱动模块3包括驱动板3-1，驱动板3-1的安装孔位和IGBT模块1的固定孔位一致，直接压接到IGBT模块1上，为了与吸收模块2的PCB板2-1嵌套，驱动板3-1中间留有开孔，其开孔位置和尺寸大小与压接到IGBT模块1上的吸收模块2中的吸收电容2-2位置和尺寸大小相一致，驱动板3-1压接到IGBT模块1上后，与PCB板2-1嵌套在一起。

如图2所示，吸收模块2由吸收电容2-2和一块PCB板2-1制作而成，PCB板2-1形状如图2所示，其规格尺寸以可以压接到IGBT模块端子为准。同时留有安装吸收电容的焊接孔，将插针式吸收电容焊接到PCB板2-1上，即组装成吸收模块2。

如图3所示，驱动板3-1的固定位置及开孔与IGBT模块1的输出端子及尺寸规格相一致，可通过卡扣和螺钉固定方式将驱动板3-1固定在IGBT模块1上。

如图4所示，为驱动模块的驱动板为一块时，在IGBT模块上压接的侧视图。作为本实用新型的优选实施方式，如图5所示，所述驱动模块3的驱动板3-1按照功能分割成两块板，其中作为基本输出端子的分割板3-1-1压接在靠近IGBT模块1和吸收模块2的上层，而涉及到核心器件的分割板3-1-2压接在最上层，使得驱动板3-1部分核心器件远离IGBT模块1，减少对核心器件的干扰。

作为本实用新型的优选实施方式，由于压接方式采用PCB板2-1和IGBT模块1的端子压接，所述吸收电容2-2可以采用扎针式吸收电容，降低了成本。

本实用新型的组装过程为：先将吸收模块2的PCB板2-1压接在IGBT模块1的内侧，然后将驱动模块3的驱动板2压接在上面，与PCB板2-1嵌套在一起即可。

如图6所示，现有技术中吸收模块安装在IGBT模块外侧的端子上，整体结构较大，IGBT模块1和叠层母排的环流回路较长，电压应力较大；吸收电容采用自带引脚的电容，价格较高；叠层母排面积较大，价格较高。

如图7所示，本实用新型吸收模块安装在IGBT模块外侧的端子上，整体结构紧凑,IGBT和叠层母排的环流回路较短，电压应力较低，吸收电容方案成本较低，叠层母排面积较小，价格较低。

Claims (4)

1.一种集成驱动和吸收的IGBT模块，包括IGBT模块(1)、吸收模块(2)和驱动模块(3)，其特征在于：所述吸收模块(2)安装在IGBT模块(1)的内侧，并且吸收模块(2)的连接端子直接压接到IGBT模块(1)的压接端子上，所述吸收模块(2)包括PCB板(2-1)和焊接在PCB板(2-1)上的吸收电容(2-2)，所述PCB板(2-1)的规格尺寸以能够压接到IGBT模块(1)的压接端子上为准；所述驱动模块(3)包括驱动板(3-1)，驱动板(3-1)的安装孔位和IGBT模块(1)的固定孔位一致，直接压接到IGBT模块(1)上，为了与吸收模块(2)的PCB板(2-1)嵌套，驱动板(3-1)中间留有开孔，其开孔位置和尺寸大小与压接到IGBT模块(1)上的吸收模块(2)中的吸收电容(2-2)位置和尺寸大小相一致，驱动板(3-1)压接到IGBT模块(1)上后，与PCB板(2-1)嵌套在一起。

2.根据权利要求1所述的一种集成驱动和吸收的IGBT模块，其特征在于：所述驱动模块(3)的驱动板(3-1)按照功能分割成两块板，其中作为基本输出端子的分割板(3-1-1)压接在靠近IGBT模块(1)和吸收模块(2)的上层，而涉及到核心器件的分割板(3-1-2)压接在最上层。

3.根据权利要求1所述的一种集成驱动和吸收的IGBT模块，其特征在于：所述吸收电容(2-2)为扎针式吸收电容。

4.根据权利要求1所述的一种集成驱动和吸收的IGBT模块，其特征在于：所述PCB板(2-1)上的吸收电容(2-2)的数量为一个或多个。