CN205081671U - 一种具备防潮除湿功能的功率模块 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种具备防潮除湿功能的功率模块，包括IGBT、驱动板、三防漆、散热器、PTC加热电阻、密封胶、温控开关和接线端子，所述PTC加热电阻安装在用于给IGBT散热的散热器安装面上，所述密封胶涂覆在IGBT陶瓷底板与散热器结合处的外围边缘，所述温度控制开关安装在散热器上，所述接线端子用于为PTC加热电阻提供电源。本实用新型创造的有益效果是：通过PTC加热电阻、密封胶、温控开关和三防漆的相互配合，完成防潮除湿功能，具有防潮可靠、除湿彻底、可高效处理凝露问题等优点，解决了在高湿环境中，功率模块长时间停机或存储过程发生的受潮凝露而导致的器件损坏等问题，实现了功率模块的快速除湿功能。

Description

一种具备防潮除湿功能的功率模块

技术领域

本实用新型属于风力发电领域，尤其是涉及一种具备防潮除湿功能的功率模块。

背景技术

在风力发电领域，由于产品应用所处地区高湿气候普遍，极端地区空气相对湿度95％-100％，因此功率模块内部运行和存储环境非常恶劣。现有技术中，基本上都是通过加强功率模块所在柜体的防护等级来进行防潮，可是由于风冷功率模块的通风散热需要，不能做成完全密封的柜体，外部的高湿空气必然会通过进风孔进入功率模块内部，导致功率模块关键器件受潮。目前常见的除湿方法是通过吹风加热器和机械通风法对功率模块IGBT等器件进行除湿，但此方法存在以下几个缺点：一是除湿效果不佳，湿气已进入IGBT内部，形成凝结水，从外部吹风加热除湿，不能有效的把IGBT内部芯片凝结水排出；二是吹风加热器温升不高，加热除湿时间非常长，行业普遍要求加热5小时以上；三是机械通风仅是通过增加空气流速来提高凝结水蒸发速度，而没有热量输入，除湿效果不佳，且除湿的最佳水平也就是维持和湿空气一样的湿度，不能彻底解决受潮问题。

为了实现功率模块的防潮功能和除湿功能的高效、可靠性，需要从IGBT、驱动板等关键器件的受潮机理和除湿方法方面进行研究，因此设计出一种能够防潮效果更好，除湿功能更高效、更可靠、更彻底的功率模块是一个亟待解决的问题。

实用新型内容

有鉴于此，本实用新型旨在提出一种高效、可靠、彻底的具备防潮除湿功能的功率模块。

为达到上述目的，本实用新型的技术方案是这样实现的：

一种具备防潮除湿功能的功率模块，包括IGBT、散热器、驱动板、PTC加热电阻、密封胶、温控开关、三防漆和接线端子，在所述散热器的中间位置安装有所述IGBT，所述密封胶涂覆在所述IGBT的陶瓷底板与散热器结合处，所述PTC加热电阻安装在用于给IGBT散热的所述散热器上并位于IGBT两侧，在所述IGBT上安装有驱动板，所述三防漆喷涂在驱动板表面，所述温控开关安装在散热器上并位于所述PTC加热电阻的附近，在所述散热器上安装有钣金支架，所述接线端子安装在所述钣金支架上，外部电源接到接线端子上，所述接线端子引出一根电源线与所述PTC加热电阻的一端相连，接线端子为PTC加热电阻提供独立电源，所述PTC加热电阻的另一端与所述温控开关的一端相连，所述从温控开关的另一端引出一根电源线接到接线端子上，形成一个完整的由接线端子、温控开关、PTC加热电阻组成的电气回路。

进一步的，所述三防漆在无尘车间采用自动化喷涂机器喷涂在驱动板的正反面，并完全晾干，把喷涂三防漆处理之后的驱动板安装在IGBT上，并做好接线工作。

进一步的，所述PTC加热电阻选用正温度系数特性的PTC加热电阻。

进一步的，所述温控开关选用常闭型温控开关。

进一步的，在所述PTC加热电阻的安装面涂覆导热硅脂，用螺钉把PTC加热电阻安装到散热器上。

相对于现有技术，本实用新型所述的具备防潮除湿功能的功率模块具有以下优势：由于采用上述技术方案，通过PTC加热电阻、密封胶、温控开关和三防漆的相互配合，完成防潮除湿功能，解决了功率模块在高湿环境中存储和运行出现受潮损坏的问题；具有防潮可靠、除湿彻底、可高效处理凝露问题等优点。

附图说明

构成本实用新型的一部分的附图用来提供对本实用新型的进一步理解，本实用新型的示意性实施例及其说明用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的不当限定。在附图中：

图1是本实用新型的主视图；

图2是本实用新型的侧视图；

图3是本实用新型的结构示意图。

附图标记说明：

1-IGBT，2-散热器，3-PTC加热电阻，4-密封胶，5-温控开关，6-接线端子，7-驱动板,8-钣金支架。

具体实施方式

需要说明的是，在不冲突的情况下，本实用新型中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

下面将参考附图并结合实施例来详细说明本实用新型。

如图1至3所示，一种具备防潮除湿功能的功率模块，包括IGBT1、散热器2、驱动板7、PTC加热电阻3、密封胶4、温控开关5、三防漆和接线端子6，在所述散热器2的中间位置安装有所述IGBT1，所述密封胶4涂覆在所述IGBT1的陶瓷底板与散热器2结合处，所述PTC加热电阻3安装在用于给IGBT1散热的所述散热器2上并位于IGBT1两侧，在所述PTC加热电阻3的安装面涂覆导热硅脂，用螺钉把PTC加热电阻3安装到散热器2上，所述PTC加热电阻3选用正温度系数特性的PTC加热电阻，在所述IGBT1上安装有驱动板7，所述三防漆在无尘车间采用自动化喷涂机器喷涂在驱动板7的正反面，并完全晾干，把喷涂三防漆处理之后的驱动板7安装在IGBT1上，并做好接线工作，所述温控开关5安装在散热器2上并位于所述PTC加热电阻3的附近，所述温控开关5选用常闭型温控开关，在所述散热器2上安装有钣金支架8，所述接线端子6安装在所述钣金支架8上，外部电源接到接线端子6上，所述接线端子6引出一根电源线与所述PTC加热电阻3的一端相连，接线端子6为PTC加热电阻3提供独立电源，所述PTC加热电阻3的另一端与所述温控开关5的一端相连，所述从温控开关5的另一端引出一根电源线接到接线端子6上，形成一个完整的由接线端子6、温控开关5、PTC加热电阻3组成的电气回路。

本实例的工作过程如下：

采用上述功率模块进行除湿时：

1)外部控制箱接收到需要进行加热除湿的控制信号之后，把电源送到接线端子6上，PTC加热电阻3加热散热器2，PTC加热电阻3把散热器2温度逐渐提高，通过散热器2热传导方式，把热量从散热器2传导到IGBT1陶瓷底板和驱动板7，从而把IGBT1内部芯片和驱动板7加热到一定温度，烘干芯片和驱动板7的凝结水，实现除湿功能。

2)当温控开关5达到设定的温度值，根据设计方案评估此时IGBT1内部和驱动板7的凝结水已经完全烘干，达到满足安全起机的状态，此时温控开关5会自动断开由接线端子6、温控开关5、PTC加热电阻3组成的电气回路，实现加热除湿功能的自动停止，完成加热除湿工作后，外部控制箱得到加热除湿完成的信号反馈，功率模块上电运行。

采用上述功率模块进行防潮时：由于散热器2是铝材质，很易产生冷凝水，在IGBT1的底部陶瓷板与散热器2之间涂覆密封胶4之后，阻隔散热器2上的凝结水流入IGBT1内部，同时要求在无尘室将驱动板7的正反两面涂覆三防漆，实现防潮功能。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (5)

1.一种具备防潮除湿功能的功率模块，其特征在于：包括IGBT、散热器、驱动板、PTC加热电阻、密封胶、温控开关、三防漆和接线端子，在所述散热器的中间位置安装有所述IGBT，所述密封胶涂覆在所述IGBT的陶瓷底板与散热器结合处，所述PTC加热电阻安装在用于给IGBT散热的所述散热器上并位于IGBT两侧，在所述IGBT上安装有驱动板，所述三防漆喷涂在驱动板表面，所述温控开关安装在散热器上并位于所述PTC加热电阻的附近，在所述散热器上安装有钣金支架，所述接线端子安装在所述钣金支架上，外部电源接到接线端子上，所述接线端子引出一根电源线与所述PTC加热电阻的一端相连，所述PTC加热电阻的另一端与所述温控开关的一端相连，所述从温控开关的另一端引出一根电源线接到接线端子上，形成一个完整的由接线端子、温控开关、PTC加热电阻组成的电气回路。

2.根据权利要求1所述的一种具备防潮除湿功能的功率模块，其特征在于：所述三防漆要涂覆在驱动板的正反两面。

3.根据权利要求1或2所述的一种具备防潮除湿功能的功率模块，其特征在于：所述PTC加热电阻选用正温度系数特性的PTC加热电阻。

4.根据权利要求3所述的一种具备防潮除湿功能的功率模块，其特征在于：所述温控开关选用常闭型温控开关。

5.根据权利要求4所述的一种具备防潮除湿功能的功率模块，其特征在于：在所述PTC加热电阻的安装面涂覆导热硅脂，用螺钉把PTC加热电阻安装到散热器上。