CN210628291U

CN210628291U - Igbt模块

Info

Publication number: CN210628291U
Application number: CN201921491042.4U
Authority: CN
Inventors: 罗怀林; 康会彬
Original assignee: Hubei Chuangxin Electric Ltd By Share Ltd
Current assignee: Hubei Chuangxin Electric Ltd By Share Ltd
Priority date: 2019-09-09
Filing date: 2019-09-09
Publication date: 2020-05-26
Anticipated expiration: 2029-09-09

Abstract

一种IGBT模块，包括基板和外壳，基板上设有螺栓孔，基板下表面开凿有若干散热槽,若干散热槽呈线性排列设置，相邻两个散热槽之间形成了散热片，散热片内设有散热孔，散热孔贯穿散热片设置。本实用新型通过在基板设置散热片和散热孔达到快速散热的目的，再通过加装离心式风扇，进一步地提高了基板的散热效率，从而降低了IGBT模块因温度过高而烧坏的风险。

Description

IGBT模块

技术领域

本实用新型属于电气驱动元件领域，特别涉及一种IGBT模块。

背景技术

IGBT(Insulated Gate Bipolar Transistor)，绝缘栅双极型晶体管，是由BJT(双极型三极管)和MOS(绝缘栅型场效应管)组成的复合全控型电压驱动式功率半导体器件，兼有MOSFET的高输入阻抗和GTR的低导通压降两方面的优点。IGBT属于大功率驱动元件，非常适合应用于直流电压为600V及以上的变流系统如交流电机、变频器、开关电源、照明电路、牵引传动等领域。

现有的IGBT模块如图9和图10所示，包括基板和外壳，基板与外壳之间形成了空腔，空腔内设置有驱动单元，驱动单元外部填充有绝缘层，只有电源端子和辅助端子外露在外壳表面，整个IGBT模块只有靠基板散热。基板为金属材质，基板四个角设置有安装孔，安装孔用于与其他支撑架固定。由于IGBT模块驱动的都是大功率的设备，如变频器、电机等，因此IGBT模块的发热量比较大，由于IGBT模块是集成化模块，外壳为塑料材质，起不到散热效果，现有的基板散热效果又比较差，导致IGBT模块在使用中，经常会出现烧坏的情况。

发明内容

鉴于背景技术所存在的技术问题，本实用新型所提供的IGBT模块，通过在基板设置散热片和散热孔达到快速散热的目的，再通过加装离心式风扇，进一步地提高了基板的散热效率，从而降低了IGBT模块因温度过高而烧坏的风险。

为了解决上述技术问题，本实用新型采取了如下技术方案来实现：

一种IGBT模块，包括基板和外壳，基板上设有螺栓孔，基板下表面开凿有若干散热槽, 若干散热槽呈线性排列设置，相邻两个散热槽之间形成了散热片，散热片内设有散热孔，散热孔贯穿散热片设置。

优选的方案中，所述的基板下表面中部开设有风扇安装室，风扇安装室为凹槽结构，散热槽与风扇安装室相连通，散热孔与风扇安装室相连通，风扇安装室内用于安装离心式风扇，离心式风扇未突出于基板下表面。

优选的方案中，所述的风扇安装室边缘开设有多个连接板放置槽，每个连接板放置槽底部开设有内螺纹孔；风扇安装室内壁开设有穿线孔，穿线孔用于穿装离心式风扇的电源线；

离心式风扇包括风扇外壳和离心叶片，离心叶片由电机驱动旋转，风扇外壳边缘设置有多个连接板，每个连接板上开设有孔，连接板用于放置在连接板放置槽内并通过螺栓与内螺纹孔固定。

优选的方案中，所述的风扇外壳侧壁开设有出风槽，出风槽用于将风扇安装室与风扇外壳内部空间连通。

优选的方案中，所述的风扇外壳的外壁与风扇安装室内壁之间设有间隙，风扇外壳底部与风扇安装室底面之间设有间隙，风扇外壳的底板中部开设有风扇透气孔；基板侧壁开设有基板透气孔，基板透气孔与风扇安装室的空间相通。

优选的方案中，所述的电机安装在风扇外壳底板下表面，电机通过转轴与离心叶片连接；风扇透气孔有多个，多个风扇透气孔绕所述转轴环形设置。

本专利可达到以下有益效果：

IGBT模块只能靠基板进行散热，而现有的基板结构其散热效果比较差，基板散热效果直接影响了IGBT模块的使用寿命。本技术方案在基板下表面开凿有若干散热槽, 相邻两个散热槽之间形成了散热片，散热片内设有散热孔，散热孔贯穿散热片设置。散热片起到了快速散热的作用，而散热孔能够增大散热面积，同时能够利用空气的流通散热，散热效果好。

为了进一步提高基板的散热效果，基板下表面中部开设有风扇安装室，风扇安装室为凹槽结构，散热槽与风扇安装室相连通，散热孔与风扇安装室相连通，风扇安装室内用于安装离心式风扇，离心式风扇未突出于基板下表面。离心式风扇可以强迫散热孔和散热片周围的空气流通，进一步的提高了散热效果。

附图说明

下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步说明：

图1为本实用新型第一种三维结构，此时离心式风扇未安装；

图2为图1中A处放大图;

图3为本实用新型第二种三维结构，此时离心式风扇未安装；

图4为本实用新型离心式风扇第一种三维结构图；

图5为本实用新型离心式风扇第二种三维结构图；

图6为本实用新型离心式风扇第三种三维结构图；

图7为本实用新型离心式风扇第四种三维结构图；

图8为本实用新型整体结构图；

图9为现有IGBT模块第一种三维结构图；

图10为现有IGBT模块第二种三维结构图。

图中：基板1、基板透气孔101、外壳2、散热片3、散热孔301、风扇安装室4、连接板放置槽401、内螺纹孔402、穿线孔403、离心式风扇5、风扇外壳501、离心叶片502、连接板503、电机504、出风槽505、风扇透气孔506。

具体实施方式

优选的方案如图1至图8所示，一种IGBT模块，包括基板1和外壳2，基板1上设有螺栓孔，基板1下表面开凿有若干散热槽, 若干散热槽呈线性排列设置，相邻两个散热槽之间形成了散热片3，散热片3内设有散热孔301，散热孔301贯穿散热片3设置。IGBT模块在使用时，基板1用于与固定件固定，所述的固定件可以是安装板或是其他安装面，基板1下表面的散热片3起到了快速散热的作用，而散热孔301能够增大散热面积，同时能够利用空气的流通散热，散热效果好。

进一步地，基板1下表面中部开设有风扇安装室4，风扇安装室4为凹槽结构，散热槽与风扇安装室4相连通，散热孔301与风扇安装室4相连通，风扇安装室4内用于安装离心式风扇5，离心式风扇5未突出于基板1下表面。离心式风扇5可以强迫散热孔301和散热片3周围的空气流通，进一步的提高了散热效果。

进一步地，风扇安装室4边缘开设有多个连接板放置槽401，每个连接板放置槽401底部开设有内螺纹孔402；风扇安装室4内壁开设有穿线孔403，穿线孔403用于穿装离心式风扇5的电源线；

离心式风扇5包括风扇外壳501和离心叶片502，离心叶片502由电机504驱动旋转，风扇外壳501边缘设置有多个连接板503，每个连接板503上开设有孔，连接板503用于放置在连接板放置槽401内并通过螺栓与内螺纹孔402固定。因为考虑到基板1与安装面的贴合度，所以离心式风扇5不能突出于基板1下表面，所以设计了风扇安装室4用于放置离心式风扇5，而离心式风扇5需要固定，则采用了连接板放置槽401用于安装离心式风扇5，连接板放置槽401为安装的螺栓提供了一个空间，使得螺栓不会突出于基板1下表面。

进一步地，风扇外壳501侧壁开设有出风槽505，出风槽505用于将风扇安装室4与风扇外壳501内部空间连通。因为离心式风扇5的工作原理是通过离心力将空气甩出，为了让空气能够在散热槽和散热孔301内流通，风扇外壳501需要有开口结构，所以设计了出风槽505。

进一步地，风扇外壳501的外壁与风扇安装室4内壁之间设有间隙，风扇外壳501底部与风扇安装室4底面之间设有间隙，风扇外壳501的底板中部开设有风扇透气孔506；基板1侧壁开设有基板透气孔101，基板透气孔101与风扇安装室4的空间相通。风扇外壳501与风扇安装室4之间的间隙，以及风扇外壳501底部与风扇安装室4底面之间的间隙，是为了将外界的空气流通到离心式风扇5内部，达到空气流通的效果。

进一步地，电机504安装在风扇外壳501底板下表面，电机504通过转轴与离心叶片502连接；风扇透气孔506有多个，多个风扇透气孔506绕所述转轴环形设置。环形布置的风扇透气孔506，使得离心式风扇5的进气比较均匀。

离心式风扇5的工作原理如下：

离心式风扇5将空气从散热槽和散热孔301排出，考虑到基板1一般安装在安装板上，当基板固定完毕后，风扇安装室4顶端开口为封闭状态，如果没有外接的空气对离心式风扇5内的空气进行补充，那么风扇安装室4内形成了负压，从而达不到快速散热的效果。所以本技术方案在基板1侧壁开设有基板透气孔101，由于风扇外壳501的外壁与风扇安装室4内壁之间设有间隙，风扇外壳501底部与风扇安装室4底面之间设有间隙，外接的空气会先进入至风扇安装室4内，再从风扇透气孔506进入至风扇外壳501内部，从而对离心式风扇5内的空气进行补充。本设计的核心在于：风扇透气孔506设置在风扇外壳501的底板中部，因为现有的离心风机的进气一般设置在叶片的中部，这是因为离心风机通过离心力将空气甩出，叶片的中部形成了负压，空气充叶片的中部进入是合理的。因此本技术方案的进气和出气原理是符合离心风机的工作原理的。

Claims

1.一种IGBT模块，包括基板（1）和外壳（2），基板（1）上设有螺栓孔，其特征在于：基板（1）下表面开凿有若干散热槽, 若干散热槽呈线性排列设置，相邻两个散热槽之间形成了散热片（3），散热片（3）内设有散热孔（301），散热孔（301）贯穿散热片（3）设置。

2.根据权利要求1所述的IGBT模块，其特征在于：基板（1）下表面中部开设有风扇安装室（4），风扇安装室（4）为凹槽结构，散热槽与风扇安装室（4）相连通，散热孔（301）与风扇安装室（4）相连通，风扇安装室（4）内用于安装离心式风扇（5），离心式风扇（5）未突出于基板（1）下表面。

3.根据权利要求2所述的IGBT模块，其特征在于：风扇安装室（4）边缘开设有多个连接板放置槽（401），每个连接板放置槽（401）底部开设有内螺纹孔（402）；风扇安装室（4）内壁开设有穿线孔（403），穿线孔（403）用于穿装离心式风扇（5）的电源线；

离心式风扇（5）包括风扇外壳（501）和离心叶片（502），离心叶片（502）由电机（504）驱动旋转，风扇外壳（501）边缘设置有多个连接板（503），每个连接板（503）上开设有孔，连接板（503）用于放置在连接板放置槽（401）内并通过螺栓与内螺纹孔（402）固定。

4.根据权利要求3所述的IGBT模块，其特征在于：风扇外壳（501）侧壁开设有出风槽（505），出风槽（505）用于将风扇安装室（4）与风扇外壳（501）内部空间连通。

5.根据权利要求3所述的IGBT模块，其特征在于：风扇外壳（501）的外壁与风扇安装室（4）内壁之间设有间隙，风扇外壳（501）底部与风扇安装室（4）底面之间设有间隙，风扇外壳（501）的底板中部开设有风扇透气孔（506）；基板（1）侧壁开设有基板透气孔（101），基板透气孔（101）与风扇安装室（4）的空间相通。

6.根据权利要求5所述的IGBT模块，其特征在于：电机（504）安装在风扇外壳（501）底板下表面，电机（504）通过转轴与离心叶片（502）连接；风扇透气孔（506）有多个，多个风扇透气孔（506）绕所述转轴环形设置。