CN211209599U - 功率模块及电器设备 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种功率模块及电器设备，属于电器元件技术领域，功率模块包括用于安装电容组的基板、多组均匀分布在所述基板周圈的功率单元、以及设置在所述功率单元与所述基板之间的叠层母排，所述功率单元通过所述叠层母排与基板电性连接。电器设备包括任意一项上述的功率模块。本实用新型提供的功率模块及电器设备，通过在在每个功率单元与基板之间设置叠层母排，功率单元可以通过叠层母排的弹性，将由于功率单元的自重对基板的压力或者应力转移到叠层母排上，通过叠层母排的弹性形变防止基板发生变形，使基板的安装固定更加方便。

Description

功率模块及电器设备

技术领域

本实用新型属于电器元件技术领域，更具体地说，是涉及一种功率模块及电器设备。

背景技术

逆变器是一种具有直流与交流转换功能的电子器件，其通过内部的一系列开关电路与各种模块将直流输入端提供的直流电转换为交流电，并提供给工作在交流环境的电子设备。其中功率模块是光伏逆变器的核心部分，是实现电能转换过程中的关键器件。但是现有的功率模块为了增大功率密度，通常采用多个功率单元来进行单独散热，并将多个功率单元直接连接固定在电路板的不同位置，由于功率单元的自重比较大会导致电路板受到多个功率单元带来的应力而发生变形，影响功率模块中电路板的正常安装。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种功率模块及电器设备，旨在解决现有的功率模块的功率单元的由于自重比较大会导致功率模块的电路板受到多个功率单元带来的应力而发生变形，影响电路板的正常安装的问题。

为实现上述目的，本实用新型采用的技术方案是：提供一种功率模块，包括用于安装电容组的基板、多组均匀分布在所述基板周圈的功率单元、以及设置在所述功率单元与所述基板之间的叠层母排，所述功率单元通过所述叠层母排与基板电性连接，所述功率单元借助所述叠层母排的弹性形变抵消所述基板所受的应力。

作为本申请另一实施例，所述叠层母排包括多个用于与基板连接的安装片、多个与所述安装片远离所述基板的端部相连且与所述安装片呈角度设置的固定端片、以及设置在两所述安装片之间用于将所述安装片之间相连的连接片，所述安装片与所述固定端片的数量相匹配。

作为本申请另一实施例，所述叠层母排的数量为多个，所述叠层母排的数量与每个所述功率单元上连接端的数量相匹配。

作为本申请另一实施例，多个所述叠层母排在沿所述叠层母排的厚度方向上相互层叠设置，且多个所述叠层母排的位置与所述功率单元的位置相匹配且在沿叠层母排的长度方向上均相互错位设置。

作为本申请另一实施例，所述安装片靠近所述基板的端部均还设置有贯穿所述基板设置用于与所述基板电性连接的焊接凸起，所述基板上设置有多个用于容纳所述焊接凸起的安装孔。

作为本申请另一实施例，所述固定端片上均设置有用于容纳紧固件的安装过孔，所述固定端片通过紧固件压紧固定在所述功率单元的连接端子上并与所述功率单元的连接端子电性连接。

作为本申请另一实施例，所述功率单元均包括IGBT模块、以及设置在所述IGBT模块远离基板的一侧上的散热单元，且所述IGBT模块均通过所述叠层母排安装到所述基板上。

作为本申请另一实施例，所述基板的表面上还设置有用于调整所述基板平整度的应力支撑件。

作为本申请另一实施例，所述应力支撑件为设置在所述基板表面上的应力支撑条，所述应力支撑件设置在基板的中部。

本实用新型提供的功率模块的有益效果在于：与现有技术相比，多个功率单元分别与基板电性连接，基板上设置有电容模块，功率单元通过基板与电容模块相连。并且在每个功率单元与基板之间设置有两端分别与功率单元的输入端以及基板相连的叠层母排。本实用新型功率模块，通过在在每个功率单元与基板之间设置叠层母排，功率单元可以通过叠层母排的弹性，将由于功率单元的自重对基板的压力或者应力转移到叠层母排上，通过叠层母排的弹性形变防止基板发生变形，使基板的安装固定更加方便。

本实用新型还提供了一种电器设备，用于电能交直流的转换，包括任意一项所述的功率模块。

本实用新型提供的电器设备的有益效果在于：用于电能交直流的转换，包括任意一项上述的功率模块，与现有技术相比，通过在在每个功率单元与基板之间设置叠层母排，功率单元可以通过叠层母排的弹性，将由于功率单元的自重对基板的压力或者应力转移到叠层母排上，通过叠层母排的弹性形变防止基板发生变形，使基板的安装固定更加方便。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅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为本实用新型实施例提供的功率模块的结构示意图；

图2为本实用新型实施例提供的功率模块的侧视结构示意图；

图3为本实用新型实施例所采用的叠层母排的安装结构示意图；

图4为本实用新型实施例所采用的叠层母排的结构示意图。

图中：1、基板；2、电容组；3、功率单元；31、IGBT模块；32、散热单元；4、叠层母排；41、安装片；42、固定端片；43、连接片；44、安装过孔；45、焊接凸起；5、应力支撑件。

具体实施方式

为了使本实用新型所要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

请一并参阅图1及图2，现对本实用新型提供的功率模块进行说明。功率模块，包括用于安装电容组2的基板1、多组均匀分布在基板1周圈的功率单元3、以及设置在功率单元3与基板1之间的叠层母排4，功率单元3通过叠层母排4与基板1电性连接并安装固定到基板1上，功率单元3借助叠层母排4的弹性形变抵消基板1所受到的功率单元3带来的应力。

本实施例提供的功率模块，与现有技术相比，多个功率单元3分别与基板1电性连接，基板1上设置有电容模块，功率单元3通过基板1与电容模块相连。并且在每个功率单元3与基板1之间设置有两端分别与功率单元3的输入端以及基板1相连的叠层母排4。本实用新型功率模块，通过在在每个功率单元3与基板1之间设置叠层母排4，功率单元3可以通过叠层母排4的弹性，将由于功率单元3的自重对基板1的压力或者应力转移到叠层母排4上，通过叠层母排4的弹性形变防止基板1发生变形，使基板1的平面度更好，使基板1的安装固定更加方便。

作为本实用新型提供的功率模块的一种具体实施方式，请参阅图3至图4，叠层母排4包括多个用于与基板1连接的安装片41、多个与安装片41远离基板1的端部相连且与安装片41呈角度设置的固定端片42、以及设置在两安装片41之间用于将安装片41之间相连的连接片43，安装片41与固定端片42的数量相匹配。通过安装片41以及与安装片41呈一定角度的固定端片42组成连接IGBT模块31输入端与基板1的连接通路，安装片41与固定端片42均为导电材质制件，并且安装片41与固定端片42为一体折弯结构，使固定端片42与安装片41的弹性更强，可以吸收的应力更大。安装片41制件设置有连接片43将多个安装片41相连，可以根据需要将多个IGBT模块31并联，使IGBT模块31的并联更加方便。

作为本实用新型提供的功率模块的一种具体实施方式，请参阅图3至图4，叠层母排4的数量为多个，叠层母排4的数量与功率单元3上每个IGBT模块31上连接端子的数量相匹配。在每个功率单元3中的每个IGBT模块31通过叠层母排4与基板1电性连接，每个叠层母排4均对应IGBT模块31的一个连接端子，叠层母排4的数量与每个IGBT模块31上连接端子的数量相匹配。使IGBT模块31可以方便的与基板1相连。

作为本实用新型提供的功率模块的一种具体实施方式，请参阅图2及图3，多个叠层母排4位置与功率单元的位置相匹配在沿叠层母排4的厚度方向上相互层叠设置，且多个叠层母排4的位置与功率单元3的位置相匹配且在沿叠层母排4的长度方向上均相互错位设置。叠层母排4采用此种排列方式，使叠层母排4所占用的空间更小，节省了叠层母排4所占用的空间。并且叠层母排4相互层叠设置也使叠层母排4的整体弹性更好，可以吸收更多应力以及冲击，使基板1的抗形变能力更强。

作为本实用新型提供的功率模块的一种具体实施方式，请参阅图3及图4，安装片41靠近基板1的端部均还设置有贯穿基板1设置用于与基板1电性连接的焊接凸起45，基板1上设置有多个用于容纳焊接凸起45的安装孔。在叠层母排4与基板1相互连接时，将焊接凸起45穿入到基板1上的安装孔内，然后通过锡焊的方式将叠层母排4与基板1相互连接固定，使叠层母排4与基板1连接更方便，也使叠层母排4与基板1连接更牢固。

作为本实用新型提供的功率模块的一种具体实施方式，请参阅图3及图4，固定端片42上均设置有用于容纳紧固件的安装过孔44，固定端片42通过紧固件压紧固定在IGBT模块31的直流端并与IGBT模块31直流端电性连接。安装过孔44的设置使叠层母排4与IGBT模块31的连接更方便。

作为本实用新型提供的功率模块的一种具体实施方式，请一并参阅图1及图2，功率单元3包括至少一个IGBT模块31、以及设置在IGBT模块31远离基板1的一侧上的散热单元32，且IGBT模块31均通过叠层母排4安装到基板1上。功率单元3采用这种结构可以将多个IGBT模块31分为多组，每组之间的散热单元32可以相互独立的安装与使用，节省了功率单元3所占用的空间，也可以将多个散热单元32之间的空间用于容纳其他电气元件，提高了功率单元3内部的空间利用率，同时也提高了散热单元32的散热效率。

在本实施例中，散热单元32为紧贴IGBT模块31的散热器，散热器包括多个相互间隔设置的散热翅板以及用于安装散热翅板的安装板，散热翅板与安装板均为铝材质之，且散热翅板与安装板为一体挤压或铸造成型。

作为本实用新型提供的功率模块的一种具体实施方式，请参阅图1，基板1的表面上还设置有用于调整基板1平整度的应力支撑件5。应力支撑件5设置增加基板1的整体强度，使基板1的抗变形能力更强。并且还可以根据基板1所受应力的不同自由调整应力支撑件5的位置，来调节基板1的平面度。

使基板1的抗形变能力更强，也使基板1的安装更方便。

作为本实用新型提供的功率模块的一种具体实施方式，请参阅图1，应力支撑件5为设置在基板1表面上的应力支撑条，应力支撑件5设置在基板1的中部。应力支撑条可以通过焊接到固定到基板1中部的表面上，可以通过应力支撑条的设置增加基板1的整体强度，使基板1的抗变形能力更强。

本实用新型还提供一种电器设备，用于电能交直流的转换，电器设备包括任意一项上述的功率模块。与现有技术相比，通过在在每个功率单元3与基板1之间设置叠层母排4，功率单元3可以通过叠层母排4的弹性，将由于功率单元3的自重对基板1的压力或者应力转移到叠层母排4上，通过叠层母排4的弹性形变防止基板1发生变形，使基板1的安装固定更方便。

以上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、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种功率模块，其特征在于，包括用于安装电容组的基板、多组均匀分布在所述基板周圈的功率单元、以及设置在所述功率单元与所述基板之间的叠层母排，所述功率单元通过所述叠层母排与基板电性连接，所述功率单元借助所述叠层母排的弹性形变抵消所述基板所受到的应力。

2.如权利要求1所述的功率模块，其特征在于，所述叠层母排包括多个用于与基板连接的安装片、多个与所述安装片远离所述基板的端部相连且与所述安装片呈角度设置的固定端片、以及设置在两所述安装片之间用于将所述安装片之间相连的连接片，所述安装片与所述固定端片的数量相匹配。

3.如权利要求2所述的功率模块，其特征在于，所述叠层母排的数量为多个，所述叠层母排的数量与每个所述功率单元上连接端的数量相匹配。

4.如权利要求3所述的功率模块，其特征在于，多个所述叠层母排在沿所述叠层母排的厚度方向上相互层叠设置，且多个所述叠层母排的位置与所述功率单元的位置相匹配且在沿叠层母排的长度方向上均相互错位设置。

5.如权利要求2所述的功率模块，其特征在于，所述安装片靠近所述基板的端部均还设置有贯穿所述基板设置用于与所述基板电性连接的焊接凸起，所述基板上设置有多个用于容纳所述焊接凸起的安装孔。

6.如权利要求2所述的功率模块，其特征在于，所述固定端片上均设置有用于容纳紧固件的安装过孔，所述固定端片通过紧固件压紧固定在所述功率单元的连接端子上并与所述功率单元的连接端子电性连接。

7.如权利要求1至6任一项所述的功率模块，其特征在于，所述功率单元均包括IGBT模块、以及设置在所述IGBT模块远离基板的一侧上的散热单元，且所述IGBT模块均通过所述叠层母排安装到所述基板上。

8.如权利要求1至6任一项所述的功率模块，其特征在于，所述基板的表面上还设置有用于调整所述基板平整度的应力支撑件。

9.如权利要求8所述的功率模块，其特征在于，所述应力支撑件为设置在所述基板表面上的应力支撑条，所述应力支撑件设置在基板的中部。

10.一种电器设备，用于电能交直流的转换，其特征在于：包括如权利要求1至9任一项所述的功率模块。

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