CN216414970U - 功率模组和机柜 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种功率模组和机柜，功率模组包括IGBT；用于对IGBT散热的散热器，散热器与IGBT导热连接；设置在IGBT上的IGBT适配板；与IGBT适配板连接的驱动板；外罩于IGBT适配板和驱动板的防护壳，防护壳与散热器密封连接，防护壳设置有供IGBT的驱动端子伸出的第一开口和供驱动板的信号接插件伸出的第二开口，驱动端子与第一开口密封配合，信号接插件与第二开口密封配合。本实用新型通过防护壳与散热器的密封连接，驱动端子与第一开口密封配合，以及信号接插件与第二开口密封配合，将驱动板和IGBT适配板置于一个密闭的空间内，避免驱动板和IGBT适配板与外界环境接触，从而实现对驱动板的有效防护，进而满足功率模组的防护等级。

Description

功率模组和机柜

技术领域

本实用新型涉及电子器件技术领域，更具体地说，涉及一种功率模组，本实用新型还涉及一种机柜。

背景技术

功率模组是功率电力电子器件以及结构件按照一定的功能组合成的一个模块。

当功率模组应用于户外或者其它严苛环境(如灰尘较大或者潮湿)时，为了避免驱动板因长期暴露在外，受到灰尘或者水汽的影响，进而降低性能及使用寿命；通常情况下，功率模组放置在钣金柜体中，因此目前基本都是通过提高柜体IP防护等级(IngressProduction的缩写，是针对电气设备外壳对异物侵入的防护等级)来满足功率模组的防护等级。

但是，柜体的柜门有时也需要打开进行系统维护或功能检查等，此时功率模组的驱动板与外界环境接触，同样起不到防护作用。而且柜体比功率模组的尺寸要大很多，防护技术要求和成本较高。

实用新型内容

有鉴于此，本实用新型的目的在于公开一种功率模组，以实现对驱动板的有效防护。

本实用新型的另一目的在于公开一种具有上述功率模组的机柜。

为了达到上述目的，本实用新型公开如下技术方案：

一种功率模组，包括：

IGBT；

用于对所述IGBT散热的散热器，所述散热器与所述IGBT导热连接；

设置在IGBT上的IGBT适配板；

与所述IGBT适配板连接的驱动板；

外罩于所述IGBT适配板和所述驱动板的防护壳，所述防护壳与所述散热器密封连接，所述防护壳设置有供所述IGBT的驱动端子伸出的第一开口和供所述驱动板的信号接插件伸出的第二开口，所述驱动端子与所述第一开口密封配合，所述信号接插件与所述第二开口密封配合。

优选的，上述功率模组中，所述防护壳固定在所述散热器用于与所述IGBT接触的换热面上。

优选的，上述功率模组中，所述防护壳通过螺丝在所述散热器上。

优选的，上述功率模组中，所述驱动板固定在所述防护壳上。

优选的，上述功率模组中，所述驱动板与所述IGBT适配板平行设置。

优选的，上述功率模组中，所述驱动板通过螺丝固定在所述防护壳与所述驱动板平行的底面上。

优选的，上述功率模组中，所述IGBT通过螺丝紧固在所述散热器上。

优选的，上述功率模组中，所述IGBT为多个，并沿所述散热器的长度方向并排布置；所述防护壳上设置有与所述IGBT的驱动端子一一对应地定位配合的限位凹槽。

优选的，上述功率模组中，所述防护壳与所述散热器、所述驱动端子与所述第一开口以及所述信号接插件与所述第二开口之间均通过密封胶体密封配合。

从上述的技术方案可以看出，本实用新型公开的功率模组包括IGBT；用于对IGBT散热的散热器，散热器与IGBT导热连接；设置在IGBT上的IGBT适配板；与IGBT适配板连接的驱动板；外罩于IGBT适配板和驱动板的防护壳，防护壳与散热器密封连接，防护壳设置有供IGBT的驱动端子伸出的第一开口和供驱动板的信号接插件伸出的第二开口，驱动端子与第一开口密封配合，信号接插件与第二开口密封配合。

装配时，首先将散热器与IGBT导热连接，IGBT与IGBT适配板通过IGBT的引脚焊接在一起，并将驱动板通过线束与IGBT适配板连接；接着将防护壳外罩于IGBT适配板和驱动板，并使IGBT的驱动端子从防护壳的第一开口伸出，驱动板的信号接插件从防护壳的第二开口伸出，最后将防护壳与散热器密封连接，驱动端子与第一开口密封配合，信号接插件与第二开口密封配合。

综上所述，本实用新型通过防护壳与散热器的密封连接，驱动端子与第一开口密封配合，以及信号接插件与第二开口密封配合，将驱动板和IGBT适配板置于一个密闭的空间内，避免驱动板和IGBT适配板与外界环境接触，从而实现对驱动板的有效防护，进而满足功率模组的防护等级。

而且防护壳结构简单，防护技术要求和成本较低。

本实用新型还公开了一种机柜，包括柜体和设置在柜体内的功率模组，所述功率模组为上述任一种功率模组，由于上述功率模组具有上述效果，具有上述功率模组的机柜具有同样的效果，故本文不再赘述。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，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是本实用新型实施例公开的功率模组的立体结构示意图；

图2是本实用新型实施例公开的功率模组的正视图；

图3是本实用新型实施例公开的功率模组的俯视图；

图4是本实用新型实施例公开的功率模组的左视图；

图5是本实用新型实施例公开的功率模组的分解图；

图6是本实用新型实施例公开的防护壳的结构示意图；

图7是本实用新型实施例公开的防护壳与驱动板的组装示意图。

具体实施方式

本实用新型实施例公开了一种功率模组，实现了对驱动板的有效防护。

为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

请参考附图1-7，本实用新型实施例公开的功率模组包括IGBT2；用于对IGBT2散热的散热器1，散热器1与IGBT2导热连接；设置在IGBT2上的IGBT适配板5；与IGBT适配板5连接的驱动板4；外罩于IGBT适配板5和驱动板4的防护壳3，防护壳3与散热器1密封连接，防护壳3设置有供IGBT2的驱动端子伸出的第一开口和供驱动板4的信号接插件伸出的第二开口，驱动端子与第一开口密封配合，信号接插件与第二开口密封配合。

需要说明的是，IGBT2是Insulated Gate Bipolar Transistor(绝缘栅双极型晶体管)的缩写，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，通过一定的方式控制IGBT2通断，可以完成整流，逆变等功能。

驱动板4用于接收控制板信号，将信号做原副边隔离，然后送到IGBT2，控制其通断。驱动板4上有欠压，短路等保护功能，可以将在故障状态下保护IGBT2安全关断。故障信号也可以通过驱动板4上传给控制板。

IGBT适配板5一般安装门级电阻电容，短路保护等元件，配合驱动板4完成对IGBT2的驱动控制。

驱动板4的信号接插件用于将采集到的信息传输出来，比如电流，电压，温度等；通过对插转接，可以外接到电脑端，完成信息的采集和显示。

装配时，首先将散热器1与IGBT2导热连接，IGBT2与IGBT适配板5通过IGBT2的引脚焊接在一起，并将驱动板4通过线束与IGBT适配板5连接；接着将防护壳3外罩于IGBT适配板5和驱动板4，并使IGBT2的驱动端子从防护壳3的第一开口伸出，驱动板4的信号接插件从防护壳3的第二开口伸出，最后将防护壳3与散热器1密封连接，驱动端子与第一开口密封配合，信号接插件与第二开口密封配合。

综上所述，本实用新型通过防护壳3与散热器1的密封连接，驱动端子与第一开口密封配合，以及信号接插件与第二开口密封配合，将驱动板4和IGBT适配板5置于一个密闭的工作环境中，避免驱动板4和IGBT适配板5与外界环境接触，从而实现对驱动板4的有效防护，进而满足功率模组的防护等级。

而且防护壳3结构简单，防护技术要求和成本较低，可行性及可操作性更好。

散热器1具体采用水冷换热器，防护壳3固定在散热器1用于与IGBT2接触的换热面上。这样一来，防护壳3与IGBT2均设置在散热器1的同一面上，防护壳3可以紧密地位于IGBT2外围，能够减小防护壳3尺寸，进而减小占用空间。可以理解的是，防护壳3还可以与散热器1不与IGBT2接触的外周面密封连接。

为了方便拆装，防护壳3通过螺丝在散热器1上，还方便进行功率模组的维护。防护壳3也可以与散热器1采用其他方式连接，如卡接等。

进一步的技术方案中，驱动板4固定在防护壳3上。本申请将驱动板4直接固定在防护壳3上，无需借用其他支撑架，简化了结构。可替换的，驱动板4也可以通过支撑架固定在防护壳3、散热器1或IGBT适配板5上。

为了方便布局，驱动板4与IGBT适配板5平行设置。这样一来，驱动板4与IGBT适配板5形成的整体比较紧凑，进一步方便防护，同时减少占用空间。

为了方便装配，驱动板4通过螺丝固定在防护壳3与驱动板4平行的底面上。如图6所示，防护壳3内部底面的螺柱用于锁附驱动板4，即组装防护壳3前将驱动板4安装到防护壳3内部。可替换的，驱动板4还可以通过卡接固定在防护壳3的底面，也可以固定在防护壳3的侧面上。

为了提高连接稳定性，IGBT2通过螺丝紧固在散热器1上。本实用新型通过螺丝将IGBT2贴合固定在散热器1的换热面上，还方便拆装。IGBT2还可以通过导电胶粘接或者卡接的方式固定在散热器1上。

具体的实施方式中，IGBT2为多个，并沿散热器1的长度方向并排布置；防护壳3上设置有与IGBT2的驱动端子一一对应地定位配合的限位凹槽。本申请利用限位凹槽与IGBT2的驱动端子一一对应地定位配合，使防护壳3与IGBT2的驱动端子的位置相对固定，方便装配，同时配合散热器1与防护壳3的连接，提高了结构固定强度。

具体的，IGBT2为6个；驱动板4采用两个，分别与IGBT适配板5连接，方便装配。根据实际应用需求，IGBT2还可以采用其他个数。

为了进一步优化上述技术方案，防护壳3与散热器1、驱动端子与第一开口以及信号接插件与第二开口之间均通过密封胶体密封配合。

本实施例通过在防护壳3与散热器1、驱动端子与第一开口以及信号接插件与第二开口之间的间隙内打密封胶的方式实现防护壳3与散热器1、驱动端子与第一开口以及信号接插件与第二开口处的密封，能够满足IP54的防尘防水等级要求；还方便操作。

当然，防护壳3与散热器1、驱动端子与第一开口以及信号接插件与第二开口之间还可以通过密封圈或者其他方式实现密封配合。

具体的，防护壳3材料选用PA66即聚酰胺66或尼龙66，本色。

本实用新型实施例还公开了一种机柜，包括柜体和设置在柜体内的功率模组，功率模组为上述任一项实施例提供的功率模组，实现了对驱动板4的有效防护，其优点是由功率模组带来的，具体的请参考上述实施例中相关的部分，在此就不再赘述。

此外，本实用新型还利用柜体对功率模组进行二次防护，进一步提高了防护效果。

本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本实用新型。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本实用新型的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本实用新型将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (10)

1.一种功率模组，其特征在于，包括：

IGBT(2)；

用于对所述IGBT(2)散热的散热器(1)，所述散热器(1)与所述IGBT(2)导热连接；

设置在IGBT(2)上的IGBT适配板(5)；

与所述IGBT适配板(5)连接的驱动板(4)；

外罩于所述IGBT适配板(5)和所述驱动板(4)的防护壳(3)，所述防护壳(3)与所述散热器(1)密封连接，所述防护壳(3)设置有供所述IGBT(2)的驱动端子伸出的第一开口和供所述驱动板(4)的信号接插件伸出的第二开口，所述驱动端子与所述第一开口密封配合，所述信号接插件与所述第二开口密封配合。

2.根据权利要求1所述的功率模组，其特征在于，所述防护壳(3)固定在所述散热器(1)用于与所述IGBT(2)接触的换热面上。

3.根据权利要求2所述的功率模组，其特征在于，所述防护壳(3)通过螺丝在所述散热器(1)上。

4.根据权利要求1所述的功率模组，其特征在于，所述驱动板(4)固定在所述防护壳(3)上。

5.根据权利要求4所述的功率模组，其特征在于，所述驱动板(4)与所述IGBT适配板(5)平行设置。

6.根据权利要求5所述的功率模组，其特征在于，所述驱动板(4)通过螺丝固定在所述防护壳(3)与所述驱动板(4)平行的底面上。

7.根据权利要求1所述的功率模组，其特征在于，所述IGBT(2)通过螺丝紧固在所述散热器(1)上。

8.根据权利要求1所述的功率模组，其特征在于，所述IGBT(2)为多个，并沿所述散热器(1)的长度方向并排布置；所述防护壳(3)上设置有与所述IGBT(2)的驱动端子一一对应地定位配合的限位凹槽。

9.根据权利要求1-8任一项所述的功率模组，其特征在于，所述防护壳(3)与所述散热器(1)、所述驱动端子与所述第一开口以及所述信号接插件与所述第二开口之间均通过密封胶体密封配合。

10.一种机柜，包括柜体和设置在柜体内的功率模组，其特征在于，所述功率模组为如权利要求1-9任一项所述的功率模组。

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