KR101234503B1 - IGBT stack of plugin form - Google Patents

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KR101234503B1 KR1020060131020A KR20060131020A KR101234503B1 KR 101234503 B1 KR101234503 B1 KR 101234503B1 KR 1020060131020 A KR1020060131020 A KR 1020060131020A KR 20060131020 A KR20060131020 A KR 20060131020A KR 101234503 B1 KR101234503 B1 KR 101234503B1
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Abstract

본 발명은 플러그인 형식을 가진 고속전철 추진제어장치용 대용량 IGBT 스택에 관한 것으로서, 특히 중심축 상에 히트파이프 냉각기와 연결된 복수개의 히트파이프를 등간격으로 결합하고, 상기 히트파이프 사이에 2개의 프리휠링 다이오드와 2개의 IGBT를 형성하되, 상기 히트파이프의 전면에 플러그인 방십으로 삽입되는 플러스 버스바, 마이너스 버스바 및 출력 버스바를 형성하고, 상기 히트파이프의 배면에는 전류 불평형 해소를 위한 커먼 버스바를 형성하여 구성하므로서, 전류불평형 해소로 인한 전력용 반도체 소자의 안정적인 스위칭 및 진동 내구성을 향상시킬 수 있고, 시스템 전체의 신뢰성을 향상시킬 수 있으며, 또한 스택 구성상 전기적인 측면의 볼트형식이 전무한 형태를 추구하면서 스택을 주전력변환장치 박스의 구조물에 취부하기 위한 구조적인 측면의 볼트만 존재하게되므로 유지보수가 용이해지도록 한 플러그인 형식을 가진 고속전철 추진제어장치용 대용량 IGBT 스택 구조에 관한 것이다.

Figure R1020060131020

고속전철, IGBT, 스택, 플러그인 타입, 버스바, 커먼 버스바,

The present invention relates to a large-capacity IGBT stack for a high-speed train propulsion control device having a plug-in type, in particular a plurality of heat pipes connected to a heat pipe cooler on a central axis at equal intervals, and two freewheeling between the heat pipes. Two IGBTs are formed with a diode, and a positive bus bar, a negative bus bar, and an output bus bar are formed on the front surface of the heat pipe in a plug-in manner, and a common bus bar is formed on the rear surface of the heat pipe to eliminate current unbalance. In this configuration, the stable switching and vibration durability of the power semiconductor device due to the elimination of current imbalance can be improved, and the reliability of the whole system can be improved, and the stack configuration has no electrical bolt type. To mount the stack to the structure of the main power converter box So that there is only bolts of the structural aspects related to large IGBT stack structure for high-speed train propulsion control unit with plug-in format, so that it is easy to maintain.

Figure R1020060131020

High speed train, IGBT, stack, plug-in type, busbar, common busbar,

Description

플러그인 형식을 가진 고속전철 추진제어장치용 대용량 ＩＧＢＴ 스택{IGBT stack of plugin form}IGBT stack of plugin form

도 1 은 고속전철 추진제어장치를 보인 블럭도.1 is a block diagram showing a high-speed train propulsion control device.

도 2 는 히트 파이프 냉각기를 적용한 IGBT 스택 블럭다이어그램.2 is an IGBT stack block diagram with a heat pipe cooler.

도 3 은 종래의 IGBT 스택 구조를 보인 도면.3 is a view showing a conventional IGBT stack structure.

도 4 는 본 발명의 IGBT 스택 구조를 보인 도면.4 is a view showing an IGBT stack structure of the present invention.

도 5 는 본 발명에 적용된 플러그인 타입 버스바를 보인 도면.5 is a view showing a plug-in type busbar applied to the present invention.

도 6 은 본 발명의 IGBT 스택 구조를 보인 저면도.Figure 6 is a bottom view of the IGBT stack structure of the present invention.

*도면의 주요부분에 대한 부호의 설명*Description of the Related Art [0002]

30: 플레이트, 31: 중심축,30: plate, 31: central axis,

32: 절연제, 33: 프리휠링 다이오드,32: insulation, 33: freewheeling diode,

34: IGBT, 35~37: 버스바,34: IGBT, 35-37: busbar,

38: 커먼 버스바, 39: 히트파이프 냉각기,38: common busbar, 39: heatpipe cooler,

40: 히트파이프,40: heat pipe,

본 발명은 고속전철 추진제어장치용 대용량 IGBT 스택에 관한 것으로서, 특히 전류불평형 해소로 인한 전력용 반도체 소자(IGBT)의 안정적인 스위칭 및 진동 내구성을 향상시킬 수 있고, 시스템 전체의 신뢰성을 향상시킬 수 있으며, 또한 스택 구성상 전기적인 측면의 볼트형식이 전무한 형태를 추구하면서 스택을 주전력변환장치 박스의 구조물에 취부하기 위한 구조적인 측면의 볼트만 존재하게되므로 유지보수가 용이해지도록 한 플러그인 형식을 가진 고속전철 추진제어장치용 대용량 IGBT 스택에 관한 것이다.The present invention relates to a large-capacity IGBT stack for a high-speed train propulsion control device, in particular, it is possible to improve the stable switching and vibration durability of the power semiconductor device (IGBT) due to the elimination of current imbalance, and to improve the reliability of the entire system In addition, there is only a bolt of the structural aspect for attaching the stack to the structure of the main power converter box while pursuing a form in which there is no electrical bolt type in the stack configuration. A large capacity IGBT stack for a high speed train propulsion control device.

고속전철용 추진 제어장치는 도 1에 도시된 바와같이 PWM 컨버터(1), 필터 커패시터(2) 및 PWM 인버터(3)로 구성되어 전력변환이 이루어지도록 하는 장치이며, DC 링크(Link) 전압은 DC2800V, 출력전류는 1000Arms 급에 해당하는 대용량 전력변환장치이다.As shown in FIG. 1, a propulsion control device for a high speed train is a device configured to perform power conversion by being composed of a PWM converter 1, a filter capacitor 2, and a PWM inverter 3, and a DC link voltage is DC2800V, output current is a large capacity power converter equivalent to 1000Arms.

따라서, 전력용 반도체 소자도 고압/대전류 형태의 IGBT, GTO, 또는 IGBT가 사용되어 스택(Stack)이 구성된다.Therefore, a power semiconductor device also uses a high voltage / high current IGBT, GTO, or IGBT to form a stack.

특히, IGBT는 PPI(Press Pack IGBT)형으로 사용될 수 밖에 없으며 이는 결과적으로 스택 구조를 무겁고 복잡하며 유지보수성을 불리하게 만드는 원인이 되고 있으며, 히트파이프식 냉각기를 채택하고 있어 시스템의 입/출력에 해당하는 버스바 설계는 상당히 중요하다고 할 수 있다.In particular, IGBT can only be used as PPI (Press Pack IGBT) type, which in turn causes the stack structure to be heavy, complicated, and unfavorable, and adopts heat pipe cooler The corresponding busbar design is quite important.

도 2 는 히트파이프식 냉각기를 채택하고 있는 IGBT 스택의 블럭다이어그램으로서, 복수개의 히트파이프(10)의 사이에 프리휠링 다이오드(12)와 IGBT(11)가 연결되어 있는 구조이다.2 is a block diagram of an IGBT stack employing a heat pipe type cooler, in which a freewheeling diode 12 and an IGBT 11 are connected between a plurality of heat pipes 10.

도 3 은 종래의 IGBT 스택구조를 도시한 것으로서, 2개의 플레이트(20) 사이에 중심축(21)이 횡방향으로 설치되고, 상기 중심축(21)의 양측 끝단에는 절연체(22)가 형성된다.3 illustrates a conventional IGBT stack structure, in which a central axis 21 is disposed in a horizontal direction between two plates 20, and insulators 22 are formed at both ends of the central axis 21. .

그리고, 상기 중심축(21)에는 히트파이프 냉각기(23)와 연결된 복수개의 히트파이프(10)가 결합되고, 상기 히트파이프(10)의 사이에는 2개의 프리휠링 다이오드(12)와 IGBT(11)가 설치되며, 상기 히트파이프(10)에는 볼트 취부형 마이너스버스바(13), 플러스버스바(14) 및 출력 버스바(15)가 전면을 향하도록 돌출 형성된 구조이다.In addition, a plurality of heat pipes 10 connected to the heat pipe cooler 23 are coupled to the central axis 21, and two freewheeling diodes 12 and an IGBT 11 are disposed between the heat pipes 10. Is installed, the heat pipe 10 has a bolt-mounted negative bus bar 13, plus bus bar 14 and the output bus bar 15 is formed to protrude toward the front.

그러나, 종래기술은 마이너스버스바, 플러스버스바 및 출력버스바가 볼트 결합형으로 형성된 것이기 때문에 유지보수성이 현저히 떨어지게되고, 소자가 원형(Disk Type)의 PPI 일 경우 소자 내부의 전류 흐름의 경로가 균일하지 못하고 길고 짧은 형태로 형성되어 결과적으로 도통 전류의 불평형의 원인이 되어 최악의 경우 소자가 소손되는 문제점이 발생하고 있었다.However, in the related art, since the negative bus bar, the positive bus bar, and the output bus bar are formed by bolt coupling, maintenance is remarkably degraded. When the device is a disk type PPI, the current flow path inside the device is uniform. It was formed in a long and short form, resulting in an unbalance of the conduction current, causing the device to burn out in the worst case.

따라서, 상기 문제점을 해결하기 위한 본 발명은 중심축 상에 히트파이프 냉각기와 연결된 복수개의 히트파이프를 등간격으로 결합하고, 등간격으로 결합되는 상기 히트파이프들 중에서 서로 마주보는 히트파이프의 사이에는 각각 2개의 IGBT와 2개의 프리휠링 다이오드를 교차시키면서 순차적으로 하나씩 형성하되, 상기 히트파이프의 전면에 플러그인 방식으로 삽입되는 플러스 버스바와 마이너스 버스바 및 출력 버스바를 형성하고, 상기 히트파이프의 배면에는 전류불평형 해소를 위해 상기 IGBT에 연결되는 커먼 버스바를 형성하여 구성하므로서, 전류불평형 해소로 인한 전력용 반도체 소자의 안정적인 스위칭 및 진동 내구성을 향상시킬 수 있고, 시스템 전체의 신뢰성을 향상시킬 수 있으며, 또한 스택 구성상 전기적인 측면의 볼트형식이 전무한 형태를 추구하면서 스택을 주전력변환장치 박스의 구조물에 취부하기 위한 구조적인 측면의 볼트만 존재하게되므로 유지보수가 용이해지도록 한 플러그인 형식을 가진 고속전철 추진제어장치용 대용량 IGBT 스택을 제공함을 목적으로 한다.Accordingly, the present invention for solving the above problems is a plurality of heat pipes connected to the heat pipe cooler on the central axis at equal intervals, and between the heat pipes facing each other among the heat pipes coupled at equal intervals, respectively. The two IGBTs and the two freewheeling diodes are formed one by one sequentially, and a positive bus bar, a negative bus bar, and an output bus bar are inserted into the front surface of the heat pipe in a plug-in manner, and a current unbalance is formed on the rear surface of the heat pipe. By forming and configuring a common bus bar connected to the IGBT to solve the problem, it is possible to improve stable switching and vibration durability of the power semiconductor device due to the elimination of current imbalance, and to improve the reliability of the entire system, and also stack configuration No bolt type in the electrical The purpose is to provide a large-capacity IGBT stack for the high-speed train propulsion control device with a plug-in type that facilitates maintenance because only the structural bolts exist to attach the stack to the structure of the main power converter box while pursuing the shape. It is done.

상기 목적달성을 위한 본 발명은,According to an aspect of the present invention,

청구범위 제 1 항에 의하여, 2개의 플레이트 중심부분에 중심축의 양끝단이 설치되고, 상기 2개의 플레이트 위에 히트파이프 냉각기가 설치되는 고속전철 추진제어장치용 대용량 IGBT 스택에 있어서,
상기 중심축 상에 히트파이프 냉각기와 연결된 복수개의 히트파이프를 등간격으로 결합하고, 등간격으로 결합되는 상기 히트파이프들 중에서 서로 마주보는 히트파이프의 사이에는 각각 2개의 IGBT와 2개의 프리휠링 다이오드를 교차시키면서 순차적으로 하나씩 형성하되, 상기 히트파이프의 전면에는 상기 히트파이프의 전면으로 플러그인 방식으로 삽입되어 상기 프리휠링 다이오드와 IGBT로 연결이 이루어지는 플러스 버스바와 마이너스 버스바 및 출력 버스바를 각각 형성하는 것이다.According to claim 1, in a large-capacity IGBT stack for a high-speed train propulsion control device in which both ends of a central axis are provided at two plate center portions, and a heat pipe cooler is installed on the two plates.
Combining a plurality of heat pipes connected to the heat pipe cooler at equal intervals on the central axis, and between the heat pipes facing each other among the heat pipes coupled at equal intervals, respectively, two IGBTs and two freewheeling diodes. While forming one by one while crossing, the front of the heat pipe is inserted into the front surface of the heat pipe by a plug-in method to form a positive bus bar, a negative bus bar and an output bus bar connected to the freewheeling diode and the IGBT, respectively.

청구범위 제 2 항에 의하여, 상기 히트파이프의 배면에는 상기 IGBT의 입력측과 출력측에서의 전류 불평형을 해소하도록 상기 IGBT에 연결되는 커먼 버스바를 형성하는 것을 특징으로 한다.According to claim 2, the back of the heat pipe is characterized by forming a common busbar connected to the IGBT to solve the current unbalance at the input side and the output side of the IGBT.

청구범위 제 3 항에 의하여, 상기 플레이트의 전면 중앙부에는 취부 고정용 지지대가 전면을 향해 돌출 형성된 것을 특징으로 한다.According to claim 3, wherein the mounting fixing support is protruded toward the front in the front center portion of the plate.

이하, 첨부된 도면 도 4 내지 도 6 을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, with reference to the accompanying drawings Figures 4 to 6 will be described a preferred embodiment of the present invention.

본 발명의 IGBT 스택구조는 도 4(a)에 도시된 바와같이 2개의 플레이트(30) 중심부분에 중심축(31)의 양끝단이 설치되고, 상기 2개의 플레이트(30)의 위에 히트파이프 냉각기(39)가 설치된다.In the IGBT stack structure of the present invention, as shown in FIG. 39 is installed.

그리고, 상기 중심축(31) 상에 히트파이프 냉각기(39)와 연결된 5개의 히트파이프(40)를 등간격으로 결합하고, 등간격으로 결합되는 상기 히트파이프(40)들 중에서 서로 마주보는 히트파이프(40)의 사이에는 각각 2개의 IGBT(34)와 2개의 프리휠링 다이오드(33)를 교차시키면서 순차적으로 하나씩 형성하여 둔다.In addition, the five heat pipes 40 connected to the heat pipe cooler 39 on the central axis 31 are coupled at equal intervals, and the heat pipes facing each other among the heat pipes 40 coupled at equal intervals. Between the 40, two IGBTs 34 and two freewheeling diodes 33 are formed one by one while crossing each other.

이때, 상기 히트파이프(40)의 전면에는 도 4(a)(b)와 같이 플러그인 방식으로 삽입되어 연결되는 플러스 버스바(36)와 마이너스 버스바(35) 및 출력 버스바(37)를 각각 형성한다.In this case, a positive bus bar 36, a negative bus bar 35, and an output bus bar 37, which are inserted and connected to the front surface of the heat pipe 40, are inserted and connected in a plug-in manner as shown in FIGS. Form.

즉, 상기 버스바(35~37)는 도 5에 도시된 바와같이 플러그인 방식으로 삽입이 이루어져 상기 프리휠링 다이오드(33)와 IGBT(34)에 각각 연결되는 것이다.That is, the bus bars 35 to 37 are inserted in a plug-in manner as shown in FIG. 5 and are connected to the freewheeling diode 33 and the IGBT 34, respectively.

그리고, 상기 히트파이프(40)의 배면에는 상기 IGBT(34)의 입력측과 출력측에 대한 전류불평형을 해소하기 위해 상기 IGBT(34)에 연결이 이루어지는 커먼 버스바(38)를 형성한다.A common busbar 38 is formed on the rear surface of the heat pipe 40 to be connected to the IGBT 34 in order to solve the current unbalance of the input side and the output side of the IGBT 34.

상기 플레이트(30)의 전면 중앙부에는 도 4(c)와 같이 취부 고정용 지지대(41)를 전면을 향해 돌출 형성하여 여러개의 스택을 견고하게 연결 사용할 수 있도록 하였다.In the front center portion of the plate 30, as shown in Fig. 4 (c) the mounting fixing support 41 protrudes toward the front to enable the connection of several stacks firmly.

이와같이 구성된 IGBT 스택은 주로 컨버터나 인버터 시스템의 1 상(Phase)을 나타내며, 인버터인 경우는 U, V, W 3개의 스택을, 쵸퍼인 경우 1개의 스택을, 단상 컨버터인경우 2개의 스택을, 단상컨버터 병렬의 컨버터인 경우 4개의 스택을 연결 사용한다.The IGBT stack thus configured mainly represents one phase of a converter or inverter system, three stacks of U, V, and W for the inverter, one stack for the chopper, two stacks for the single-phase converter, In the case of a single-phase converter parallel converter, four stacks are used.

참고로, 고속전철 PWM 컨버터 & 인버터는 단상 컨버터 병렬운전이고, 쵸퍼 부, 인버터부로 구성되어 있어 총 8개의 스택으로 구성된다.For reference, the high-speed train PWM converter & inverter is a single-phase converter parallel operation, consisting of a chopper part and an inverter part, and consists of a total of eight stacks.

상기 설명과 같이 구성된 본 발명에 의하면, 전류불평형 해소로 인한 전력용 반도체 소자의 안정적인 스위칭 및 진동 내구성을 향상시킬 수 있고, 시스템 전체의 신뢰성을 향상시킬 수 있으며, 또한 스택 구성상 전기적인 측면의 볼트형식이 전무한 형태를 추구하면서 스택을 주전력변환장치 박스의 구조물에 취부하기 위한 구조적인 측면의 볼트만 존재하게되므로 유지보수가 용이해지는 효과를 기대할 수 있게 된다.According to the present invention configured as described above, it is possible to improve the stable switching and vibration durability of the power semiconductor device due to the elimination of current unbalance, to improve the reliability of the entire system, and also to the electrical configuration of the bolt in the stack configuration In pursuit of a formless form, only the structural bolts for mounting the stack to the structure of the main power converter box can be expected to facilitate maintenance.

이상에서 설명한 바와같이 본 발명은 중심축 상에 히트파이프 냉각기와 연결된 복수개의 히트파이프를 등간격으로 결합하고, 상기 히트파이프 사이에 2개의 프리휠링 다이오드와 2개의 IGBT를 형성하되, 상기 히트파이프의 전면에 플러그인 타입 플러스 버스바, 마이너스 버스바 및 출력 버스바를 형성하고, 상기 히트파이프의 배면에는 전류불평형 해소를 위한 커먼 버스바를 형성하여 구성하므로서, 전류불평형 해소로 인한 전력용 반도체 소자의 안정적인 스위칭 및 진동 내구성을 향상시킬 수 있고, 시스템 전체의 신뢰성을 향상시킬 수 있으며, 또한 스택 구성상 전기적인 측면의 볼트형식이 전무한 형태를 추구하면서 스택을 주전력변환장치 박스의 구조물에 취부하기 위한 구조적인 측면의 볼트만 존재하게되므로 유지보수가 용이해지도록 한 고속전철 추진제어장치용 대용량 IGBT 스택 구조를 제공하는 효과를 기대할 수 있다.As described above, the present invention combines a plurality of heat pipes connected to a heat pipe cooler at equal intervals on a central axis, and forms two freewheeling diodes and two IGBTs between the heat pipes, Plug-in type plus busbars, negative busbars and output busbars are formed on the front surface, and common busbars are formed on the back of the heat pipe to solve the current unbalance. Structural aspects for mounting the stack to the structure of the main power converter box while improving vibration durability, improving the reliability of the entire system, and pursuing the absence of electrical bolt types in the stack configuration. To ensure easy maintenance It can be expected the effect of providing a large capacity IGBT stack structure for driving the train control device.

Claims (3)

2개의 플레이트 중심부분에 중심축의 양끝단이 설치되고, 상기 2개의 플레이트 위에 히트파이프 냉각기가 설치되는 고속전철 추진제어장치용 대용량 IGBT 스택에 있어서,In a large-capacity IGBT stack for a high-speed train propulsion control device in which both ends of a central shaft are installed at two plate center portions, and a heat pipe cooler is installed on the two plates. 상기 중심축 상에 히트파이프 냉각기와 연결된 복수개의 히트파이프를 등간격으로 결합하고,Combining a plurality of heat pipes connected to the heat pipe cooler at equal intervals on the central axis, 등간격으로 결합되는 상기 히트파이프들 중에서 서로 마주보는 히트파이프의 사이에는 각각 2개의 IGBT와 2개의 프리휠링 다이오드를 교차시키면서 순차적으로 하나씩 형성하되, 상기 히트파이프의 전면에는 상기 히트파이프의 전면으로 플러그인 방식으로 삽입되어 상기 프리휠링 다이오드와 IGBT로 연결이 이루어지는 플러스 버스바와 마이너스 버스바 및 출력 버스바를 각각 형성하는 것을 특징으로 하는 플러그인 형식을 가진 고속전철 추진제어장치용 대용량 IGBT 스택.Among the heat pipes coupled at equal intervals, the heat pipes facing each other are formed one by one while intersecting two IGBTs and two freewheeling diodes, respectively, wherein the front surface of the heat pipe is plugged into the front surface of the heat pipe. A high-capacity IGBT stack for a high-speed train propulsion control device having a plug-in type, which is inserted in such a manner as to form a positive bus bar, a negative bus bar, and an output bus bar connected to the freewheeling diode and the IGBT, respectively. 제 1 항에 있어서, 상기 히트파이프의 배면에는 상기 IGBT의 입력측과 출력측에서의 전류 불평형을 해소하도록 상기 IGBT에 연결되는 커먼 버스바를 형성하는 것을 특징으로 하는 플러그인 형식을 가진 고속전철 추진제어장치용 대용량 IGBT 스택.2. The high-capacity train propulsion control device according to claim 1, wherein a common bus bar is formed on a rear surface of the heat pipe, the common bus bar being connected to the IGBT so as to eliminate current unbalance at the input side and the output side of the IGBT. IGBT stack. 제 1 항에 있어서, 상기 플레이트의 전면 중앙부에는 취부 고정용 지지대가 전면을 향해 돌출 형성된 것을 특징으로 하는 플러그인 형식을 가진 고속전철 추진제어장치용 대용량 IGBT 스택.The high-capacity IGBT stack for a high-speed train propulsion control device according to claim 1, wherein the mounting fixing support is formed to protrude toward the front side of the front center portion of the plate.
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Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH04255469A (en) * 1991-02-08 1992-09-10 Toshiba Corp Heat pipe type semiconductor stack
JPH0837259A (en) * 1994-07-22 1996-02-06 Furukawa Electric Co Ltd:The Heat pipe type thyristor cooler
JPH0863261A (en) * 1994-08-19 1996-03-08 Hitachi Ltd Electronic device
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Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH04255469A (en) * 1991-02-08 1992-09-10 Toshiba Corp Heat pipe type semiconductor stack
JPH0837259A (en) * 1994-07-22 1996-02-06 Furukawa Electric Co Ltd:The Heat pipe type thyristor cooler
JPH0863261A (en) * 1994-08-19 1996-03-08 Hitachi Ltd Electronic device
JP2000060106A (en) 1998-08-14 2000-02-25 Toshiba Corp Power converter

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