[实用新型]水冷功率模块

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种功率模块，尤其涉及一种水冷功率模块。

背景技术

功率模块是风能产品的核心部分，其散发热量较多，对散热的要求很高。一般要使用散热器散热，在功率等级高的产品中，要使用散热效果好的水冷散热器进行散热。现有的产品中，一些水冷功率模块只是在水冷散热器一面安装IGBT(绝缘栅双极晶体管)，这样水冷散热器的利用率太低；另外一些产品中的水冷功率模块，虽然是在水冷散热器双面安装IGBT，但同样电容也分别安装在散热器两侧。这种安装方式存在一些问题：1、在水冷散热器双面安装IGBT，装配完正面IGBT后，装配背面IGBT很不方便。因为安装IGBT需要涂硅脂，散热器要放平，需要特制的工装保护前面安装好的IGBT。2、对电容器件外形尺寸限制很大，电容高度不能太高，造成器件选择余地很小，可能需要定做体积小的金膜电容。3、水冷散热器双面安装IGBT、电容，造成散热器尺寸较大，加工难度提高。4、水冷功率模块重量比较重，将近40—50KG，不易维护安装。

实用新型内容

本实用新型要解决的技术问题在于，针对现有技术中存在的水冷功率模块重量较重，散热器加工尺寸较大、加工难度较大、整体利用率不高的问题，提供一种重量较轻、散热器尺寸小、加工难度相对较小、整体利用率高的水冷功率模块。

本实用新型通过以下技术方案来解决上述技术问题：一种水冷功率模块，包括IGBT组件、电容组件，其中IGBT组件包括水冷散热器，在水冷散热器的两面对称设置至少一对IGBT，所述IGBT组件与电容组件通过母排组件电连接。

所述IGBT连接有第一铜排组件。

所述电容组件包括多个电容组成的电容组，所述电容组连接有第二铜排组件。

所述母排组件由正、负母排组成，所述第一、第二铜排组件都分别由正、负铜排组成，所述正母排分别与第一、第二铜排组件的正铜排连接，负母排分别与第一、第二铜排组件的负铜排连接。

第一铜排组件的负铜排叠放在第一铜排组件的正铜排之上，二者之间设有绝缘膜；负母排叠放贴合在第一铜排组件的负铜排上；负母排上面叠放有正母排，二者之间设有绝缘膜。

第一铜排组件的正铜排宽度宽于负铜排宽度，负铜排外侧与负铜排不接触的正铜排上设有连接孔，正母排下面设置有与连接孔对应连接的连接柱，负母排开有通孔，连接柱穿装在通孔中并与通孔内壁之间留有间隙。

第一铜排组件的负铜排与负母排之间通过螺钉固定连接在一起，正母排对应螺钉的位置开有安装孔，螺钉穿装在安装孔内并与安装孔内壁留有间隙。

正、负母排同侧都间隔设有向上翻折的支臂，正母排的支臂与负母排的支臂相互交错设置并相邻支臂之间留有间隙。

所述正母排、负母排的支臂分别与第二铜排组件的正铜排、负铜排一一对应连接。

所述水冷散热器两端分别设有与其垂直的安装板，所述安装板与电容组件的支撑架通过挂板可拆卸固定连接在一起。

由于功率模块中IGBT发热量很大，水冷散热器主要是用于IGBT的散热，本发明将电容从功率模块中分离出来，形成单独的电容组件。这样功率模块分为IGBT组件、电容组件，其中IGBT组件包括水冷散热器，在水冷散热器的两面一一对应设置至少一对IGBT，由于功率模块要求水冷散热器正反两面的IGBT并联，一一对应设置可保证模块的铜排在水冷散热器的两面对称，很好保证了两面对应的IGBT的均流。由于水冷散热器只用于IGBT的散热，尺寸大大缩小，降低了散热器的加工难度和加工成本。由于IGBT组件与电容组件是分别设置的，并且可拆卸连接，可以分别很方便的安装和维护，并且由于将电容组件与模块组件分开，电容尺寸可以不受很多限制。另外，分别设置的IGBT组件和水冷散热器的重量仅15KG，电容组件重量仅24KG，重量减轻很多。

第一、第二铜排组件之间通过母排组件连接，为了连接方便，并且不占用太多空间，母排组件与第一铜排组件上下叠放。其中第一铜排组件的负铜排叠放在第一铜排组件的正铜排之上，二者之间设有绝缘膜；负母排贴合叠放在第一铜排组件的负铜排上；负母排上面叠放有正母排，二者之间也设有绝缘膜。

第一铜排组件与母排组件连接方式是：第一铜排组件的负铜排与负母排是直接贴合固定在一起，第一铜排组件的正铜排设有穿过负母排并不与负母排接触的连接柱，连接柱与正母排固定连接在一起，这种连接方式既保证了连接的可靠，也保证了正母排、正铜排与负母排、负铜排之间的绝缘性能。