[实用新型]一种IGBT功率系统

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种功率模块系统，具体涉及一种IGBT功率系统。

背景技术

随着工业技术的快速发展，大型电力电子设备在各行业的应用越来越广泛，功率等级和功率密度也越来越高，以IGBT为核心器件的功率模块是大型电力电子设备的核心部件，由于使用环境特殊，要求功率模块具有结构紧凑、维护方便、功率密度高等特点，因此，功率模块常常被设计成一个功能完善的模块单元。

现有的IGBT功率模块一般主要由多个相互分立的IGBT元件并联再结合相当数量的直流滤波电容组成，结构松散，需占用较大的设备空间，使得现有IGBT功率模块存在如下缺陷：

1、由于电力电子设备整机结构体积的限制，并联的IGBT元件或直流滤波电容数量受到限制，不能满足高功率等级和高功率密度的需求；

2、同时IGBT元件相互分立的结构往往需要采取相互分立的散热方案，结构复杂，不利于整机体积的减小和功率密度的提高；

3、过多IGBT元件的直接并联容易引起IGBT元件之间电流不均衡、IGBT元件与滤波电容之间的杂散电感高导致IGBT关断时产生过电压击穿等问题；

4、同时IGBT功率模块体积庞大使整机成本大大增加。

实用新型内容

本实用新型要解决的技术问题是，提供一种IGBT功率系统，克服现有技术存在的上述缺陷，满足对IGBT功率模块高功率等级和高功率密度的要求。

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：构造一种IGBT功率系统，包括系统单元，该系统单元包括IGBT功率组件、直流滤波电容组件和正、负直流Bus连接铜排；所述IGBT功率组件包括多个IGBT功率模块、连接该多个IGBT功率模块的IGBT驱动板和并联该多个IGBT功率模块输出端的交流引出铜排；所述直流滤波电容组件包括多个直流滤波电容和电容固定组件；所述正、负直流Bus连接铜排包括层叠布置的正直流Bus连接铜排、负直流Bus连接铜排和设置在该正直流Bus连接铜排与负直流Bus连接铜排之间的绝缘层；所述正、负直流Bus连接铜排并联所述多个直流滤波电容、并联所述多个IGBT功率模块输入端；

其特征在于，所述系统单元的所述IGBT功率组件和直流滤波电容组件紧邻设置；所述正、负直流Bus连接铜排位于所述直流滤波电容组件上方；

所述系统单元包括支撑件，该支撑件包括安装板和设置在该安装板相对两侧的折边，该安装板包括阵列布置并与所述直流滤波电容的外圆柱面相配合的多个定位通孔和与该多个定位通孔相邻的安装窗口，所述电容固定组件将所述多个直流滤波电容经该多个定位通孔固定连接在所述安装板上；

两个所述系统单元以所述支撑件的折边相对安装，该相对连接的两个所述支撑件呈箱形；所述IGBT功率系统包括连接该两个支撑件的连接结构和呈板状的液冷换热器；

每个所述系统单元的所述IGBT功率组件经所述安装窗口连接在所述液冷换热器上；所述IGBT功率组件的所述多个IGBT功率模块横向阵列连接在所述液冷换热器侧表面上，该多个IGBT功率模块输入端紧邻所述直流滤波电容组件连接在所述正、负直流Bus连接铜排的连接端上；所述IGBT驱动板位于所述多个IGBT功率模块上方。

在本实用新型的IGBT功率系统中，所述IGBT功率组件包括每个所述IGBT功率模块对应的门极附加板和无感吸收电容，所述门极附加板与对应的IGBT功率模块连接并按IGBT功率模块、门极附加板、IGBT驱动板顺序设置在所述IGBT功率模块上方，所述无感吸收电容连接在所述IGBT功率模块与所述正、负直流Bus连接铜排的连接端上。

在本实用新型的IGBT功率系统中，所述交流引出铜排的引出连接点位于该交流引出铜排与所述多个IGBT功率模块输出端并联连接侧的相对侧中部，包括位于该引出连接点与该并联连接侧之间的长孔，该长孔的长度与各并联点中部两侧的中点之间的距离相当。

在本实用新型的IGBT功率系统中，包括覆盖在所述IGBT功率组件上方的保护罩。

在本实用新型的IGBT功率系统中，两个所述系统单元结构平面对称。

在本实用新型的IGBT功率系统中，连接两个所述支撑件的所述连接结构包括连接所述支撑件的上板、下板，所述上板和下板分别包括相对的连接折边，该相对的连接折边与两个所述支撑件的安装板相匹配或与两个所述支撑件的折边相匹配，所述上板的连接折边和下板的连接折边与两个所述支撑件匹配连接。

在本实用新型的IGBT功率系统中，包括设置在所述下板一端端部、下侧表面与所述下板下侧表面平齐的连接短边。