[发明专利]大电流高密度插针式整流桥

说明书

【技术领域】

本发明涉及一种电力整流桥，尤其涉及插针式整流桥。

【背景技术】

随着科技的发展，电焊机、变频器等电器用品、电力器械正向高密、微型化方向发展，国内外市场非常需求额定电流大于50A的插针式整流桥，例如，小型逆变焊机上急需配套额定电流大于50A的插针式整流桥，现在配套的电流30A以下的插针式整流桥，俗称扁桥，其结构如图1、图2所示，它由PN型二极管芯片1、连接电极底片2、电极插针3和绝缘封装体4组成，四个PN型二极管芯片1按桥式整流电路连接在连接电极底片2上，四根电极插针3从连接电极底片2上引出，四个PN型二极管芯片1、连接电极底片2和四根电极插针3组成的桥式整流电路由绝缘封装体4封装成一体，只有四根电极插针3的插针端外露。

由于插针式整流桥需要满足高密度、微型化的要求，作为绝缘的绝缘封装体的厚度受到一定限制，桥式整流电路的散热性与绝缘性直接影响到产品性能指标、使用全安性和使用寿命。由于热阻直接影响到整流桥的最大额定电流；绝缘封装体直接影响到产品的绝缘性，从散热、高密度、微型化的角度来讲，绝缘封装体的厚度越小越好，但从绝缘性能来看绝缘封装体的厚度越大越好，这对矛盾在现有的插针式整流桥没有得到解决，目前行中业通常采用优先顾及绝缘性，牺牲最大额定电流的设计方案。现有用于小型逆变焊机上的插针式整流桥由于受散热、高密度、微型化的要求，其绝缘性能不好，绝缘耐压小于1500V，热阻值大，逆变焊机升温快，通流能力低，虽然标称最大限流为30A，实际上达不到，无法满足逆变焊机的最大额定电流的要求，仅此因素，逆变焊机的性能指标只能达到设计指标的80%左右，就是这种逆变焊机，在夏季也很容易因机温太高而烧坏，因此插针式整流桥的性能好坏直接影响逆变焊机的性能，它已成为束缚逆变焊机等现代机电装备发展的重要影响因素。

【发明内容】

为了克服现有插针式整流桥不能同时满足绝缘性和最大限流的缺陷，本发明的目的是提供一种大电流高密度插针式整流桥。

本发明采取的技术方案如下：

一种大电流高密度插针式整流桥，其特征是：包括二极管芯片、连接电极底片、电极插针、绝缘封装体、金属内镀层、绝缘陶瓷层、金属外镀层、散热底板和绝缘弹性胶体，金属外镀层和金属内镀层分别设置在绝缘陶瓷层的两侧面上，形成双金属镀层绝缘板，双金属镀层绝缘板通过金属外镀层焊接在散热底板上，连接电极底片焊接在金属内镀层上，四个二极管芯片按桥式整流电路连接在连接电极底片上，四根电极插针从连接电极底片上引出，四个二极管芯片、连接电极底片和四根电极插针组成的整流路依次由绝缘弹性胶体和绝缘封装体包覆封装成一体，四根电极插针露出，散热底板凸出绝缘封装体。

进一步，在四个二极管芯片中有二个是PN型二极管芯片和二个NP型二极管芯片，其中PN型二极管芯片的连接面为P极，NP型二极管芯片的连接面为N极。

进一步，所述绝缘弹性胶体为硅胶体。

由于在陶瓷绝缘层的两侧面设有金属镀层，既便于陶瓷绝缘层与散热底板之间的可靠焊接，也便于陶瓷绝缘层与连接电极底片之间的可靠焊接，同时保证了连接电极底片与散热底板之间的绝缘性，四个二极管芯片均焊接在连接电极底片上，工作时二极管芯片所产生的热量会依次传递给连接电极底片、金属内镀层、绝缘陶瓷层、金属外镀层，最后传给散热底板，而散热底板与外界空气接触，因此插针式整流桥的热性指标和绝缘性能指标得到了同步提高，由于在二极管芯片与绝缘封装体之间增设有绝缘弹性胶体，二极管芯片受热变形后，由绝缘弹性胶体作为变形缓和体，避免了二极管芯片与绝缘封装体之间刚性接触，杜绝了二极管芯片受热变形压迫损坏现象，这样既能提高产品的最大绝缘电压和最大额定电流，确保插针式整流桥的绝缘电压大于3000V，额定电流容量大于50A，比现有技术提高30%~50%。产品的使用安全性能得到大幅度提高，能够满足市场对大电流插针式整流桥的需求。

【附图说明】

图1为现有插针式整流桥的结构示意图；

图2为图1的左视图；

图3为本发明的结构示意图；

图4为图3的右视图。

图中：1-二极管芯片；2-连接电极底片；3-电极插针；4-绝缘封装体；5-金属内镀层；6-绝缘陶瓷层；7-金属外镀层；8-散热底板；9-绝缘弹性胶体。

【具体实施方式】

下面结合附图说明本发明的具体实施方式：

一种大电流高密度插针式整流桥，如图3、图4所示，包括二极管芯片1、连接电极底片2、电极插针3、绝缘封装体4、金属内镀层5、绝缘陶瓷层6、金属外镀层7、散热底板8和绝缘弹性胶体9，金属外镀层7和金属内镀层5分别设置在绝缘陶瓷层6的两侧面上，形成双金属镀层绝缘板，双金属镀层绝缘板通过金属外镀层7焊接在散热底板8上，连接电极底片2焊接在金属内镀层5上，四个二极管芯片1按桥式整流电路连接在连接电极底片2上，四根电极插针3从连接电极底片2上引出，四个二极管芯片1、连接电极底片2和四根电极插针3组成的整流电路依次由绝缘弹性胶体9和绝缘封装体4包覆封装成一体，四根电极插针3露出，散热底板8凸出绝缘封装体4，所述二极管芯片1分为PN型二极管芯片和NP型二极管芯片，PN型二极管芯片的连接面为P极，NP型二极管芯片的连接面为N极，所述绝缘弹性胶体9为硅胶体。