[发明专利]功率端子组及功率电子模块

说明书

技术领域

本发明涉及功率电子模块技术领域，具体涉及一种功率端子组及包括该功率端子组的功率电子模块。

背景技术

大功率变流器在轨道交通、工业变流、新能源等领域的应用越来越广泛。大功率变流器中使用的功率半导体芯片IGBT越来越短的开关时间导致了过高的dv/dt和di/dt，由于寄生电感(或称杂散电感)的存在，在IGBT关断时会产生尖峰电压，一般尖峰电压在IGBT上容易表现为超过最大允许电压的过电压，这种过电压再加上直流母线电压可能导致V_ce>V_ce(Max)，过电压可能直接导致IGBT芯片损坏，这将导致了分布杂散电感对功率器件关断特性有更重要的影响。

由于杂散电感对功率电子模块的开关损耗有着重大的影响，因此降低功率模块内部的杂散电感对于增加功率电子模块的功率密度、开关密度和可靠性有重大意义。

目前市场上流行的功率模块的母排端子结构通常是采用由阳极端子11’和阴极端子12’连接形成的直板型并排结构，如图8所示，母排端子的复杂引脚结构会造成的涡流损耗以及电流分布不均，可能反而会增加母排的电感；而且这种直板型并排结构的母排端子具有较大的电流路径，使得这种母排端子具有较高的杂散电感。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是，提供一种能降低电感的功率端子组。

本发明的技术解决方案是，提供一种具有以下结构的功率端子组，包括阳极端子和阴极端子，所述阳极端子和阴极端子在竖直方向呈蛇形蜿蜒叠层结构，且阳极端子与阴极端子构造成：两者的结构相互配合，以使在通入电流时，阳极端子与阴极端子产生的电感可相互抵消。

与现有技术相比，本发明的功率端子组具有以下优点。由于阳极端子和阴极端子在竖直方向呈蛇形蜿蜒结构，因此，阳极端子和阴极端子内部相邻层之间的电流方向相反，阳极端子内部和阴极端子内部产生的电感可相互抵消。另外，由于阳极端子和阴极端子的结构相互配合，尤其是使得阳极端子和阴极端子相对或相配合的部分上的电流方向相反，可实现阳极端子及阴极端子周围产生的杂散电感相互抵消，从而降低功率端子组的整体电感，得到低电感功率端子组。

在一个实施例中，所述阳极端子的上部与所述阴极端子的上部为镜像对称结构，所述阳极端子的下部与所述阴极端子的下部相互交叠，所述阳极端子的引脚与所述阴极端子的引脚间隔设置。由于阳极端子的上部与阴极端子的上部为镜像对称结构，从阳极端子上通入一定量的电流后，电流经阴极端子流出，阳极端子的上部与阴极端子的上部的对应部位的电流方向相反，该两部分上产生的电感可相互抵消。另外，由于阳极端子的下部与所述阴极端子的下部相互交叠以及阳极端子的引脚与所述阴极端子的引脚间隔设置这样的结构设置，使得下部和引脚的电感也可以抵消，从而最大限度地降低了杂散电感。

在一个实施例中，所述阳极端子包括：

安装部；

竖向连接部，其与安装部垂直连接；

两个第一弯折部，两个第一弯折部均与竖向连接部垂向连接，且平行同向设置，每个第一弯折部由两个与安装部平行的平行连接部以及两个与安装部垂直的垂向连接部间隔连接形成，且构成两个反向的弯折部分；

两个L型的交叠部，分别连接在两个第一弯折部的末端且L型的交叠部相向设置；以及

四个引脚，其分别连接在两个L型的交叠部上，包括两个沿L型的交叠部向外延伸并相互远离的引脚和两个向内侧延伸相互靠近的引脚。在阳极端子中，两个反向的弯折部分由于流动电流方向相反，因此产生的电感可以在一定程度上形成抵消，从而降低阳极端子内部的电感。

在一个优选的实施例中，阳极端子中两个第一弯折部处于第二个弯折部分之间的间隙比第一个弯折部分之间的间隙大，两个L型的交叠部之间的间隙从大变小。

在一个实施例中，与所述阳极端子相配的阴极端子包括：

安装部；

竖向连接部，其与安装部垂直连接；

两个第一弯折部，两个第一弯折部均与竖向连接部垂向连接，且平行同向设置，每个第一弯折部由两个与安装部平行的平行连接部以及两个与安装部垂直的垂向连接部间隔连接形成，且构成两个反向的弯折部分；

两个L型的交叠部，分别连接在两个第一弯折部的末端且L型的交叠部相离设置；以及

四个引脚，其两两轴对称连接在两个L型的交叠部向外侧凸出的部分上。