[实用新型]一种基于压接式器件的单相半桥功率模块

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种基于压接式器件的单相半桥功率模块，属于大功率变流器功率模块技术领域。

背景技术

中高压大功率变流器是利用电力电子器件的通断作用将工频交流电变换成为电压和频率可变的交流电，在电力、冶金、船舶、市政、石化、水泥、矿山等行业具有广泛的应用。

目前，中高压大功率变流器通常使用压接式器件，比如：ETO（ Emitter turn-off Thyristor，发射极关断晶闸管），IGTO（Integrated Gate Turn-off Thyristor，集成门极可关断晶闸管），IGCT（Intergrated Gate Commutated Thyristor，集成门极换向晶闸管），IEGT（Injection Enhanced Gate Transistor，栅极注入增强型晶体管），压接式二极管等，压接式二极管等，而基于压接式器件的功率模块是中高压大功率变流器的核心部件。所以设计一种空间体积小、功率密度高、结构紧凑、模块化的功率模块是非常必要的。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种基于压接式器件的单相半桥功率模块，采用单串式的压接方式，空间体积小、功率密度高、结构紧凑，模块化的设计便于组合成更复杂的功率结构，易于电气连接和维护。

为实现上述目的，本实用新型的技术解决方案是：

一种基于压接式器件的单相半桥功率模块，其特征在于：至少包括压接式全控器件、压接式二极管、散热器，压接式全控器件、压接式二极管、散热器同轴压装形成功率串；功率串的两端分别通过上下绝缘子压装于压装机构内，绝缘子用于将功率串和压装机构进行电气隔离，压装机构用于压接、支撑功率串；所述压接式全控器件为IGTO，或者为IGCT，或者为IEGT。

所述功率串内部的电气连接通过直流正极输入母排、直流负极输入母排、第一连接母排、第二连接母排、第三连接母排和散热器实现。

所述直流正极输入母排和直流负极输入母排用于连接外部缓冲电路或者直流电源，所述连接母排的一端汇合作为交流输出端。

所述功率串按照从上往下顺序依次包括：第一连接母排、散热器一、压接式二极管二、直流负极输入母排、散热器二、压接式全控器件二、第二连接母排、散热器三、压接式二极管一、直流负极输入母排、散热器四、压接式全控器件一、散热器五、第三连接母排，其中，压接式全控器件二相对于压接式全控器件一相翻转180°设置，压接式二极管二相对于压接式二极管一翻转180°设置。

本实用新型的有益效果如下：

本实用新型提供的一种基于压接式器件的单相半桥功率模块，将压接式全控器件、压接式二极管和散热器沿一条直线压装，形成功率串，结构紧凑，空间体积小；模块化的设计便于组合成更复杂的功率结构，易于电气连接和维护，可以广泛应用于中高压大功率变流器装置中。

附图说明

图1是单相半桥功率模块的电路原理图；

图2是单相半桥功率模块的三维立体结构图；

图3是单相半桥功率模块在三维立体结构下的电路原理示意图；

其中，附图标记为：1为压接式全控器件一，2为压接式全控器件二，3为压接式二极管一，4为压接式二极管二，5-9均为散热器，10为直流正极输入母排，11为直流负极输入母排，12为上绝缘子，13为下绝缘子，14为压装机构，15为第一连接母排，16为第二连接母排，17为第三连接母排，18为压接式全控器件符号，19为压接式二极管符号。

具体实施方式

下面通过具体的实施方式并结合附图对本实用新型做进一步详细说明：

一种基于压接式器件的单相半桥功率模块，至少包括压接式全控器件、压接式二极管、散热器，压接式全控器件、压接式二极管、散热器同轴压装形成功率串；功率串的两端通过分别为上下绝缘子压装于压装机构内，绝缘子用于将功率串和压装机构进行电气隔离，压装机构用于压接、支撑功率串；所述压接式全控器件为IGTO，或者为IGCT，或者为IEGT。

所述功率串内部的电气连接通过直流正极输入母排、直流负极输入母排、连接母排和散热器实现。

所述直流正极输入母排和直流负极输入母排用于连接外部缓冲电路或者直流电源，所述连接母排的一端汇合作为交流输出端。

如图1所示，压接式全控器件VT1、VT2和压接式二极管D1、D2构成单相半桥拓扑，DC+为直流正极输入，DC-为直流负极输入，L为交流输出端。