[实用新型]一种基于IGBT模块的功率单元

说明书

技术领域

本实用新型涉及功率器件领域，具体涉及一种基于IGBT模块的功率单元中功率模块的排列布局。

背景技术

目前电器设备的功率模块通常是同时工作，功率模块同时工作时所产生的热量比较集中，不易散发，散热器的散热速度较慢，因此，往往需要加大对散热器的进风或增加散热器的投入才能满足控温要求，散热效果不理想，且散热成本高。

实用新型内容

本实用新型的目的在于解决现有技术中的问题，提供一种功率模块为对称排布，功率模块间为交替工作形式的功率单元，交替工作时，功率单元中的热量传导至散热器的不同区域，热量产生区域不集中，因此，散热器对功率模块所产生的热量的散热速度快，散热成本较低，效果好，而且能够在一定程度上延长功率器件的使用寿命。

为达成上述目的，本实用新型采用如下技术方案：

一种基于IGBT模块的功率单元，包括功率模块和散热器；所述功率模块包括第一IGBT、第二IGBT、第三IGBT和第四IGBT，其中，直流电源正极连接第一IGBT的集电极，直流电源负极连接第四IGBT的发射极，第三IGBT的发射极与零线连接，第三IGBT的集电极连接第二IGBT的集电极，第二IGBT的发射极分别连接第一IGBT的发射极和第四IGBT的集电极；所述散热器包括进风口和出风口，散热风从进风口流向出风口形成风向；所述第一IGBT、第二IGBT、第三IGBT和第四IGBT固定连接于散热器上；所述第一IGBT和第四IGBT沿散热器的风向轴向排布，第二IGBT和第三IGBT设置于第一IGBT和第四IGBT之间，第二IGBT和第三IGBT以通过第一IGBT和第四IGBT的直线为对称轴对称设置。

进一步地，所述第一IGBT、第二IGBT、第三IGBT以及第四IGBT的发射极和集电极的连线所在方向均垂直于所述风向。

本实用新型所述的技术方案相对于现有技术，取得的有益效果是：

(1)由于本技术方案中将功率模块中的第一IGBT、第二IGBT、第三IGBT和第四IGBT器件在散热器上采用对称的形式排布，且各IGBT器件模块之间采用交替运行的工作形式，交替工作时，功率模块在散热器上传导热量的部位位于散热器的不同区域，而不是集中发热，很好地解决了散热器对功率模块的散热问题，散热速度快，散热成本较低，同时在一定程度上延长了功率模块的使用寿命。

(2)将第一IGBT和第四IGBT沿散热器的风向轴向排布，第二IGBT和第三IGBT设置于第一IGBT和第四IGBT之间，并以通过第一IGBT和第四IGBT的直线为对称轴对称设置，该排布方式有效地减少了功率单元间的杂散电感，最大限度地方便了功率单元中母排组件的排布与连接。

(3)将第一IGBT、第二IGBT、第三IGBT和第四IGBT本身均以平行于风向的方式设置，即各IGBT的发射极和集电极的连线所在方向均垂直于风向，可有效避免第一IGBT和第四IGBT遭受过压击穿的风险，延长功率模块的使用寿命。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本实用新型的进一步理解，构成本实用新型的一部分，本实用新型的示意性实施例及其说明用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的不当限定。在附图中：

图1为本实用新型实施例功率模块在散热器上的排布示意图；

图2为本实用新型实施例拓扑结构原理图；

图3为本实用新型实施例波形示意图。

具体实施方式

为了使本实用新型所要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚、明白，以下结合附图和实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

如图1至图3所示，本实用新型实施例中，功率单元包括功率模块1和散热器2。

功率模块1包括第一IGBT11、第二IGBT12、第三IGBT13和第四IGBT14，其中，直流电源正极DC+连接第一IGBT11的集电极，直流电源负极DC-连接第四IGBT14的发射极，第三IGBT13的发射极连接零线，第三IGBT13的集电极连接第二IGBT12的集电极，第二IGBT12的发射极连接第一IGBT11的发射极和第四IGBT14的集电极，交流输出端为A。