[实用新型]一种前置高压端子的复合母排和功率单元

说明书

本实用新型公开了一种前置高压端子的复合母排和功率单元，该复合母排包括正极板、负极板、U相交流极板、V相交流极板、W相交流极板、绝缘膜、高强度绝缘条和高强度绝缘板；U相交流极板、V相交流极板和W相交流极板，三相交流极板相互设置在同一平面设置，每相之间采用高强度绝缘条隔离；U相交流极板、V相交流极板和W相交流极板上下表面热敷绝缘膜构成交流母排，正极板上下表面热敷绝缘膜构成正母排；负极板上下表面热敷绝缘膜构成负母排；正母排、负母排和交流母排相互层叠设置，每层之间采用高强度绝缘板隔离。本实用新型满足主电路低感要求的同时减小了系统体积、重量和成本，实现了功率单元和变流装置的小型化和轻量化设计。

技术领域

本实用新型属于半导体功率器件应用技术领域，尤其涉及一种前置高压端子的复合母排和功率单元。

背景技术

随着中国铁路行业的飞速发展，电力电子科学技术的不断提高，大功率器件在变流器上得到广泛应用，功率单元作为整个变流器的核心部件，高速动车组和电力机车对其可靠性的要求也越来越高。

大功率IGBT和SiC等功率器件在开通和关断过程中，尤其是关断过程会产生很高的尖峰电压，而这种尖峰如果得不到抑制，会使通过器件的电流增大，导致器件过热，甚至会使功率器件超出安全工作区而损坏。目前的功率单元集成度不高，接口设置分为三类：第一类是高压接口前置、水冷接口后置，实现水电分离布置；第二类是直流高压接口前置、交流高压接口和水冷接口后置，构成水电混合布置方案一；第三类是交流高压接口和水冷接口前置、直流高压接口后置，构成水电混合布置方案二。三种接口设置方法均影响功率单元的外形结构及尺寸，而且对于变流器侧需设置单水快速连接装置或水电快速连接装置，既增加了成本又难以实现变流装置的小型化。

实用新型内容

本实用新型的目的在于克服上述现有技术的缺点，提供一种前置高压端子的复合母排和功率单元。

本实用新型的目的是通过以下技术方案来实现的：

本实用新型首先提出一种前置高压端子的复合母排：包括正极板、负极板、U相交流极板、V相交流极板、W相交流极板、绝缘膜、高强度绝缘条和高强度绝缘板；所述U相交流极板、V相交流极板和W相交流极板，三相交流极板相互设置在同一平面设置，每相之间采用高强度绝缘条隔离；所述U相交流极板、V相交流极板和W相交流极板上下表面热敷绝缘膜构成交流母排，所述正极板上下表面热敷绝缘膜构成正母排；所述负极板上下表面热敷绝缘膜构成负母排；所述正母排、负母排和交流母排相互层叠设置，每层之间采用高强度绝缘板隔离。

进一步，上述U相交流极板、V相交流极板和W相交流极板均为铜排，相互之间并行平面设置。

进一步，上述绝缘膜为聚酯类薄膜。

进一步，上述高强度绝缘板材料有FR4、GPO-3、气泡棉和硅胶垫。

进一步，上述正母排、负母排或交流母排为偏平状结构，相互之间平行层叠设置。

进一步，上述正母排的正端子、负母排的负端子和交流母排的U相端子、V相端子、W相端子均设置在各母排同一端，且各个端子表面均电解镀锡处理。

进一步，以上集中布置高压端子，即所述正端子、负端子和U相端子、V相端子、W相端子相向背靠背折弯设置。

本实用新型还提出一种功率单元：包括半导体功率器件、半导体功率器件驱动保护装置、散热器和高压电气连接装置；所述半导体功率器件安装在所述散热器上，所述半导体功率器件驱动装置安装在半导体功率器件上部或与半导体功率器件电气连接通过线束引至功率单元外侧安装；所述高压电气连接装置为前置高压端子的复合母排，所述前置高压端子的复合母排设置在半导体功率器件上方且与半导体功率器件机械和电气连接，所述前置高压端子复合母排的高压端子即为功率单元的高压输入/输出端子，其中正端子、负端子同向折弯布置，U相端子、V相端子、W相端子背向折弯布置。

本实用新型具有以下有益效果：