[发明专利]一种功率器件散热结构及逆变器

说明书

本发明适用于功率器件散热技术领域，提供了一种功率器件散热结构及逆变器，该散热结构包括：散热器、所述散热器的至少两侧均间隔设有多个单管封装的功率器件，所述散热器和所述功率器件之间设有陶瓷基片，所述散热器的底部设有风冷装置，用于带走从多个所述功率器件导入所述散热器的热量。本发明通过将功率器件进行单管封装，压接在散热器的至少两侧，一方面充分利用散热器齿片的长度，降低散热片的温度梯度，提高了功率密度；另一方面充分利用了散热器背面的空间，提高单位体积的散热功率；另外相对于模块封装的功率管，本发明的发热点较为分散，解决了发热集中不利于散热的问题。

技术领域

本发明属于功率器件的散热技术领域，尤其涉及一种功率器件散热结构及逆变器。

背景技术

在大型地面光伏电站中使用的光伏逆变器主要有集中逆变器、组串逆变器和集散逆变器。集中逆变器为单级变换器，后两种逆变器均由“升压+逆变”两级变换器组成，因此在相同功率段时，组串逆变器和集散逆变器的成本和体积都会比较高。随着光伏行业“平价上网”时代的到来，光伏电站对光伏逆变器成本要求越来越高。

目前，行业内各个厂家通过提高单机功率以实现降低逆变器的单瓦成本，比如从2014年组串逆变器单机功率普遍在20KW以下，到了2020年，各厂家组串逆变器已经做到单机200KW以上，单瓦成本从0.2元/W降到0.08元/W，降本效果显著。单机功率的提高需要接入更多的光伏组串，以两路组串组成1个MPPT的BOOST电路为例，在20KW逆变器上，只需接入4个组串，内置两个BOOST电路，但在225KW逆变器，需要接入24个组串，内置12个BOOST电路，这就需要增大逆变器机柜体积以放置更多的BOOST电路，同时逆变器重量也会增加，这就会增加现场安装的难度和工作量，也不方便后期更换和维护。这就要求提高光伏逆变器的功率密度，尽可能的降低机柜的体积和重量。目前，各厂家100KW以上的光伏逆变器中的BOOST电路大多使用IGBT模块，如英飞凌的Easy3B封装的IGBT模块等、Vincotec的Flow2封装的IGBT模块等，并将IGBT模块压接在单面散热器上，缺点是功率密度低、功率模块成本高，同时IGBT模块发热比较集中不利于散热。

发明内容

本发明实施例提供一种功率器件散热结构，旨在解决现有的功率器件功率密度低、成本高及功率模块发热集中不利于散热的问题。

本发明实施例是这样实现的，本实施例提供一种功率器件散热结构，包括，散热器、所述散热器的至少两侧均间隔设有多个单管封装的功率器件，所述散热器和所述功率器件之间设有陶瓷基片，所述散热器的底部设有风冷装置，用于带走从多个所述功率器件导入所述散热器的热量。

更进一步地，所述散热器包括，两相对设置的基板，两个所述基板之间设有多个散热齿片，所述基板的外侧压接有所述功率器件。

更进一步地，所述陶瓷基片和所述功率器件通过弹性刚片连接。

更进一步地，所述功率器件采用T0247封装或T0220封装。

更进一步地，所述陶瓷基片为氧化铝材质或氮化硅材质。

更进一步地，所述陶瓷基片的两侧均涂有导热硅脂。

更进一步地，所述功率器件上还粘贴有用于测量功率器件温度的温度传感器。

更进一步地，还包括报警装置，用于当所述功率器件的温度在预设时间内上升的频率大于预设阈值时，输出告警保护信号。

更进一步地，本发明还提供一种逆变器，包括上述的功率器件散热结构。

本发明通过在散热器的至少两侧均间隔压接有单管封装的功率器件，本发明充分利用散热器齿片的长度，降低齿片上的温度梯度，提高了功率器件的功率密度，同时充分利用散热器背面的空间，提高单位面积的散热功率。另外，单管封装的功率器件相比较模块封装成本低，并且本发明功率器件的发热点较为分散，解决了现有功率器件发热集中不利于散热的问题。

附图说明