[发明专利]IGBT双管并联功率模块

说明书

技术领域

本发明涉及电力电子技术领域，特别是涉及一种IGBT双管并联功率模块。

背景技术

IGBT(Insulated Gate Bipolar Transistor)，绝缘栅双极型晶体管，是由BJT(双极型三极管)和MOS(绝缘栅型场效应管)组成的复合全控型电压驱动式功率半导体器件，兼有MOSFET的高输入阻抗和GTR的低导通压降两方面的优点。GTR饱和压降低，载流密度大，但驱动电流较大；MOSFET驱动功率很小，开关速度快，但导通压降大，载流密度小。IGBT综合了以上两种器件的优点，驱动功率小而饱和压降低，其频率特性介于MOSFET与功率晶体管之间，可正常工作于几十kHz频率范围内，在现代电力电子技术中得到了越来越广泛的应用，在较高频率的大、中功率应用中占据了主导地位。

IGBT具有开关速度快，导通压降低，驱动功率小，工作频率高，控制灵活等特点，因此，在现代电力电子技术中得到了越来越广泛的应用。目前，高电压、大电流的IGBT已经模块化，它的驱动电路现已制造出集成化的IGBT专用驱动电路，其性能更好，可靠性更高，体积更小，会在今后大、中功率的应用中占据主导地位。但在高电压、大功率变流器的许多应用领域中，要求器件的电压等级达到10kV以上，电流达到几千A，就目前而言，单个IGBT模块的电压和电流容量仍然有限，远远不能满足电力电子应用技术发展的需求。

随着机车交流技术的发展，采用高频大功率IGBT作为开关元件的变流器应用日益广泛。在6500V这个电压等级的IGBT及保护，国际国内虽然有成熟技术，但目前可靠性差。主要难点是要攻克高压大电流IGBT触发技术，因此，设计出一款保护功能齐全、可靠性高的IGBT触发装置迫在眉睫。

因此，针对上述技术问题，有必要提供一种新的IGBT双管并联功率模块。

发明内容

有鉴于此，本发明提供了一种新的IGBT双管并联功率模块，将控制电源和IGBT侧的高压进行隔离，防止主回路的高压对其他电路的损害。

为了实现上述目的，本发明实施例提供的技术方案如下：

一种IGBT双管并联功率模块，包括高压端子盒、复合目排、若干并联设置于高压端子盒和复合目排之间的IGBT、以及和所述IGBT相连的低压连接器，所述一个或多个IGBT与低压连接器之间设有IGBT触发装置，用于接收控制信号并将控制信号进行隔离变换，将高压端子盒输入的高压单相的交流电变换成直流电，通过复合母排输出，所述IGBT触发装置包括：

用于接收控制信号的第一连接器；

用于将控制信号进行隔离变换的隔离变压器；

用于传输控制信号的光耦；

用于输出控制信号的第二连接器。

作为本发明的进一步改进，所述模块还包括用于固定高压端子盒和IGBT的水冷基板。

作为本发明的进一步改进，所述IGBT与水冷基板相接触的一面上涂覆有导热硅脂层。

作为本发明的进一步改进，所述模块还设有一框架，所述水冷基板与框架固定安装。

作为本发明的进一步改进，所述低压连接器与框架固定安装。

作为本发明的进一步改进，所述框架上固定安装有若干门极驱动组件。

作为本发明的进一步改进，所述IGBT触发装置与门极驱动组件固定对应安装。

作为本发明的进一步改进，所述模块还包括若干与水冷基板固定安装的支撑端子。

本发明的有益效果是：

IGBT触发装置高低压回路之间的隔离电压等级高，提高了IGBT使用的安全性；

IGBT触发装置触发功率高，满足了单管和双管并联的触发，提高IGBT使用的灵活性；

IGBT触发装置有完善的保护控制，提高了IGBT的使用寿命和可靠性。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明中记载的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明一实施方式中IGBT双管并联功率模块的装配结构图；

图2为本发明一实施方式中IGBT双管并联功率模块的另一视角装配结构图；

图3为本发明一实施方式中IGBT触发装置的结构示意图；

图4为本发明一实施方式中IGBT双管并联功率模块的主电路原理图。