[发明专利]一种微秒级电子开关装置

说明书

技术领域

本发明涉及电力电子技术领域，具体涉及一种微秒级电子开关装置。

背景技术

电子开关的硬件核心部件是电力电子器件，电力电子器件的通断时间为微秒级甚至纳秒级，远低于机械开关的固有延时时间。根据电子开关所电力电子器件的类型，电子开关可分为半控型电子开关和全控型电子开关。其中半控型电子开关所用的器件一般是晶闸管，全控型电子开关的主电路所用器件一般是IGBT。目前，实际投入使用的电子开关，无论是全控型电力电子器件还是半控型电力电子器件，均采用单只电力电子器件(半控器件或全控器件)配以缓冲吸收电气拓扑，其结构比较简单，控制也比较容易。

但是由于IGBT在大电流测试过程中，非常容易损坏，采用IGBT的全控型电子开关虽然理论上能实现微秒级保护，但能保护的电流等级较低，还达不到测试过程中流过器件电流的等级，且现有技术中采用IGBT的全控型电子开关在使用过程中可能会损坏，不仅起不到保护作用，还可能损坏附近器件。

发明内容

为了克服上述现有技术的不足，本发明提供的一种微秒级电子开关装置设有第一压装板、第一散热板、第二散热板、第三散热板、第四散热板、第五散热板、第二压装板、吸收电容和直流母线电容组；其中第一压装板、第一散热板、第二散热板、第三散热板、第四散热板、第五散热板和第二压装板从上到下依次排列，且通过压装螺杆固定，第一散热板与第二散热板之间、第二散热板与第三散热板之间分别压装IGBT1和IGBT2，第三散热板与第四散热板之间、第四散热板与第五散热板之间分别压装二极管D1和二极管D2；吸收电容通过吸收电容用叠层母排连接第一散热板和第二散热板，直流母线电容组通过直流母线电容用叠层母排连接第一散热板和第五散热板，最终实现微秒级关断。

为了实现上述发明目的，本发明采取如下技术方案：

本发明提供一种微秒级电子开关装置，包括第一压装板、第一散热板、第二散热板、第三散热板、第四散热板、第五散热板、第二压装板、吸收电容和直流母线电容组；

所述第一压装板、第一散热板、第二散热板、第三散热板、第四散热板、第五散热板和第二压装板从上到下依次排列，且通过压装螺杆固定，所述第一散热板与第二散热板之间、第二散热板与第三散热板之间分别压装IGBT1和IGBT2，所述第三散热板与第四散热板之间、第四散热板与第五散热板之间分别压装二极管D1和二极管D2；所述吸收电容通过吸收电容用叠层母排连接第一散热板和第二散热板，所述直流母线电容组通过直流母线电容用叠层母排连接第一散热板和第五散热板。

所述吸收电容包括吸收电容C1、吸收电容C2、吸收电容C3和吸收电容C4；

所述吸收电容用叠层母排包括第一叠层母排和第二叠层母排。

所述第一叠层母排第一侧的正极端连接第一散热板，其第一侧的负极端连接第二散热板；所述第一叠层母排第二侧的正极端连接吸收电容C1的正极和吸收电容C2的正极，其第二侧的负极端连接吸收电容C1的负极和吸收电容C2的负极。

所述第二叠层母排第一侧的正极端连接第二散热板，其第一侧的负极端连接第三散热板；所述第二叠层母排第二侧的正极端连接吸收电容C3的正极和吸收电容C4的正极，其第二侧的负极端连接吸收电容C3的负极和吸收电容C4的负极。

所述装置还包括均压电阻R1、均压电阻R2、均压电阻R3和均压电阻R4；

所述吸收电容C1和吸收电容C2均与均压电阻R1并联；

所述吸收电容C3和吸收电容C4均与均压电阻R2并联；

所述均压电阻R3与二极管D1并联，所述均压电阻R4与二极管D2并联。

所述直流母线电容组包括N个直流母线电容；

所述直流母线电容用叠层母排第一侧的正极端连接第一散热板，其第一侧的负极端连接第五散热板；所述直流母线电容用叠层母排第二侧正极端连接N个直流母线电容的正极，其第二侧的负极端连接N个直流母线电容的负极。

所述IGBT1的集电极朝向第一散热板，其发射极朝向第二散热板；

所述IGBT2的集电极朝向第二散热板，其发射极朝向第三散热板。

所述二极管D1的阳极朝向第四散热板，其阴极朝向第三散热板；

所述二极管D2的阳极朝向第五散热板，其阴极朝向第四散热板。