[实用新型]高功率密度的风冷型IGBT功率模块

说明书

本实用新型公开了一种高功率密度的风冷型IGBT功率模块，包括钣金底座、散热器和IGBT，还包括叠层母线、吸收电容、交流铜排、驱动板、加热电阻和温控开关；叠层母线与IGBT的正输出端子和负输出端子相连接，吸收电容与IGBT的正输出端子和负输出端子相连接，交流铜排与IGBT的交流输出端子相连接，驱动板与IGBT的控制端子相连接，加热电阻和温控开关安装在散热器上。本实用新型通过高效散热器有效地对IGBT进行散热，使其满足高功率密度的散热需求；并且通过加热电阻、温控开关的相互配合，完成防潮加热除湿、低温启动加热等功能；还通过叠层母线的低电感设计，降低IGBT的电压尖峰，提高器件运行可靠性。

技术领域

本实用新型属于电力电子的技术领域，尤其是涉及一种高功率密度的风冷型IGBT功率模块。

背景技术

在风力发电领域，IGBT功率模块作为变流器的核心部件，其成本较高、故障率同样较高，这就要求IGBT功率模块具有较高的运行可靠性；但由于应用环境的特殊性，还要求IGBT功率模块对低温、高湿等恶劣环境具有较高的适应性。

而现有技术中，基本上都是通过选用更大容量的IGBT（Insulated Gate BipolarTransistor，绝缘栅双极型晶体管）来满足功率模块增加功率密度的要求，但此种解决方案很大程度上增加了IGBT的采购成本。随着单台变流器单机容量的不断提高，在紧凑的结构设计前提下，设计出一种高功率密度的IGBT功率模块显得越来越重要。

实用新型内容

本实用新型为了解决功率模块的高功率密度、高运行可靠性、高环境适应性的问题，从散热器性能、驱动板对IGBT的控制、叠层母线低杂散电感的设计、电阻对IGBT进行加热等几个方面进行研究，而提供一种高功率密度、高运行可靠性、高环境适应性的IGBT功率模块。

本实用新型为解决现有技术中存在的技术问题所采取的技术方案是：

本实用新型的高功率密度的风冷型IGBT功率模块，包括IGBT，IGBT包括正输出端子、负输出端子、交流输出端子和控制端子，还包括散热器、钣金底座、叠层母线、吸收电容、交流铜排、驱动板、加热电阻和温控开关；IGBT安装在散热器上，钣金底座设置在散热器相对两端的侧边上，IGBT的正端子和负端子分别与叠层母线的正极和负极相连接，叠层母线覆盖在IGBT上方，叠层母线还通过钣金底座与散热器相连接，吸收电容设置在叠层母线上，IGBT的交流输出端子和控制端子上分别与交流铜排和驱动板相连接，交流铜排和驱动板设置在IGBT一侧的散热器上，IGBT另一侧的散热器上还设置有加热电阻，温控开关安装在散热器一端的侧边上，温控开关控制连接加热电阻。

所述的吸收电容的一个端子与叠层母线正极、IGBT正端子自上至下设置并通过螺栓连接成一体，吸收电容另一个端子与叠层母线负极、IGBT负端子自上至下设置并通过螺栓连接成一体。

所述的交流铜排设置在IGBT和叠层母线的一侧，交流铜排与叠层母线之间装有绝缘防护板。

所述的驱动板设置在交流铜排的一侧，驱动板上方覆盖有防护板，防护板的两端连接在散热器两端侧边的钣金底座上。

所述的叠层母线一端通过安装板设置在钣金底座上，并与散热器相连接。

所述的IGBT另一侧的散热器上还装有把手，把手与加热电阻位于同一列。

所述的散热器采用波纹齿型材制成。

所述的叠层母线采用低电感制成。

所述的温控开关采用机械式常闭温度开关，温控开关的温度变化点为80摄氏度。

本实用新型具有的优点和积极效果是：