[实用新型]一种铜基覆铜板制作的大功率交流调功模块

说明书

本实用新型提供一种铜基覆铜板制作的大功率交流调功模块，将大功率半导体器件焊接在铜基覆铜板的绝缘铜箔上，利用绝缘铜箔与铜基板之间高分子绝缘层的良好导热和绝缘性能，能迅速将大功率半导体器件的热量传到外壳上，又能使大功率半导体器件与外壳之间保持高绝缘状态；绝缘铜箔还可以人为设计、刻蚀成控制线路板条，在线路板条上焊接上小型电子元器件组成的控制线路，去控制、驱动大功率半导体器件。后配装上绝缘外壳就形成了一体化的大功率交流调功模块，这样的结构设计，具有体积小、造价低、性能优良、易于批量生产等优点。

技术领域

一种铜基覆铜板制作的大功率交流调功模块，属于《2017年国家重点支持的高新技术领域》中：“电子信息-新型电子元器件-大功率半导体器件”范畴。

背景技术

工业生产中，经常要对交流用电负载进行调功(调节功率)控制，市场上却见不到大功率调功半导体器件，常用调压(调节电压)或者调流(调节电流)器件来代替调功器件。从工作原理上来说，调压或者调流器件代替调功器件也完全是可以的，但是，调压及调流器件往往结构复杂，售价较高，而且在通电后能耗较高，发热较大。从降低制造设备装置成本和降低能耗角度，在调功电路中，使用专用调功器件就能达到上述目的。

大功率调功器件，一般由大功率半导体器件(例如晶闸管、IGBT管等)，与小型电子元器件组成的控制线路板构成。大功率半导体器件需要考虑与外壳金属体绝缘，又要考虑传热散热问题，而控制线路则要考虑绝缘问题，又要考虑安装问题，能否综合考虑上述因素，研制出一种体积小、造价低、性能优良的大功率交流调功模块，是对大功率半导体器件制造商提出的创新要求。

发明内容

本发明提供一种铜基覆铜板制作的大功率交流调功模块，将大功率半导体器件焊接在铜基覆铜板的绝缘铜箔上，利用绝缘铜箔与铜基板之间高分子绝缘层的良好导热和绝缘性能，能迅速将大功率半导体器件的热量传到外壳上，又能使大功率半导体器件与外壳之间保持高绝缘状态；绝缘铜箔还可以人为设计、刻蚀成控制线路板条，在线路板条上焊接上小型电子元器件组成的控制线路，去控制、驱动大功率半导体器件。后配装上绝缘外壳就形成了一体化的大功率交流调功模块，这样的结构设计，具有体积小、造价低、性能优良、易于批量生产等优点。

一种铜基覆铜板制作的大功率交流调功模块，其结构特征如下：由经过化学刻蚀铜箔形成线路条和焊盘的铜基覆铜板制作底板，焊盘上焊接有双向晶闸管VS一只、双向触发二极管VD一只、调功电位器R2一只、电容器C1一只、电阻R1、R3二只，通过铜箔上的线路条组成调功电路；具有交流外接端子～1、～2二只，使用时串入交流电路中。其安装后的平面结构布局如说明附图2所示。

一种铜基覆铜板制作的大功率交流调功模块，其电路特征如下：外接交流端子～1与双向晶闸管VS的T2端、电阻R1的一端相连，外接交流端子～2与双向晶闸管VS的T1端、电容C1的一端相连，电阻R1的另一端与电容C1的另一端接串联调功电位器R2的二端，双向晶闸管VS的G端串联双向触发二极管VD后，接到调功电位器R2与电容C1的连接中点上。其电路原理图可参见说明附图2。

大功率交流调功模块在使用时需串联入交流电路中，当双向晶闸管VS未触发前，外接交流端子～1和～2之间不能通过电流，线路中仅有很小的电流通过电阻R1、R2对电容C1充电，直到C1上电压达到了双向触发二极管VD的触发电压(约为数十伏)时，双向触发二极管VD即转化为负电流(即低阻状态)特性，电容C1通过电阻R3对双向晶闸管VS的G端放电，将VS触发导通，此时外接交流端子～1和～1之间呈通态，外电路电流通过大功率交流调功模块，流入负载做功。

外接交流电路，电压过零时，双向晶闸管VS因得不到维持电流而中断，电路回复到未触发前状态，大功率交流调功模块的外接交流端子～1和～2之间又呈断态。随着外接交流电路电压的升高，大功率交流调功模块被重新触发导通，进入下一个调功循环。