[发明专利]晶闸管元件、晶闸管元件装配结构及软启动器

说明书

本申请提供了一种晶闸管元件、晶闸管元件装配结构及软启动器，该晶闸管元件包括门极组件和芯片封装组件，芯片封装组件开设有至少部分固定接合门极组件的盲孔，盲孔的轴线垂直于芯片封装组件中的芯片，门极组件包括：门极针，其从门极组件的内部延伸出并抵靠芯片的芯片门极；接线片，其伸出门极组件的顶部以用于连接门极针和引线。晶闸管元件装配结构包括第一散热器、第二散热器以及夹在其中的晶闸管元件。第一散热器和第二散热器通过绝缘紧固件连接。绝缘紧固件的碟簧组套设在绝缘套管的外部且位于第一散热器和绝缘套管之间。利用该晶闸管元件，能够避免焊接且能够降低装配难度，有利于提高软启动器的使用寿命和降低其成本。

技术领域

本发明涉及电机软启动技术领域，尤其涉及一种晶闸管元件、晶闸管元件装配结构及软启动器。

背景技术

电机软启动时，软启动器内的晶闸管的输出电压逐渐增加，电机逐渐加速，直至晶闸管全导通，电机电压达到额定工作电压，从而实现电机的平滑启动，能够避免启动电流跳闸。

功率在100kW以下的电机在软启动时普遍采用如图1所示的单面散热的晶闸管元件装配结构。该晶闸管元件装配结构包括叠置的金属底板1、绝缘导热板2、硅芯片3以及位于硅芯片3一侧的散热器4。由于该晶闸管元件装配结构的散热能力有限，无法协助功率在100kW以上的电机实现软启动。

功率在100kW以上的电机在软启动时，普遍采用例如图2所示的晶闸管元件装配结构。该类晶闸管元件装配结构包括两个分别位于晶闸管元件5两侧的散热器4，从而提高了其散热能力。图3示出了图2中晶闸管元件5的剖视示意图。

现有技术中，如图3所示，晶闸管元件5的门极组件6封装在其芯片封装组件7的内部，需要使用贯穿陶瓷侧壁8的引线管9连接内引线11和外引线12从而连接晶闸管芯片的芯片门极和外界，其中外引线12与引线管9需要焊接连接。由于焊接的抗疲劳能力较弱，不利于提高晶闸管元件5的使用寿命。再者，现有技术中的晶闸管元件5结构复杂、装配工艺难度大、生产成本高，不利于晶闸管元件5的推广应用。

发明内容

针对上述现有技术中的问题，本申请提出了一种晶闸管元件、晶闸管元件装配结构及软启动器。由于采用了新型的门极组件，不再使用焊接，有利于提高晶闸管元件的使用寿命。同时，简化了晶闸管元件的结构，降低了其装配工艺难度和生产成本，有利于晶闸管元件的推广应用。

第一方面，本发明提供了一种晶闸管元件，该晶闸管元件包括门极组件和芯片封装组件，所述芯片封装组件开设有至少部分固定接合所述门极组件的盲孔，所述盲孔的轴线垂直于所述芯片封装组件中的芯片，所述门极组件包括：门极针，其从所述门极组件的内部延伸出并且其底部抵靠所述芯片的芯片门极；接线片，其伸出所述门极组件的顶部以用于连接所述门极针和引线。利用该晶闸管元件，能够避免焊接，也能够避免引线贯穿芯片封装组件的侧壁，有利于提高晶闸管元件的使用寿命，也有利于降低晶闸管元件的生产成本，且有利于减小晶闸管元件的体积。

在第一方面的一个实施方式中，所述门极组件包括：所述门极针，包括一体成型的针体和弹性件，所述针体抵靠所述芯片门极；所述接线片，第一端嵌入所述弹性件，第二端设置有用于固定所述引线的通孔；第一门极件，所述针体穿过所述第一门极件与所述芯片门极抵靠；第二门极件，套设在所述第一门极件外，且固定接合在所述芯片封装组件的所述盲孔中，以固定接合所述门极组件和所述芯片封装组件。该实施方式中的门极组件具有制造工艺简单、使用寿命长、性能稳定及成本低廉等优点，有利于该门极组件的推广应用。

在第一方面的一个实施方式中，所述第二门极件的外壁至少部分地与所述芯片封装组件的所述盲孔的侧壁螺纹连接。通过该实施方式，能够便捷地固定连接门极组件和芯片封装组件。

在第一方面的一个实施方式中，所述第二门极件与所述第一门极件过盈配合形成容纳压缩状态下的所述弹性件的腔体，所述接线片穿过所述第二门极件与所述门极针连接。通过该实施方式，门极针与芯片门极抵接，从而有利于信号的稳定传输。