[发明专利]IGBT模块的增强绝缘防护装置及IGBT模块

说明书

本发明为一种IGBT模块的增强绝缘防护装置及IGBT模块，其中，IGBT模块的增强绝缘防护装置包括第一绝缘防护件和第二绝缘防护件，第一绝缘防护件包括第一防护板，在第一防护板的背面凸设有第一背面凸棱、第二背面凸棱和第三背面凸棱。第二绝缘防护件包括第一板体和第二板体，在第一板体和第二板体的内侧面上分别设有第一侧面凸棱和第二侧面凸棱，并在第一侧面凸棱上设有第一弧形凸棱。本发明能有效解决现有机车车辆用大功率IGBT在高海拔环境下时绝缘能力不足的问题，以实现机车车辆用大功率IGBT绝缘能力的增强，满足其在高海拔环境下应用的需求。

技术领域

本发明是关于绝缘防护领域，尤其涉及一种IGBT模块的增强绝缘防护装置及IGBT模块。

背景技术

IGBT(Insulated-Gate Bipolar Transistor，绝缘栅双极型晶体管)是一种电力电子器件。大功率IGBT(通常指电压1200V、电流500A以上等级的IGBT)是构成机车车辆交流传动系统的核心部件，其型号的选取依据实际应用时的电压、电流值。在确定了合适的应用电压等级时，所选的IGBT要有满足适用于应用场合的绝缘能力，这里描述的绝缘能力是指特定应用电压等级下的最小电气间距和爬电距离。

一般来说，IGBT生产商在产品设计阶段会参照相关标准规范，设计对应不同电气间距和爬电距离的不同封装。机车车辆使用的大功率IGBT通常有IGBT大功率模块(以下简称为IHM)、IGBT高压模块(以下简称为IHV)和IGBT高压模块高绝缘板(以下简称为IHV高绝缘)三种封装，三种封装的设计电气间距和爬电距离依次增大。这三种封装设计，尤其是IHV高绝缘封装，能够满足用户对绝缘能力的要求，但其不足之处是，这些封装是按照海拔高度小于2000m的标准进行的设计，高海拔环境(海拔高度大于2000m)下，由于空气的介电强度降低，器件的电气间距与爬电距离需要相应增大，原封装设计将不适用于高海拔环境的应用。

对于IGBT器件工作在高海拔环境，最常用的方法是选择更高电压等级的器件，然后限制其工作电压范围，即降额使用。但对于机车车辆使用的大功率IGBT来说，器件的电压等级有上限(常用器件的电压等级在满足所需足够通流能力的前提下，已经是IGBT器件能够达到的最高电压等级)。在没有更高电压等级的器件而又要保持设计功率不变的条件下，若采用降额使用的方法，则系统的电流等级将增大，这同时也意味着系统体积、重量以及设计难度的增大。

由此，本发明人凭借多年从事相关行业的经验与实践，提出一种IGBT模块的增强绝缘防护装置及IGBT模块，以克服现有技术的缺陷。

发明内容

本发明的目的在于提供一种IGBT模块的增强绝缘防护装置及IGBT模块，能有效解决现有机车车辆用大功率IGBT在高海拔环境下时绝缘能力不足的问题，以实现机车车辆用大功率IGBT绝缘能力的增强，满足其在高海拔环境下应用的需求。

本发明的目的可采用下列技术方案来实现：

本发明提供了一种IGBT模块的增强绝缘防护装置，应用于IGBT模块，IGBT模块包括相互连接的封装外壳和底板，在封装外壳的端子面上设有主端子和控制端子；主端子包括间隔设置的第一排主端子和第二排主端子，控制端子靠近第二排主端子设置并包括第一辅助触点、第二辅助触点和第三辅助触点；第一排主端子和控制端子分别靠近封装外壳的第一侧面和第二侧面设置，第三辅助触点靠近封装外壳的第三侧面设置；在端子面上开设有第一端面凹槽、第二端面凹槽和第三端面凹槽，第一端面凹槽位于第一排主端子和第二排主端子之间，第二端面凹槽位于第二排主端子和第三辅助触点之间，第三端面凹槽位于第三辅助触点和第二辅助触点之间；在封装外壳的外侧面一周设有侧面凹槽，并在第一侧面和第二侧面上均设有多个避让缺口；