[发明专利]一种端子叠层的大功率叠层母排结构

说明书

本发明公开了一种端子叠层的大功率叠层母排结构，属于半导体器件技术领域。本发明包括一个叠层母排、N个功率器件、一个电容模块和一个水冷散热器；所述叠层母排包括一个正极母排、一个负极母排和一个交流输出母排，所述正极母排和负极母排上各包括一个电容连接端子且完全叠层，所述电容模块包括从模块本体引出的一个电容模块正极端子和一个电容模块负极端子，且电容模块上的两个电容模块端子与正负极母排上的两个电容连接端子完全叠层。本发明能够显著降低换流回路在换流过程中产生的尖峰过电压，保护电路中的功率器件，大大提高产品可靠性。另外，本发明结构紧凑，易于安装。

技术领域

本发明涉及半导体器件技术领域，特别涉及到一种端子叠层的大功率叠层母排结构。

背景技术

大功率电力电子装置中，功率半导体器件通过叠层母排与电容模块和外部电路进行物理连接与电气连接。具有快速通断能力的器件，如SiC MOSFET等的快速应用，使得需要进一步降低叠层母排的寄生电感参数，从而减小换流时功率器件两端的尖峰过电压，提高器件运行的稳定性与可靠性。

对电容有特殊要求的叠层母排结构中，通常采用电容模块，电容放置在一个整体模块中，将电容的正负极端子从电容模块中分别引出，与叠层母排连接。在这种结构中，叠层母排与电容相连接的端子、电容模块的正负端子都不叠层，因此会在换流回路中产生较大的寄生电感，从而在换流时会在回路中产生尖峰过电压，可能损坏功率器件。叠层母排之所以能够降低寄生电感参数，是因为叠层结构中存在着方向相反的高频电流。那么对于这种叠层结构来讲，寄生电感是能够被抑制的。因而，为了尽可能的降低换流回路寄生电感，必须想办法尽量扩大叠层区域。

中国发明专利申请公开说明书(CN2107235941U)公开的《一种高压叠层母排》，通过在第一母排、第二母排左右两侧设置多组电器链接端子，使其可以通过电源分别给两个相同的工作电器供电，可通过电源分别于两个相同的工作电器构成回路，这使得两个相同的工作电器的电性连接关系一目了然，查找起来更方便，连接更方便，也便于电路维修。但是该结构存在不足：在第一母排、第二母排左右两端设置的多组电器连接端子错开布置。这样当连接外置的电容模块时会使得换流回路存在大量未叠层区域，从而增大电路中的寄生电感。

中国发明专利申请公开说明书(CN205282827U)公开的《一种局部过载大电流的叠层母排结构》，相对于传统结构，该发明改变了过载大电流部位的结构，减小了销钉以及铜插片，减小了零部件，简化了生产工艺，降低了成本，节省了加工时间，提高了效率。同时避免了销钉的脱落，增加了产品的可靠性。但是该结构存在不足：第一铜插片与第二铜插片同样为错开布置，存在未叠层区域。当连接外置电容模块时，由于第一铜插排与第二铜插排的不叠层，会在换流回路中产生较大的寄生电感。

发明内容

本发明的目的在于提供一种端子叠层的大功率叠层母排结构以增大母排换流回路叠层区域，减小寄生电感，减小换流回路的尖峰过电压，从而实现更加优异的电气特性，更好的稳定性以及可靠性。

本发明的目的是这样实现的，本发明提供一种端子叠层的大功率叠层母排结构，包括一个叠层母排、N个功率器件、一个电容模块和一个水冷散热器；所述叠层母排包括一个正极母排、一个负极母排和一个交流输出母排，所述电容模块包括从模块本体引出的一个电容模块正极端子和一个电容模块负极端子；