[发明专利]一种基于废热利用的功率半导体模块在线监测装置

权利要求书

1.一种基于废热利用的功率半导体模块在线监测装置，其特征在于，包括自上到下依次分布的PCB板(100)、功率半导体模块(200)、导热铜基板(400)以及水冷散热器(500)，其中，PCB板(100)与功率半导体模块(200)相连接；

导热铜基板(400)的两端分别开设有第一凹槽及第二凹槽，其中，第一凹槽内设置有第一废热回收装置(410)，第二凹槽内设置有第二废热回收装置(420)，第一废热回收装置(410)包括自上到下依次分布的第一热面陶瓷基板(411)、第一环氧树脂封装的温差发电半导体(412)及第一冷面陶瓷基板(413)；第二废热回收装置(420)包括自上到下依次分布的第二热面陶瓷基板(421)、第二环氧树脂封装的温差发电半导体(422)及第二冷面陶瓷基板(423)组成；第一环氧树脂封装的温差发电半导体(412)及第二环氧树脂封装的温差发电半导体(422)通过导线与PCB板(100)中的调理电路相连接。

2.根据权利要求1所述的基于废热利用的功率半导体模块在线监测装置，其特征在于，功率半导体模块(200)包括外壳(201)、第一直流功率端子(203)、第二直流功率端子(204)、交流功率端子(202)以及设置于外壳(201)内的半桥功率模块，半桥功率模块包括第一功率基板(320)、第二功率基板(321)、第三功率基板(322)、第一半导体续流二极管(301)、第一IGBT功率半导体芯片(302)、第二半导体续流二极管(303)、第二IGBT功率半导体芯片(304)、第三半导体续流二极管(305)、第三IGBT功率半导体芯片(306)、第四IGBT功率半导体芯片(307)、第四半导体续流二极管(308)、第五IGBT功率半导体芯片(309)、第五半导体续流二极管(310)、第六IGBT功率半导体芯片(311)及第六半导体续流二极管(312)；

第一IGBT功率半导体芯片(302)以及与其反并联的第一半导体续流二极管(301)焊接于第一功率基板(320)上，第二IGBT功率半导体芯片(304)以及与其反并联的第二半导体续流二极管(303)焊接于第二功率基板(321)上，第三IGBT功率半导体芯片(306)以及与其反并联的第三半导体续流二极管(305)焊接于第一功率基板(320)上，以形成半桥功率模块的上桥臂；

第四IGBT功率半导体芯片(307)以及与其反并联的第四半导体续流二极管(308)焊接于第一功率基板(320)上；第五IGBT功率半导体芯片(309)以及与其反并联的第五半导体续流二极管(310)焊接于第一功率基板(320)上；第六IGBT功率半导体芯片(311)以及与其反并联的第六半导体续流二极管(312)焊接于第一功率基板(320)上，以形成半桥功率模块的下半桥臂；

第二直流功率端子(204)穿过外壳(201)后，通过第一金属导线(205)与第三功率基板(322)的上表面相连接；第一直流功率端子(203)穿过外壳(201)后，通过第二金属导线(206)与第一功率基板(320)的上表面相连接；交流功率端子(202)穿过外壳(201)后，通过第三金属导线(207)与第一功率基板(320)的上表面相连接。

3.根据权利要求2所述的基于废热利用的功率半导体模块在线监测装置，其特征在于，PCB板(100)通过第一针脚(210)及第二针脚(211)监测上半桥臂的电压。

4.根据权利要求3所述的基于废热利用的功率半导体模块在线监测装置，其特征在于，PCB板(100)通过第三针脚(212)及第四针脚(213)实现上半桥臂的驱动。

5.根据权利要求4所述的基于废热利用的功率半导体模块在线监测装置，其特征在于，PCB板(100)通过第五针脚(214)及第六针脚(215)连接热敏电阻，以测试功率半导体模块(200)内部的温度。

6.根据权利要求5所述的基于废热利用的功率半导体模块在线监测装置，其特征在于，PCB板(100)通过第九针脚(218)及第十针脚(219)监测下半桥臂的电压。