抗干扰功率电子组件及其散热器电位的固定方法技术

本公开提供一种抗干扰功率电子组件，包括：功率电子元件，包括导电区域、绝缘区域和散热基板，其中绝缘区域位于导电区域和散热基板之间，以阻止导电区域和散热基板之间电接触；散热器，贴附于散热基板，以消散功率电子元件产生的热量；以及感应电荷泄放电路，包括至少一电阻器，电连接于导电区域和散热器之间，以泄放散热器上的感应电荷，使得导电区域上的电位与散热器上的电位相同或接近。本公开还提供了一种用于抗干扰功率电子组件的功率电子元件的散热器电位的固定方法，包括：提供感应电荷泄放电路，感应电荷泄放电路包括至少一电阻器，电连接于导电区域和散热器之间，以泄放散热器上的感应电荷。

Anti interference power electronic module and fixing method of radiator potential

The present disclosure provides an anti-interference power electronic component, including: a power electronic component, including a conductive area, an insulating area, and a heat dissipation substrate, which are located between the conductive area and the heat dissipation substrate to prevent electrical contact between the conductive area and the heat sink substrate; the radiator is attached to the heat sink substrate to dissipate the power. The heat generated by the electronic component; and the induction charge discharge circuit, including at least one resistor, is electrically connected between the conductive area and the radiator to discharge the induction charge on the radiator, so that the potential on the conductive area is the same or as close to the potential on the radiator. The present disclosure also provides a method of fixing a radiator potential for an electronic component of an anti-jamming power electronic component, including an induction charge discharge circuit, an induction charge discharge circuit including at least one resistor, electrically connected between a conducting area and a radiator to discharge the induced charge on the radiator.

【技术实现步骤摘要】
抗干扰功率电子组件及其散热器电位的固定方法
本申请涉及电力电子
，特别涉及一种抗干扰功率电子组件，以及用于这种抗干扰功率电子组件的功率电子元件的散热器电位的固定方法。
技术介绍
在电力电子
中，目前已经广泛使用高功率中压变流器，例如10kV变频器、10kV或35kV静态无功补偿发生器(StaticVarGenerator，SVG)等。为了适应高电压的应用场合，这些变流器经常采用模块级联、变压器降压、器件串联等技术手段来实现。出于体积和成本的考虑，将多个电力电子器件，即多个功率电子元件串联使用的方法，得到了广泛的应用。在系统运行过程中，为电力电子器件散热的散热器会感应出很高的静电或交变电位，使电力电子器件发生绝缘击穿或对驱动电路造成电磁干扰，从而导致电力电子器件损坏或使驱动电路因干扰而不能正常工作。
技术实现思路
本公开的目的在于提供一种抗干扰功率电子组件以及用于这种抗干扰功率电子组件的功率电子元件的散热器电位的固定方法，从而至少在一定程度上克服由于相关技术的限制和缺陷而导致的一个或多个问题。本公开的其它特性和优点将通过下面的详细描述变得显然，或部分地通过本公开的实践而习得。根据本公开的一个方面，提供了一种抗干扰功率电子组件，包括：功率电子元件，包括导电区域、绝缘区域和散热基板，其中所述绝缘区域位于所述导电区域和所述散热基板之间，以阻止所述导电区域和所述散热基板之间电接触；散热器，贴附于所述散热基板，以消散所述功率电子元件产生的热量；以及感应电荷泄放电路，包括至少一电阻器，电连接于所述导电区域和所述散热器之间，以泄放所述散热器上的感应电荷，使得所述导电区域上的电位与所述散热器上的电位相同或接近。根据一个实施例，其中所述感应电荷泄放电路还包括一电容器，并联连接于所述电阻器两端。根据一个实施例，其中所述散热器包括金属散热片。根据一个实施例，其中所述散热器和所述散热基板之间直接接触。根据一个实施例，其中所述功率电子元件是开关元件。根据一个实施例，其中所述开关元件是绝缘栅双极型晶体管、金属氧化物半导体场效应晶体管和栅极关断晶闸管中的任何一种。根据一个实施例，其中所述导电区域是所述绝缘栅双极型晶体管的发射极和集电极、所述金属氧化物半导体场效应晶体管的源极和漏极、以及所述栅极关断晶闸管的阴极和阳极中的任何一极。根据一个实施例，其中所述功率电子元件的数目超过一个，且为串联连接，所述散热器的数目超过一个，且与所述功率电子元件的数目相同，所述散热器贴附于对应的所述散热基板，以消散对应的所述功率电子元件产生的热量，以及所述感应电荷泄放电路的数目超过一个，且与所述功率电子元件的数目相同，所述电阻器电连接于对应的所述导电区域和所述散热器之间，以泄放对应的所述散热器上的感应电荷，使得所述导电区域上的电位与对应的所述散热器上的电位相同或接近。根据一个实施例，其中所述功率电子元件的数目为n个，且为串联连接，所述散热器的数目为一个，所述散热器贴附于n个所述散热基板，以消散n个所述功率电子元件产生的热量，以及所述感应电荷泄放电路的数目为一个，所述电阻器电连接于所述n个功率电子元件的串联的中点和所述散热器之间，以泄放所述散热器上的感应电荷，其中所述中点的定义是若n是偶数，则所述中点是第n/2个所述功率电子元件和第n/2+1个所述功率电子元件的连接点，以及若n是奇数，则所述中点是第(n-1)/2个所述功率电子元件和第(n+1)/2个所述功率电子元件的连接点，或是第(n+1)/2个所述功率电子元件和第(n+3)/2个所述功率电子元件的连接点。根据本公开的另一个方面，提供了一种用于功率电子元件的散热器电位的固定方法，其中所述功率电子元件包括导电区域、绝缘区域和散热基板，所述绝缘区域位于所述导电区域和所述散热基板之间，以阻止所述导电区域和所述散热基板之间电接触；所述散热器贴附于所述散热基板，以消散所述功率电子元件产生的热量，所述方法包括：提供感应电荷泄放电路，所述感应电荷泄放电路包括至少一电阻器，电连接于所述导电区域和所述散热器之间，以泄放所述散热器上的感应电荷。根据一个实施例，其中还在所述感应电荷泄放电路中提供一电容器，并联连接于所述电阻器两端。根据一个实施例，其中所述散热器包括金属散热片。根据一个实施例，其中使所述散热器和所述散热基板之间直接接触。根据一个实施例，其中所述功率电子元件是开关元件。根据一个实施例，其中所述开关元件是绝缘栅双极型晶体管、金属氧化物半导体场效应晶体管和栅极关断晶闸管中的任何一种。根据一个实施例，其中所述导电区域是所述绝缘栅双极型晶体管的发射极和集电极、所述金属氧化物半导体场效应晶体管的源极和漏极、以及所述栅极关断晶闸管的阴极和阳极中的任何一极。根据一个实施例，其中使所述功率电子元件的数目超过一个，且为串联连接，使所述散热器的数目超过一个，且与所述功率电子元件的数目相同，所述散热器贴附于对应的所述散热基板，以消散对应的所述功率电子元件产生的热量，以及使所述感应电荷泄放电路的数目超过一个，且与所述功率电子元件的数目相同，所述电阻器电连接于对应的所述导电区域和所述散热器之间，以泄放对应的所述散热器上的感应电荷。根据一个实施例，其中使所述功率电子元件的数目为n个，且为串联连接，使所述散热器的数目为一个，所述散热器贴附于n个所述散热基板，以消散n个所述功率电子元件产生的热量，以及使所述感应电荷泄放电路的数目为一个，所述电阻器电连接于所述n个功率电子元件的串联的中点和所述散热器之间，以泄放所述散热器上的感应电荷，其中所述中点的定义是若n是偶数，则所述中点是第n/2个所述功率电子元件和第n/2+1个所述功率电子元件的连接点，以及若n是奇数，则所述中点是第(n-1)/2个所述功率电子元件和第(n+1)/2个所述功率电子元件的连接点，或是第(n+1)/2个所述功率电子元件和第(n+3)/2个所述功率电子元件的连接点。根据本申请的上述抗干扰功率电子组件，以及用于上述抗干扰功率电子组件的散热器电位的固定方法，可保证每个功率电子元件的电位与为其散热的散热器的电位相同或接近，从而能够防止功率电子元件的绝缘击穿，以及避免对驱动电路造成电磁干扰，同时又不会额外增加系统的体积和复杂度。为使能更进一步了解本申请的特征及
技术实现思路
，请参阅以下有关本申请的详细说明与附图，但是这里的详细说明以及附图仅是用来说明本申请，而非对本申请的权利要求范围作任何的限制。附图说明通过参照附图详细描述其示例实施方式，本公开的上述和其它特征及优点将变得更加明显。图1是一个现有技术中的中压变流器电路的拓扑的示意图；图2是一个现有技术中的功率电子元件的内部结构的俯视示意图；图3是图2中的功率电子元件1010与散热器装配后的内部结构的侧视示意图；图4是一个现有技术中的功率电子元件的外部结构的俯视示意图；图5是图4中的功率电子元件1020与散热器装配后的外部结构的俯视示意图；图6是本申请的抗干扰功率电子组件的一个实施例的示意图；图7是本申请的抗干扰功率电子组件的又一个实施例的示意图；图8是图7中所示的本申请的抗干扰功率电子组件2010的等效电路图；图9是本申请的抗干扰功率电子组件的又一个实施例的示意图；图10是图9中所示的抗干扰功率电子组件的等效电路图；图11是本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种抗干扰功率电子组件，包括：功率电子元件，包括导电区域、绝缘区域和散热基板，其中所述绝缘区域位于所述导电区域和所述散热基板之间，以阻止所述导电区域和所述散热基板之间电接触；散热器，贴附于所述散热基板，以消散所述功率电子元件产生的热量；以及感应电荷泄放电路，包括至少一电阻器，电连接于所述导电区域和所述散热器之间，以泄放所述散热器上的感应电荷，使得所述导电区域上的电位与所述散热器上的电位相同或接近。

【技术特征摘要】
1.一种抗干扰功率电子组件，包括：功率电子元件，包括导电区域、绝缘区域和散热基板，其中所述绝缘区域位于所述导电区域和所述散热基板之间，以阻止所述导电区域和所述散热基板之间电接触；散热器，贴附于所述散热基板，以消散所述功率电子元件产生的热量；以及感应电荷泄放电路，包括至少一电阻器，电连接于所述导电区域和所述散热器之间，以泄放所述散热器上的感应电荷，使得所述导电区域上的电位与所述散热器上的电位相同或接近。2.根据权利要求1所述的抗干扰功率电子组件，其中所述感应电荷泄放电路还包括一电容器，并联连接于所述电阻器两端。3.根据权利要求1或2所述的抗干扰功率电子组件，其中所述散热器包括金属散热片。4.根据权利要求1或2所述的抗干扰功率电子组件，其中所述散热器和所述散热基板之间直接接触。5.根据权利要求1或2所述的抗干扰功率电子组件，其中所述功率电子元件是开关元件。6.根据权利要求5所述的抗干扰功率电子组件，其中所述开关元件是绝缘栅双极型晶体管、金属氧化物半导体场效应晶体管和栅极关断晶闸管中的任何一种。7.根据权利要求6所述的抗干扰功率电子组件，其中所述导电区域是所述绝缘栅双极型晶体管的发射极和集电极、所述金属氧化物半导体场效应晶体管的源极和漏极、以及所述栅极关断晶闸管的阴极和阳极中的任何一极。8.根据权利要求1或2所述的抗干扰功率电子组件，其中所述功率电子元件的数目超过一个，且为串联连接，所述散热器的数目超过一个，且与所述功率电子元件的数目相同，所述散热器贴附于对应的所述散热基板，以消散对应的所述功率电子元件产生的热量，以及所述感应电荷泄放电路的数目超过一个，且与所述功率电子元件的数目相同，所述电阻器电连接于对应的所述导电区域和所述散热器之间，以泄放对应的所述散热器上的感应电荷，使得所述导电区域上的电位与对应的所述散热器上的电位相同或接近。9.根据权利要求1或2所述的抗干扰功率电子组件，其中所述功率电子元件的数目为n个，且为串联连接，所述散热器的数目为一个，所述散热器贴附于n个所述散热基板，以消散n个所述功率电子元件产生的热量，以及所述感应电荷泄放电路的数目为一个，所述电阻器电连接于所述n个功率电子元件的串联的中点和所述散热器之间，以泄放所述散热器上的感应电荷，其中所述中点的定义是若n是偶数，则所述中点是第n/2个所述功率电子元件和第n/2+1个所述功率电子元件的连接点，以及若n是奇数，则所述中点是第(n-1)/2个所述功率电子元件和第(n+1)/2个所述功率电子元件的连接点，或是第(n+1)/2个所述功率电子元件和第(n+3)/2个所述功率电子元件的连接点。10.一种用于功率电子元件的散热器电位的固定方法，其中所述功率电子元件包括导电...

【专利技术属性】
技术研发人员：胡志明，许炜，田伟，郑剑飞，刘腾，应建平，
申请(专利权)人：台达电子企业管理上海有限公司，
类型：发明
国别省市：上海,31