一种基于IGBT功率模块的散热装置及光伏并网逆变器制造方法及图纸

本实用新型专利技术公开了一种基于IGBT功率模块的散热装置及光伏并网逆变器，包括具有进风口及出风口的散热器和固定于散热器上的两个功率模块，每个功率模块均包括第一二极管、第二二极管、第一IGBT、第二IGBT、第三IGBT及第四IGBT；其中：第一二极管与第一IGBT组成第一功率组件，第二二极管与第四IGBT组成第二功率组件，第二IGBT与第三IGBT组成第三功率组件；第二功率组件分布于散热器的纵向中心轴线上，第一功率组件及第三功率组件分别分布于第二功率组件的两侧。可见，本申请散热比较均匀，且充分利用散热器的散热面积，实现了散热面积共享；此外，改变电路分布以提高散热器的散热效果，节省了散热器的成本。

A Heat Dissipator and Photovoltaic Grid-connected Inverter Based on IGBT Power Module

The utility model discloses a heat sink device based on IGBT power module and a photovoltaic grid-connected inverter, which comprises a heat sink with an air inlet and an air outlet and two power modules fixed on the radiator. Each power module includes a first diode, a second diode, a first IGBT, a second IGBT, a third IGBT and a fourth IGBT. One power module, the second diode and the fourth IGBT constitute the second power module, the second IGBT and the third IGBT constitute the third power module; the second power module is distributed on the longitudinal central axis of the radiator, and the first power module and the third power module are distributed on both sides of the second power module. It can be seen that the heat dissipation of this application is relatively uniform, and the heat dissipation area of the radiator is fully utilized to realize the sharing of the heat dissipation area. In addition, the distribution of the circuit is changed to improve the heat dissipation effect of the radiator and save the cost of the radiator.

【技术实现步骤摘要】
一种基于IGBT功率模块的散热装置及光伏并网逆变器
本技术涉及散热
，特别是涉及一种基于IGBT功率模块的散热装置及光伏并网逆变器。
技术介绍
目前，功率模块是由功率电力电子器件按一定的功能组合形成的模块，应用于各种电器设备。请参照图1，图1为现有技术中的一种基于IGBT器件的功率模块的电路图，应用于光伏并网逆变器，该功率模块中功率器件包括第一二极管D1、第二二极管D2、第一开关管Q1、第二开关管Q2、第三开关管Q3及第四开关管Q4，其中，四个开关管均为IGBT(InsulatedGateBipolarTransistor，绝缘栅双极型晶体管)。光伏并网逆变器一般包括两个轮休工作的功率模块，两个功率模块工作时均会产生一定的热量，为了使功率模块的性能不受温度影响，通常设置散热器(包含热管、散热齿、进风口及出风口)以加快功率模块的散热，但是，基于图1的电路分布，两个功率模块工作时所产生的热量比较集中，从而影响散热器的散热效果。现有技术中，通常采用两种方法提高散热器的散热效果：第一种，增加热管和散热齿的数量，第二种，在散热器的进风口通入更大的进风量，但是，这两种方法均会增加散热器的成本。因此，如何提供一种解决上述技术问题的方案是本领域的技术人员目前需要解决的问题。
技术实现思路
本技术的目的是提供一种基于IGBT功率模块的散热装置及光伏并网逆变器，散热比较均匀，且充分利用散热器的散热面积，实现了散热面积共享；此外，改变电路分布以提高散热器的散热效果，节省了散热器的成本。为解决上述技术问题，本技术提供了一种基于IGBT功率模块的散热装置，包括具有进风口及出风口的散热器和固定于所述散热器上的两个功率模块，每个所述功率模块均包括：第一二极管、第二二极管、第一绝缘栅双极型晶体管IGBT、第二IGBT、第三IGBT及第四IGBT；其中：所述第一二极管与第一IGBT组成第一功率组件，所述第二二极管与所述第四IGBT组成第二功率组件，所述第二IGBT与所述第三IGBT组成第三功率组件；所述第二功率组件分布于所述散热器的纵向中心轴线上，所述第一功率组件及所述第三功率组件分别分布于所述第二功率组件的两侧。优选地，所述第一功率组件及所述第三功率组件分别对称分布于所述第二功率组件的两侧。优选地，两个所述功率模块的第一功率组件均位于所述散热器的同一侧。优选地，所述进风口及出风口分别位于所述散热器的相对两端。优选地，所述进风口及出风口沿所述散热器的纵向中心轴线方向、分别位于所述散热器的两端。优选地，所述进风口及出风口沿所述散热器的横向中心轴线方向、分别位于所述散热器的两端，其中，所述进风口位于靠近两个所述功率模块的第三功率组件的一端。优选地，所述散热器上的六个功率组件均匀固定于所述散热器。为解决上述技术问题，本技术还提供了一种光伏并网逆变器，包括上述任一种基于IGBT功率模块的散热装置。本技术提供了一种基于IGBT功率模块的散热装置，包括具有进风口及出风口的散热器和固定于散热器上的两个功率模块，每个功率模块均包括：第一二极管、第二二极管、第一IGBT、第二IGBT、第三IGBT及第四IGBT；其中：第一二极管与第一IGBT组成第一功率组件，第二二极管与第四IGBT组成第二功率组件，第二IGBT与第三IGBT组成第三功率组件；第二功率组件分布于散热器的纵向中心轴线上，第一功率组件及第三功率组件分别分布于第二功率组件的两侧。与现有技术中改善散热器相比，本申请结合功率模块中各功率器件的电子性能，将每个功率模块的功率器件按照功耗组合为三个功率组件，并且，将两个功率模块组合得到的六个功率组件分开分布于散热器上，散热比较均匀，从而提高了散热器的散热效果，且上下的两个功率模块轮休工作，充分利用了散热器的散热面积，实现了散热面积的共享。可见，本申请结合功率器件自身的电子性能，改变功率模块原有的电路分布以提高散热器的散热效果，而不是改变散热器自身的结构及进风量，从而节省了散热器的成本。本技术还提供了一种光伏并网逆变器，与上述散热装置具有相同的有益效果。附图说明为了更清楚地说明本技术实施例中的技术方案，下面将对现有技术和实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1为现有技术中的一种基于IGBT器件的功率模块的电路图；图2为本技术提供的一种基于IGBT功率模块的散热装置的散热布局图；图3(a)为本技术提供的一种基于图2所示散热装置的风向图；图3(b)为本技术提供的另一种基于图2所示散热装置的风向图。具体实施方式本技术的核心是提供一种基于IGBT功率模块的散热装置及光伏并网逆变器，散热比较均匀，且充分利用散热器的散热面积，实现了散热面积共享；此外，改变电路分布以提高散热器的散热效果，节省了散热器的成本。为使本技术实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本技术实施例中的附图，对本技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本技术保护的范围。请参照图2，图2为本技术提供的一种基于IGBT功率模块的散热装置的散热布局图。该基于IGBT功率模块的散热装置包括：具有进风口及出风口的散热器S和固定于散热器S上的两个功率模块，每个功率模块均包括：第一二极管、第二二极管、第一IGBT、第二IGBT、第三IGBT及第四IGBT；其中：第一二极管与第一IGBT组成第一功率组件1，第二二极管与第四IGBT组成第二功率组件2，第二IGBT与第三IGBT组成第三功率组件3；第二功率组件2分布于散热器S的纵向中心轴线上，第一功率组件1及第三功率组件3分别分布于第二功率组件2的两侧。具体地，本申请提供的基于IGBT功率模块的散热装置包括具有进风口及出风口的散热器S和两个轮休工作的功率模块，其中，每个功率模块的电路连接结构与图1所示电路连接结构相同，其应用于光伏并网逆变器，功率模块的工作原理：功率模块输入直流电源，输出为负载供电的交流电源，在输出波形的正半波，第二IGBT一直处于导通状态，第四IGBT不工作，第一IGBT与第三IGBT高频开关(第一IGBT与第三IGBT交替导通)；在输出波形的负半波，第三IGBT一直处于导通状态，第一IGBT不工作，第二IGBT与第四IGBT高频开关。由于功率模块中包含的功率器件在工作过程中均会产生功耗，从而产生一定的热量，所以本申请结合各功率器件的电子性能，按照功耗分类，将每个功率模块的各功率器件分为三组功耗相对比较接近的组件：第一二极管与第一IGBT组成第一功率组件1，第二二极管与第四IGBT组成第二功率组件2，第二IGBT与第三IGBT组成第三功率组件3，从而将产生的热量均匀化。所以，本申请的两个功率模块可以分类得到六个功率组件，六个功率组件均固定于散热器S上。更具体地，对于两个功率模块而言，第二功率组件2分布于散热器S的纵向中心轴线(图2中的虚线)上本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于IGBT功率模块的散热装置，其特征在于，包括具有进风口及出风口的散热器和固定于所述散热器上的两个功率模块，每个所述功率模块均包括：第一二极管、第二二极管、第一绝缘栅双极型晶体管IGBT、第二IGBT、第三IGBT及第四IGBT；其中：所述第一二极管与第一IGBT组成第一功率组件，所述第二二极管与所述第四IGBT组成第二功率组件，所述第二IGBT与所述第三IGBT组成第三功率组件；所述第二功率组件分布于所述散热器的纵向中心轴线上，所述第一功率组件及所述第三功率组件分别分布于所述第二功率组件的两侧。

【技术特征摘要】
1.一种基于IGBT功率模块的散热装置，其特征在于，包括具有进风口及出风口的散热器和固定于所述散热器上的两个功率模块，每个所述功率模块均包括：第一二极管、第二二极管、第一绝缘栅双极型晶体管IGBT、第二IGBT、第三IGBT及第四IGBT；其中：所述第一二极管与第一IGBT组成第一功率组件，所述第二二极管与所述第四IGBT组成第二功率组件，所述第二IGBT与所述第三IGBT组成第三功率组件；所述第二功率组件分布于所述散热器的纵向中心轴线上，所述第一功率组件及所述第三功率组件分别分布于所述第二功率组件的两侧。2.如权利要求1所述的基于IGBT功率模块的散热装置，其特征在于，所述第一功率组件及所述第三功率组件分别对称分布于所述第二功率组件的两侧。3.如权利要求2所述的基于IGBT功率模块的散热装置，其特征在于，两个所...

【专利技术属性】
技术研发人员：洪培在，林镇煌，石银泉，
申请(专利权)人：厦门科华恒盛股份有限公司，漳州科华技术有限责任公司，
类型：新型
国别省市：福建,35