一种IGBT功率单元制造技术

本实用新型专利技术公开了一种IGBT功率单元，其包括有底座和固定于底座上的散热器，散热器上固定有多个IGBT器件，IGBT器件的上方设有直流支撑电容并且二者之间设有直流叠层母排和交流叠层母排，直流支撑电容固定于底座上，IGBT器件与直流支撑电容通过直流叠层母排电性连接。其中的直流支撑电容设于IGBT器件的上方，二者通过低电感的直流叠层母排电性连接，使得二者之间的杂散电感最小，充分抑制尖峰电压，使IGBT等器件运行在可靠的工作范围之内，从而满足轨道交通设备对IGBT功率单元的大功率、高性能、高可靠性的要求。（*该技术在2023年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】本技术公开了一种IGBT功率单元，其包括有底座和固定于底座上的散热器，散热器上固定有多个IGBT器件，IGBT器件的上方设有直流支撑电容并且二者之间设有直流叠层母排和交流叠层母排，直流支撑电容固定于底座上，IGBT器件与直流支撑电容通过直流叠层母排电性连接。其中的直流支撑电容设于IGBT器件的上方，二者通过低电感的直流叠层母排电性连接，使得二者之间的杂散电感最小，充分抑制尖峰电压，使IGBT等器件运行在可靠的工作范围之内，从而满足轨道交通设备对IGBT功率单元的大功率、高性能、高可靠性的要求。【专利说明】一种IGBT功率单元
本技术涉及变频器
，尤其涉及一种应用于轨道交通机车车辆的IGBT功率单元。
技术介绍
随着轨道交通技术的迅速发展，IGBT功率单元相应也得到了广泛应用，目前IGBT功率单元的模块化设计已成大势所趋。模块化设计的优点是:产品互换性高，相同的功率单元可以互换，并且检修方便快捷，对于故障单元可以直接替换，不会因检修功率单元而造成列车停运。模块化设计的优点是显而易见的，但在IGBT功率单元模块化设计中出现了一些误区，比如，片面地认为模块化就是高度集成化，过度追求集成度，在模块上堆积了太多的器件，造成实际应用中检修或更换功率单元时需要接大量的线，费时费力且容易出错，有违互换本意。现有技术中的模块化设计通常追求轻量化，片面追求安装便捷性，把大而重的直流支撑电容从模块上移到别处安装，这样模块重量是轻了，但不可避免的是直流支撑电容与IGBT器件之间只能采用电缆、铜排或铜板连接。众所周知，采用电缆连接，其自感和互感都很大，性能较差，只适用于功率不大的场合；而铜排或铜板，若是平行排列，对电压尖峰抑制有一定的效果，但其互感依然很大，只适用于功率不是很大且性能要求较低的场合。显而易见，这两种连接方式都不满足轨道交通设备对IGBT功率单元的大功率、高性能、高可靠性的要求。
技术实现思路
本技术要解决的技术问题在于，针对现有技术的不足，提供一种IGBT功率单元，其中的直流支撑电容设于IGBT器件的上方，二者通过低电感的直流叠层母排电性连接，使得二者之间的杂散电感最小，充分抑制尖峰电压，使IGBT等器件运行在可靠的工作范围之内。为解决上述技术问题，本技术采用如下技术方案。一种IGBT功率单元，其包括有底座和固定于底座上的散热器，散热器上固定有多个IGBT器件，IGBT器件的上方设有直流支撑电容并且二者之间设有直流叠层母排和交流叠层母排，直流支撑电容固定于底座上，IGBT器件与直流支撑电容通过直流叠层母排电性连接。优选地，底座上固定连接有电容盒，直流支撑电容位于电容盒之内，并且直流支撑电容与电容盒固定连接。优选地，交流叠层母排的一端电性连接于IGBT器件，交流叠层母排的另一端电性连接于交流铜排，交流铜排固定于电容盒的侧部。优选地，IGBT器件2上固定有门极板并且二者电性连接，电容盒的两个相对的侧部分别固定有门极驱动板，门极驱动板与门极板通过线缆电性连接。优选地，门极驱动板上设有用于接插线缆的连接器插座。优选地，电容盒上固定有门极驱动线连接器，连接器插座通过线缆连接于门极驱动线连接器。优选地，散热器上固定有温控元件，电容盒上固定有温控线连接器，温控元件通过线缆连接于温控线连接器。优选地，直流支撑电容的上方设有多个线缆支架，线缆支架的两端分别与电容盒的两个相对的侧板固定连接。本技术公开的IGBT功率单元，包括有底座和固定于底座上的散热器，散热器上固定有多个IGBT器件，IGBT器件的上方设有直流支撑电容并且二者之间设有直流叠层母排和交流叠层母排，直流支撑电容固定于底座上，IGBT器件与直流支撑电容通过直流叠层母排电性连接。其中的直流支撑电容设于IGBT器件的上方，二者通过低电感的直流叠层母排电性连接，使得二者之间的杂散电感最小，充分抑制尖峰电压，使IGBT等器件运行在可靠的工作范围之内，从而满足轨道交通设备对IGBT功率单元的大功率、高性能、高可靠性的要求。【专利附图】【附图说明】图1为IGBT功率单元的分解图。图2为IGBT功率单元的整体结构示意图。图3为IGBT功率单元的主视图。图4为第一实施例中的IGBT功率单元的立体图。图5为图4中所示的局部放大图。图6为IGBT功率单元第一安装状态的左视图。图7为图6中所示的局部放大图。图8为IGBT功率单元第二安装状态的左视图。图9为图8中所示的局部放大图。【具体实施方式】下面结合附图和实施例对本技术作更加详细的描述。本技术公开了一种IGBT功率单元，请参照图1至图3，其包括有底座16和固定于底座16上的散热器1，散热器I上固定有多个IGBT器件2，IGBT器件2的上方设有直流支撑电容3并且二者之间设有直流叠层母排9和交流叠层母排18，直流支撑电容3固定于底座16上，IGBT器件2与直流支撑电容3通过直流叠层母排9电性连接，由于直流层叠母排9能够有效减少线路中的杂散电感，使线路电感减少到最低程度，充分抑制回路尖峰电压，有效保护IGBT器件2，使其运行在可靠的工作范围内，该直流叠层母排9通过弓丨出端10与外部模块、器件电气连接。本实施例中，交流叠层母排18的一端电性连接于IGBT器件2，交流叠层母排18的另一端电性连接于交流铜排6，交流铜排6固定于电容盒14的侧部，并且通过该交流铜排6与外部模块、器件电气连接。关于直流支撑电容3的固定方式，底座16上固定连接有电容盒14，直流支撑电容3位于电容盒14之内，并且直流支撑电容3与电容盒14固定连接，使得直流支撑电容3收容于电容盒14之内。在此基础之上，IGBT器件2上固定有门极板17并且二者电性连接，电容盒14的两个相对的侧板分别固定有门极驱动板5，门极驱动板5与门极板17通过线缆电性连接，该门极驱动板5上设有用于接插线缆的连接器插座51，该门极驱动板5与外部模块、器件的一种连接方式为:该连接器插座51通过线缆直接与外部模块、器件电气连接；另一连接方式为:当直流支撑电容3后侧的门极驱动板5因空间限制而无法直接连接时，电容盒14上固定有门极驱动线连接器8，连接器插座51通过线缆连接于门极驱动线连接器8，由门极驱动线连接器8与外部模块、器件电气连接。为了实现温度采集、控制，在散热器I上固定有温控元件，电容盒14上固定有温控线连接器7，温控元件通过线缆连接于温控线连接器7，再通过该温控线连接器7电性连接于外部控制板等。为了保证上述线缆的整齐有序，保持线路清晰明了，直流支撑电容3的上方设有多个线缆支架11，线缆支架11的两端分别与电容盒14的两个相对的侧板固定连接，上述线缆可以分别沿线缆支架11走线，并且固定在线缆支架11上。上述IGBT功率单元在装配过程中，散热器I安装在底座16上，其上安装有IGBT器件2和温控元件，底座16上安装直流支撑电容3，直流支撑电容3与IGBT器件2之间设有直流叠层母排9和交流叠层母排18，交流叠层母排18 —端与IGBT器件2作导电连接，另一端与交流铜排6作导电连接，直流叠层母排9 一端与IGBT器件2作导电连接，另一端与直流支撑电容3作导电连接，这样IGBT器件2就与直流支撑电容3以低感直流叠层母排9直接连接，使线路电感减少到最低本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种IGBT功率单元，其特征在于，包括有底座(16)和固定于底座(16)上的散热器(1)，所述散热器(1)上固定有多个IGBT器件(2)，所述IGBT器件(2)的上方设有直流支撑电容(3)并且二者之间设有直流叠层母排(9)和交流叠层母排(18)，所述直流支撑电容(3)固定于底座(16)上，所述IGBT器件(2)与直流支撑电容(3)通过所述直流叠层母排(9)电性连接。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：何佳琪，李志辉，
申请(专利权)人：深圳市英威腾交通技术有限公司，
类型：实用新型
国别省市：