本申请公开了一种四象限IGBT封装模块和拓扑装置，所述四象限IGBT封装模块包括：外壳、内部封装电路、容置于外壳内部的用于设置内部封装电路的模块基板、及与内部封装电路相连的外部引脚，所述内部封装电路，包括：三相整流电路和三相逆变电路；所述三相整流电路中的第一正直流母线与所述逆变电路中的第二正直流母线相互独立。通过将所述三相整流电路和三相逆变电路封装在一个模块内，使得能量回馈电路中的模块数量减少，进而可使得所述能量回馈电路中的PCB走线和结构设计简单、整机体积减小。
【技术实现步骤摘要】
本申请涉及电子电路
，更具体地说，涉及一种四象限IGBT封装模块和拓扑装置。
技术介绍
随着现代化生产的不断扩大和人民生活水平的不断提高，电能供需矛盾日益严峻，能源节约成为一种趋势。针对目前国内电梯能耗较高的短板，并响应国家绿色节能的号召，大多数厂家已倾向于集控制、驱动、能量回馈于一体的控制系统设计。其中，能量回馈中的四象限能量回馈功能需要通过由IGBT功率器件组成的6单元整流电路和由IGBT功率器件组成的6单元逆变电路来实现。目前，通常所述由IGBT功率器件组成的6单元整流电路的封装模块和由IGBT功率器件组成的6单元逆变电路的封装模块相互独立，在当所述整流电路和逆变电路模块独立设计时，能量回馈电路中存在多个模块，导致能量回馈模块存在PCB走线和结构设计复杂、整机体积大等缺点。因此，如何降低能量回馈模块PCB走线和结构设计复杂度、整机体积成为本领域技术人员亟待解决的技术问题之一。
技术实现思路
有鉴于此，本申请提供一种四象限IGBT封装模块用于解决现有技术中，能量回馈模块PCB走线和结构复杂、整机体积大的问题。为了实现上述目的，现提出的方案如下:—种四象限IGBT封装模块，包括外壳、内部封装电路、容置于外壳内部的用于设置所述内部封装电路的模块基板、及与所述内部封装电路相连的外部引脚，所述内部封装电路，包括:三相整流电路和三相逆变电路；所述三相整流电路包括:第一至第六控制开关管，每一个所述控制开关管由反向并联的IGBT和续流二极管构成；所述第一、第二和第三控制开关管的集电极与第一正直流母线相连；所述第四、第五和第六控制开关管的发射极与负直流母线相连；所述第一控制开关管的发射极与所述第四控制开关管的集电极相连、所述第二控制开关管的发射极与所述第五控制开关管的集电极相连、所述第三控制开关管的发射极与所述第六控制开关管的集电极相连；所述三相逆变电路包括:第七至第十二控制开关管；所述第七、第八和第九控制开关管的集电极与第二正直流母线相连，所述第一正直流母线与所述第二正直流母线相互独立；所述第十、第十一和第十二控制开关管的发射极与所述负直流母线相连；所述第七控制开关管的发射极与所述第十控制开关管的集电极相连、所述第八控制开关管的发射极与所述第十一控制开关管的集电极相连、所述第九控制开关管的发射极与所述第十二控制开关管的集电极相连。优选的，上述四象限IGBT封装模块中，所述四象限IGBT封装模块采用Econo PACK3B封装形式，所述外壳的四个角的位置上均第一螺孔和第一通孔。优选的，上述四象限IGBT封装模块中，所述外壳包括底座和围合在所述底座之上的侧板以及顶部面板组成，所述底座由金属材料构成，所述侧板以及顶部面板由塑料构成。优选的，上述四象限IGBT封装模块中，所述底座上分布有大小相同且呈一字排列的三块模块基板，依次为第一、第二、第三模块基板，所述模块基板由固定于所述底座之上的陶瓷基板和覆盖于所述陶瓷基板之上的铜覆层组成，所述三块模块基板之间相互绝缘。优选的，上述四象限IGBT封装模块中，所述第一模块基板内设置有第一、第二、第四和第五控制开关管；所述第二模块基板内设置有第三、第七、第六和第十控制开关管；所述第三模块基板内设置有第八、第九、第十一和第十二控制开关管；每块模块基板的四个控制开关管呈两行两列方式分布；所述第一、第二、第三、第七、第八和第九控制开关管依次设置于第一行；所述第四、第五、第六、第十、第十一和第十二控制开关管依次设置于第第二行；同一控制开关管的IGBT和续流二极管左右相邻；续流二极管和IGBT相互交替分布于所述模块基板上。优选的，上述四象限IGBT封装模块中，所述外壳的顶部面板四周边沿处分布有三组外部引脚，分别为第一组、第二组、第三组外部引脚，所述外部引脚的数量不少于21个，且每一控制开关管的栅极对应连接一外部引脚，所述三相整流电路的每一输入端、所述三相逆变电路的每一输出端、第一正直流母线、第二正直流母线和负直流母线分别对应连接至少一外部引脚，其中，第一组外部引脚并列分布于所述外壳的与第一行控制开关管相邻的第一侧边沿处；第二组外部引脚并列分布于所述外壳的与第二行控制开关管相邻的第二侧边沿处；第三组外部引脚并列分布于所述外壳的与所述第一、第四控制开关管相邻或与所述第九、第十二控制开关管相邻的第三侧边沿处。优选的，上述四象限IGBT封装模块中，用于引出所述第一正直流母线、第二正直流母线和负直流母线的外部引脚设置于所述四象限IGBT封装模块的同一侧。优选的，上述四象限IGBT封装模块中，分别从所述第四、第五、第六、第十、第十一和第十二控制开关管的发射极各引出一路端子与所述外部引脚连接作为辅助发射极。优选的，上述四象限IGBT封装模块中，所述第一、第二、第三、第七、第八、第九控制开关管的栅极与所述第一组外部引脚相连；所述第四、第五、第六、第十、第十一、第十二控制开关管的栅极分别与所述第二组外部引脚相连；所述第一正直流母线、第二正直流母线和负直流母线分别从所述第三组外部引脚引出；一种四象限IGBT拓扑装置，包括:缓冲电路、母线电容和权利要求1至9任意一项公开的四象限IGBT封装模块；所述缓冲电路包括并联的第一电阻和第一控制开关；所述第一电阻的第一端通过所述四象限IGBT封装模块的外部引脚与所述第一正直流母线相连、第二端通过所述四象限IGBT封装模块的外部引脚与所述第二正直流母线相连；所述母线电容的第一端通过所述四象限IGBT封装模块的外部引脚与所述负直流母线相连、第二端通过所述四象限IGBT封装模块的外部引脚与所述第二正直流母线相连。从上述的技术方案可以看出，本申请公开的四象限IGBT封装模块，通过将所述三相整流电路30和三相逆变电路40封装到一个模块，使得能量回馈模块中的模块数量减少，进而可使得所述能量回馈模块中的PCB走线和结构设计简单、整机体积减小。【附图说明】为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述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专利技术的实施例，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，还可以根据提供的附图获得其他的附图。图1为本申请实施例公开的四象限IGBT封装模块外部结构示意图；图2为本申请实施例公开的四象限IGBT封装模块的封装电路的结构图；图3为现有技术中整流电路、逆变电路和缓冲电路的电路原理及连接图；图4为本申请公开的整流电路、逆变电路和缓冲电路的电路原理及连接图；图5为本申请实施例公开的所述四象限IGBT封装模块的内部晶元布局图；图6为本申请实施例公开的所述四象限IGBT封装模块的外部引脚分布图；【具体实施方式】下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，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，都属于本专利技术保护的范围。图1为本申请实施例公开的四象限IGBT封装模块外部结构示意图，图2为本申请实施例公开的四象限IGBT封装模块的封装电路的结构当前第1页1 2 3 本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种四象限IGBT封装模块，其特征在于，包括外壳、内部封装电路、容置于外壳内部的用于设置所述内部封装电路的模块基板、及与所述内部封装电路相连的外部引脚，所述内部封装电路，包括：三相整流电路和三相逆变电路；所述三相整流电路包括：第一至第六控制开关管，每一个所述控制开关管由反向并联的IGBT和续流二极管构成；所述第一、第二和第三控制开关管的集电极与第一正直流母线相连；所述第四、第五和第六控制开关管的发射极与负直流母线相连；所述第一控制开关管的发射极与所述第四控制开关管的集电极相连、所述第二控制开关管的发射极与所述第五控制开关管的集电极相连、所述第三控制开关管的发射极与所述第六控制开关管的集电极相连；所述三相逆变电路包括：第七至第十二控制开关管；所述第七、第八和第九控制开关管的集电极与第二正直流母线相连，所述第一正直流母线与所述第二正直流母线相互独立；所述第十、第十一和第十二控制开关管的发射极与所述负直流母线相连；所述第七控制开关管的发射极与所述第十控制开关管的集电极相连、所述第八控制开关管的发射极与所述第十一控制开关管的集电极相连、所述第九控制开关管的发射极与所述第十二控制开关管的集电极相连。...
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：尹芹芹，
申请(专利权)人：深圳市英威腾电气股份有限公司，
类型：发明
国别省市：广东;44
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