The invention belongs to the field of heat dissipation technology of high-voltage direct current valve stack, and particularly relates to a design method of high-voltage direct current valve stack structure based on the unified optimization of chip and system, including: forming a small rectifier module by reversely connecting two chip modules, sharing the same heat sink between two chips, and connecting several small rectifier modules in series. A large rectifier structure is formed. According to the reverse structure of the upper and lower arms and the unidirectional heat dissipation characteristics of the chip, the conventional connection mode is changed without affecting the normal operation of the components. The two chips share the same heat sink. Compared with the original connection mode, the number of heat sinks is saved by half, and the component structure is simplified.
【技术实现步骤摘要】
基于芯片与系统统一优化的高压直流阀堆结构设计方法
本专利技术属于高压直流阀堆散热
，尤其涉及一种基于芯片与系统统一优化的高压直流阀堆结构设计方法。
技术介绍
随着高压直流输电电网的发展，高压直流阀堆得到广泛的应用。下面以AC/DC整流器为例进行说明(DC/AC、DC/DC、AC/AC等整流逆变器也是如此)。三相全桥整流电路中，每个整流臂上的高压直流阀堆均由若干片晶闸管或IGBT同向串联而成。以碟簧压接式IGBT为例，正常连接时，所有芯片模块同向串联，其电气连接符合规范。但通过实验可以发现，在正常工作条件下，模块通过电流时，发热的主要部位是模块里的芯片，芯片的温度最高。芯片有上下两种散热途径，向上依次通过上接触片、上导电片、碟簧、上盖板与上散热片散热，向下经过下接触片、下盖板与散热片散热。如图1、图2所示。图1从上到下依次为：上盖板(铝材料)、蝶簧(铜材料)、上导电片(银材料)、上接触片(钼材料)、芯片(硅材料)、外护套(工程塑料材料)、下接触片(钼材料)。为方便观察，已经将芯片内部结构从外护套内提出。从图2中可见，芯片所在区域为高温区，两端为低温区。从芯片到下接触板的距离非常近，几乎所有热量都从这一侧传导出去。通过观察可发现，向上散热的途径较长，散热效率较低，热量主要通过以向下传导的方式散发，可以大致认为单向散热。目前在高压直流阀堆中，每一个阀片就需要加装一个散热片，所以每个装置的散热均需要大量的散热片来满足散热需求，且总体机构比较复杂，但实际上碟簧压接式IGBT的散热基本上以单向散热为主，上盖板的热量实际上主要来源于散热片，散热片利用效率较低。每一...
【技术保护点】
1.一种基于芯片与系统统一优化的高压直流阀堆结构设计方法，其特征在于，包括：将芯片模块两两反接形成一个小型整流器模块，两个芯片共用同一个散热片，再将多个小型整流器模块串联形成大的整流器结构。
【技术特征摘要】
1.一种基于芯片与系统统一优化的高压直流阀堆结构设计方法，其特征在于，包括：将芯片模块两两反接形成一个小型整流器模块，两个芯片共用同一个散热片，再将多个小型整流器模块串联形成大的整流器结构。2.根据权利要求1所述方法，其特征在于，所述方法具体包括：步骤1、针对...
【专利技术属性】
技术研发人员：张朋，郑重，段赛飞，李现兵，
申请(专利权)人：全球能源互联网研究院有限公司，国网辽宁省电力有限公司，华北电力大学，
类型：发明
国别省市：北京,11
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