一种组合式功率模块制造技术

本实用新型专利技术公开了一种组合式功率模块，包含若干个功率模块单元和一个母线支撑电容模块，若干个功率模块单元分别与母线支撑电容模块可拆卸连接，每个功率模块单元包含IGBT、IGBT驱动板、吸收电容、小叠层母排和功率模块壳体，母线支撑电容模块包含若干个母线支撑电容、放电电阻、大叠层母排和电容模块壳体。本实用新型专利技术将易损和需要维护的部分做的足够紧凑、轻便，装配和维护过程相较于现有技术更加方便、快捷，可有效节省人力物力资源。

A Combined Power Module

【技术实现步骤摘要】
一种组合式功率模块
本技术涉及一种功率模块，特别是一种组合式功率模块。
技术介绍
智能功率模块是以IGBT为内核的先进混合集成功率部件，由高速低功耗管芯（IGBT）和优化的门极驱动电路，以及快速保护电路构成。IPM内的IGBT管芯都选用高速型的，而且驱动电路紧靠IGBT，驱动延时小，所以IPM开关速度快，损耗小。IPM内部集成了能连续检测IGBT电流和温度的实时检测电路，当发生严重过载甚至直接短路时，以及温度过热时，IGBT将被有控制地软关断，同时发出故障信号。此外IPM还具有桥臂对管互锁、驱动电源欠压保护等功能。尽管IPM价格高一些，但由于集成的驱动、保护功能使IPM与单纯的IGBT相比具有结构紧凑、可靠性高、易于使用等优点。目前应用于逆变器和变流器上的功率模块部分，绝大多数厂家的封装采用整体方式，由母线支撑电容、叠层母排、IGBT、散热器、IGBT驱动板、吸收电容和放电电阻封装成完整独立的模块，单相模块中包含全部电气元件。整体打包封装的功率模块过于沉重，装配维护过程需要大量人员参与，浪费人力物力。
技术实现思路
本技术所要解决的技术问题是提供一种组合式功率模块，组装维护方便。为解决上述技术问题，本技术所采用的技术方案是：一种组合式功率模块，其特征在于：包含若干个功率模块单元和一个母线支撑电容模块，若干个功率模块单元分别与母线支撑电容模块可拆卸连接，每个功率模块单元包含IGBT、IGBT驱动板、吸收电容、小叠层母排和功率模块壳体，IGBT驱动板和吸收电容分别与IGBT连接并且固定在IGBT一侧，IGBT、IGBT驱动板和吸收电容均固定在功率模块壳体内腔中，小叠层母排固定在功率模块壳体右侧侧面上并且与IGBT连接，母线支撑电容模块包含若干个母线支撑电容、放电电阻、大叠层母排和电容模块壳体，若干个母线支撑电容数量与若干个功率模块单元对应并且若干个母线支撑电容设置在电容模块壳体内腔中，放电电阻固定设置在电容模块壳体一侧侧面上并且放电电阻与母线支撑电容连接，大叠层母排固定设置在电容模块壳体前侧。进一步地，所述功率模块单元还包含散热器，散热器设置在功率模块壳体上侧面上。进一步地，所述散热器采用型材散热器或相变散热器。进一步地，所述功率模块单元还包含输出铜排，输出铜排一端固定在IGBT上与IGBT的输出端连接，功率模块壳体下侧端面上开有供输出铜排穿出的通孔，输出铜排另一端向下延伸并穿出功率模块壳体下侧通孔。进一步地，所述功率模块壳体的左侧侧面设置有功率模块面板，功率模块面板四周凸出于功率模块壳体并且凸出部分开有用于将功率模块单元固定在电器柜内的螺孔，电容模块壳体的后侧侧面两侧设置有法兰结构，法兰结构上开有用于将母线支撑电容模块固定在电器柜内的螺孔，功率模块单元和母线支撑电容模块在电器柜内固定状态下，小叠层母排与大叠层母排贴紧接触。进一步地，所述大叠层母牌包含若干组母牌铜排和两组支撑支架，若干组母牌铜排与若干个功率模块单元的小叠层母排一一对应，两组支撑支架均沿水平方向设置在电容模块壳体前侧面的上下两侧并且两组支撑支架凸出于电容模块壳体设置，支撑支架的凸出高度与小叠层铜排凸出功率模块壳体的高度匹配。进一步地，所述母线支撑电容采用金属膜电容或电解电容。本技术与现有技术相比，具有以下优点和效果：本技术的一种组合式功率模块将功率模块分为功率模块单元和母线支撑电容模块两部分，功率模块单元只封装叠层母排、IGBT、散热器、IGBT驱动板和吸收电容，多个功率模块通过并联方式共用一个完整的母线支撑电容模块，由于在真实的使用工况中，容易出现问题的常常是IGBT部分，本技术将易损和需要维护的部分做的足够紧凑、轻便，装配和维护过程相较于现有技术更加方便、快捷，可有效节省人力物力资源。附图说明图1是本技术的一种组合式功率模块的示意图。图2是本技术的功率模块单元的平面示意图。图3是本技术的功率模块单元的立体示意图。图4是本技术的母线支撑电容模块的后侧示意图。图5是本技术的母线支撑电容模块的前侧示意图。图6是本技术的一种组合式功率模块的电路原理图。具体实施方式下面通过实施例对本技术作进一步的详细说明，以下实施例是对本技术的解释而本技术并不局限于以下实施例。如图1-6所示，本技术的一种组合式功率模块，包含若干个功率模块单元12和一个母线支撑电容模块13，若干个功率模块单元12分别与母线支撑电容模块13可拆卸连接，每个功率模块单元12包含IGBT1、IGBT驱动板2、吸收电容3、小叠层母排4和功率模块壳体7，IGBT驱动板2和吸收电容3分别与IGBT1连接并且固定在IGBT1一侧，IGBT1、IGBT驱动板2和吸收电容3均固定在功率模块壳体7内腔中，小叠层母排4固定在功率模块壳体7右侧侧面上并且与IGBT1连接，母线支撑电容模块13包含若干个母线支撑电容8、放电电阻9、大叠层母排10和电容模块壳体11，若干个母线支撑电容8数量与若干个功率模块单元12对应并且若干个母线支撑电容8设置在电容模块壳体11内腔中，放电电阻9固定设置在电容模块壳体11一侧侧面上并且放电电阻9与母线支撑电容8连接，大叠层母排10固定设置在电容模块壳体11前侧。其中，IGBT可以是单独的IGBT、也可以是并联的IGBT组合。小叠层母排跟大叠层母排可以是叠层母排的形式，也可以是铜排的形式。功率模块单元12还包含散热器5，散热器5设置在功率模块壳体7上侧面上。散热器5采用型材散热器或相变散热器。功率模块单元12还包含输出铜排6，输出铜排6一端固定在IGBT上与IGBT的输出端连接，功率模块壳体7下侧端面上开有供输出铜排6穿出的通孔，输出铜排6另一端向下延伸并穿出功率模块壳体7下侧通孔。功率模块壳体7的左侧侧面设置有功率模块面板，功率模块面板四周凸出于功率模块壳体7并且凸出部分开有用于将功率模块单元12固定在电器柜内的螺孔，电容模块壳体11的后侧侧面两侧设置有法兰结构，法兰结构上开有用于将母线支撑电容模块13固定在电器柜内的螺孔，功率模块单元12和母线支撑电容模块13在电器柜内固定状态下，小叠层母排4与大叠层母排10贴紧接触。大叠层母牌10包含若干组母牌铜排和两组支撑支架，若干组母牌铜排与若干个功率模块单元的小叠层母排一一对应，两组支撑支架均沿水平方向设置在电容模块壳体前侧面的上下两侧并且两组支撑支架凸出于电容模块壳体设置，支撑支架的凸出高度与小叠层铜排凸出功率模块壳体的高度匹配。母线支撑电容8采用金属膜电容或电解电容。本技术将IGBT、IGBT驱动板、吸收电容、小叠层母排、散热器、输出铜排等电气元器件封装进功率模壳体内形成一个完整的功率模块单元；将母线支撑电容、放电电阻、大叠层母排等电气元器件封装进电容模块壳体内形成一个完整的母线支撑电容模块。多个功率模块单元通过并联方式共用一个母线支撑电容模块，母线支撑电容模块经过对前级输入的直流电的充放，给功率模块单元提供稳定均衡的直流输入。功率模块与母线支撑电容模块之间通过大小叠层母排进行连接，即将多个功率模块的小母排与母线支撑电容模块的大母排做可靠的锁紧，具体锁紧形式可以是简单的螺栓锁紧方式，也可以是插拔形式的夹紧装置进行锁紧。本技术的一种组合式功率模本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种组合式功率模块，其特征在于：包含若干个功率模块单元和一个母线支撑电容模块，若干个功率模块单元分别与母线支撑电容模块可拆卸连接，每个功率模块单元包含IGBT、IGBT驱动板、吸收电容、小叠层母排和功率模块壳体，IGBT驱动板和吸收电容分别与IGBT连接并且固定在IGBT一侧，IGBT、IGBT驱动板和吸收电容均固定在功率模块壳体内腔中，小叠层母排固定在功率模块壳体右侧侧面上并且与IGBT连接，母线支撑电容模块包含若干个母线支撑电容、放电电阻、大叠层母排和电容模块壳体，若干个母线支撑电容数量与若干个功率模块单元对应并且若干个母线支撑电容设置在电容模块壳体内腔中，放电电阻固定设置在电容模块壳体一侧侧面上并且放电电阻与母线支撑电容连接，大叠层母排固定设置在电容模块壳体前侧。

【技术特征摘要】
1.一种组合式功率模块，其特征在于：包含若干个功率模块单元和一个母线支撑电容模块，若干个功率模块单元分别与母线支撑电容模块可拆卸连接，每个功率模块单元包含IGBT、IGBT驱动板、吸收电容、小叠层母排和功率模块壳体，IGBT驱动板和吸收电容分别与IGBT连接并且固定在IGBT一侧，IGBT、IGBT驱动板和吸收电容均固定在功率模块壳体内腔中，小叠层母排固定在功率模块壳体右侧侧面上并且与IGBT连接，母线支撑电容模块包含若干个母线支撑电容、放电电阻、大叠层母排和电容模块壳体，若干个母线支撑电容数量与若干个功率模块单元对应并且若干个母线支撑电容设置在电容模块壳体内腔中，放电电阻固定设置在电容模块壳体一侧侧面上并且放电电阻与母线支撑电容连接，大叠层母排固定设置在电容模块壳体前侧。2.按照权利要求1所述的一种组合式功率模块，其特征在于：所述功率模块单元还包含散热器，散热器设置在功率模块壳体上侧面上。3.按照权利要求2所述的一种组合式功率模块，其特征在于：所述散热器采用型材散热器或相变散热器。4.按照权利要求1所述的一种组合式功率模块，其特征在于：所述功率模...

【专利技术属性】
技术研发人员：汪腾，潘兆华，吴小龙，姜益聪，熊俊峰，董航飞，
申请(专利权)人：中天昱品科技有限公司，
类型：新型
国别省市：江苏,32