一种密封式集成功率单元模块制造技术

本实用新型专利技术涉及一种密封式集成功率单元模块，包括散热基板、全封闭防护外壳、电缆绝缘防护套件和功率单元，所述功率单元集成设置在散热基板上，所述全封闭防护外壳密封设置在散热基板上，所述电缆绝缘防护套件设置在全封闭防护外壳上，功率单元的电缆通过电缆绝缘防护套件与外界连接。本实用新型专利技术的功率单元产生的热量通过底部散热基板进行散热，主功率电缆使用线缆防护外套进行保护，通过全封闭防护外壳对外进行连接，封闭式结构使得集成功率单元与外部环境完全隔离，保护集成功率单元内部电力电子器件可运行于严苛环境条件。

A sealed success rate cell module

【技术实现步骤摘要】
一种密封式集成功率单元模块
本技术涉及电力电子设备领域，尤其涉及一种密封式集成功率单元模块。
技术介绍
电力电子器件广泛应用在航空航天、船舶电气、矿业生产、轨道交通等不同领域。但是在部分应用环境下，电力电子器件工作环境十分恶劣，经常因为高盐雾、高湿度等环境导致电力电子器件严重老化，轻则影响设备整体寿命，严重时甚至会导致设备故障损坏产生爆炸，因此如何有效地保障电力电子器件稳定可靠的运行并且延长设备寿命成为了广泛关注的焦点。
技术实现思路
为解决现有的技术问题，本技术提供了一种密封式集成功率单元模块，解决高湿热、高盐雾等恶劣环境条件下集成功率单元的可靠性问题。本技术的具体内容如下：一种密封式集成功率单元模块，包括散热基板、全封闭防护外壳、电缆绝缘防护套件和功率单元，所述功率单元集成设置在散热基板上，所述全封闭防护外壳密封设置在散热基板上，所述电缆绝缘防护套件设置在全封闭防护外壳上，功率单元的电缆通过电缆绝缘防护套件与外界连接。进一步的，所述功率单元包括主功率器件、驱动电路、功率吸收电容、复合传输母排、结构铜排、电流传感器、电压传感器和温度检测电路，所述驱动电路安装在主功率器件上，功率器件的输出电缆穿过电流传感器，所述电压传感器和电流传感器分别测量主功率器件的电压和电流，主功率电缆通过电缆绝缘防护套件分别连接结构套件、复合传输母排、功率吸收电容和主功率器件。进一步的，所述电缆绝缘防护套件为多段式组合安装。进一步的，所述全封闭防护外壳设有电航插，所述电航插连接驱动电路、电流传感器、电压传感器和温度检测电路为其供电，电航插接收电流传感器、电压传感器和温度检测电路的信号并传输至外界的控制器中。进一步的，所述主功率器件的输出电缆通过安装紧固附件紧固连接在散热基板上。进一步的，所述全封闭防护外壳设有光航插，所述光航插与驱动电路相连。进一步的，所述温度检测电路包括设置在散热基板中的铂电阻，温度检测电路将采集的温度电信号转换成光信号并通过光航插传输至控制器。进一步的，所述散热基板为循环水冷散热基板，散热基板的侧板上设有连接内部水路的进出水接口。进一步的，所述全封闭防护外壳通过密封胶垫与散热基板连接。进一步的，所述主功率器件底部涂抹散热硅胶压接在散热基板上本技术的有益效果：功率单元产生的热量通过底部散热基板进行散热，主功率电缆使用线缆防护外套进行保护，通过全封闭防护外壳对外进行连接，封闭式结构使得集成功率单元与外部环境完全隔离，保护集成功率单元内部电力电子器件可运行于严苛环境条件。附图说明下面结合附图对本技术的具体实施方式做进一步阐明。图1为本技术的密封式集成功率单元模块的整体示意图；图2为本技术的密封式集成功率单元模块的透视图；图3为本技术的密封式集成功率单元模块的内部示意图；图4为本技术的密封式集成功率单元模块的测试示意图；图5为本技术的密封式集成功率单元模块的俯视示意图。具体实施方式结合图1-图5，本实施例的集成功率单元包括散热基板14、全封闭防护外壳16、电缆绝缘防护套件和功率单元，其中全封闭防护外壳16通过密封胶垫与散热基板14连接，电缆绝缘防护套件设置在全封闭防护外壳16上，功率单元的电缆通过电缆绝缘防护套件与外界连接，使得集成功率单元与外界环境完全隔离。功率单元包括主功率单元、驱动单元和检测电路，具体的，包括主功率器件、驱动电路2、功率吸收电容3、复合传输母排4、结构铜排5、电流传感器6、电压传感器7和温度检测电路8，驱动电路2与主功率器件相连并驱动主功率器件。密封式集成功率单元集合了主功率器件、二次驱动控制、电压电流状态监测功能于一体，具有高度集成化、密封性，提高了电力电子器件应用的可靠性。主功率器件为功率IGBT器件1(IGBT：InsulatedGateBipolarTransistor，绝缘栅双极型晶体管)，功率IGBT器件1底部涂抹散热硅胶压接在散热基板14上，散热基板14为循环水冷散热基板14，散热基板14的侧板上分别设有连接内部循环水路的进出水接口15。电流传感器6、电压传感器7检测功率单元的电流和电压信息，温度检测电路8检测功率单元的温度，包括设置在散热基板14内的铂电阻。集成功率单元模块通过电缆绝缘防护套件与外界连接，电缆绝缘防护套件为多段式组合安装，保证集成单元的全密封特性，同时兼顾长期使用条件下的湿热盐雾的腐蚀效应。主功率电缆通过主功率电缆绝缘防护套件12分别连接结构套件、复合传输母排4、功率吸收电容3和功率IGBT器件1，从而减小功率器件尖峰电压。主功率器件的输出电缆通过安装紧固附件11紧固连接在散热基板14上，通过输出电缆绝缘防护套件12通往外界。本技术集成功率单元模块主功率部分集成了功率传输铜排5、复合母排4、功率吸收电容3和功率IGBT器件1，通过集成化连接连接减小功率器件尖峰电压；本技术功率IGBT器件1的输出侧通过电缆连接装置输出功率电缆航插13，输出功率电缆航插13安装在全封闭防护外壳16上，输出侧电缆通过安装紧固件11进行紧固，防止电缆电动力导致电缆松动。集成功率单元通过电航插9和光航插10提供控制及反馈电、光信号传输，电航插9和光航插10设置在全封闭防护外壳16上。通过电航插9与驱动电路2、电流传感器6、电压传感器7和温度检测电路8连接为其供电，电流传感器6和电压传感器7检测的电压、电流反馈信号通过电航插9传输至外界的控制器中。控制驱动电路2的光信号通过光航插10连接驱动电路2并驱动功率IGBT器件1，温度检测电路8将实时采集的温度电信号转换成光信号并通过光航插10传输至控制器。本技术单元驱动电路2安装在功率IGBT器件1上，功率IGBT器件1输出电缆穿过电流传感器6，电流传感器将检测到的电流信号传输至电航插9，电压传感器7将检测到的电压信号传输至电航插9，温度检测传感器盒8将温度信号转换为频率信号传输至电航插9，电航插9将采集的电压信号、电流信号、温度信号在线检测状态信号发送至控制器，控制器在线检测集成功率单元状态信号的同时，将驱动控制调制光信号通过光航插10发送至驱动板2驱动集成功率单元功率IGBT器件1导通/关断，实现电能变换。本实施例内部集成了电压传感器7、电流传感器6、温度检测电路，本技术将主功率电路、二次功率电路、检测装置集成于一体，能够最大限度的集成化设计，通过主功率部分和二次辅助供电部分均使用航插式设计，保证电力电子器件能够在恶劣环境下稳定运行提供必要条件。在以上的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本技术。但是以上描述仅是本技术的较佳实施例而已，本技术能够以很多不同于在此描述的其它方式来实施，因此本技术不受上面公开的具体实施的限制。同时任何熟悉本领域技术人员在不脱离本技术技术方案范围情况下，都可利用上述揭示的方法和
技术实现思路
对本技术技术方案做出许多可能的变动和修本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种密封式集成功率单元模块，其特征在于：包括散热基板、全封闭防护外壳、电缆绝缘防护套件和功率单元，所述功率单元集成在散热基板上，所述全封闭防护外壳密封设置在散热基板上，所述电缆绝缘防护套件设置在全封闭防护外壳上，功率单元的电缆通过电缆绝缘防护套件与外界连接。/n

【技术特征摘要】
1.一种密封式集成功率单元模块，其特征在于：包括散热基板、全封闭防护外壳、电缆绝缘防护套件和功率单元，所述功率单元集成在散热基板上，所述全封闭防护外壳密封设置在散热基板上，所述电缆绝缘防护套件设置在全封闭防护外壳上，功率单元的电缆通过电缆绝缘防护套件与外界连接。


2.根据权利要求1所述的密封式集成功率单元模块，其特征在于：所述功率单元包括主功率器件、驱动电路、功率吸收电容、复合传输母排、结构铜排、电流传感器、电压传感器和温度检测电路，所述驱动电路安装在主功率器件上，功率器件的输出电缆穿过电流传感器，所述电压传感器和电流传感器分别测量主功率器件的电压和电流，主功率电缆通过电缆绝缘防护套件分别连接结构套件、复合传输母排、功率吸收电容和主功率器件。


3.根据权利要求1所述的密封式集成功率单元模块，其特征在于：所述电缆绝缘防护套件为多段式组合安装。


4.根据权利要求1所述的密封式集成功率单元模块，其特征在于：所述全封闭防护外壳设有电航插，所述电航插连接驱动电路、电流传感器、电压传感器和温度检测电路为其供电，电航...

【专利技术属性】
技术研发人员：易成霖，王颢雄，黄晓宁，杨彦平，刘少春，杜伟，
申请(专利权)人：江苏大全凯帆电器股份有限公司，
类型：新型
国别省市：江苏;32