一种用于压接型功率模块动态特性测试的电容串联母排制造技术

本实用新型专利技术涉及一种用于压接型功率模块动态特性测试的电容串联母排，包括：高压电容器组、低压电容器组、叠层母排、压接型模块以及压接型模块连接板；高压电容器组包括多个高压电容器，呈环形排布；低压电容器组包括多个低压电容器，呈环形排布；高压电容器组与低压电容器组通过叠层母排串联连接，关于叠层母排镜像对称；压接型模块包括第一压接型模块和第二压接型模块，均与叠层母排连接。本实用新型专利技术中上述电容串联母排避免了路径重叠，从而可以减小功率回路的长度，达到了减小直流母排寄生电感的目的，实现了电容内部杂散电感的抵消，实现了叠层母排与电容器整体的寄生电感优化。

【技术实现步骤摘要】
一种用于压接型功率模块动态特性测试的电容串联母排
本技术涉及电力电子
，特别是涉及一种用于压接型功率模块动态特性测试的电容串联母排。
技术介绍
21世纪以来，能源短缺、环境污染等问题日益突出，使得清洁能源发电、高压远距离输电、跨区域联网等技术不断涌现，与此同时，这些新技术的应用对电力系统的安全、高效、快速、灵活控制提出了更高的要求。功率半导体器件的广泛应用使电力系统展现了强大的生命力与活力。功率器件的动态特性决定装置的开关损耗、电气应力以及电磁兼容性，直接影响换流装备的性能，因此获取准确的功率器件的开关特性具有重要意义。然而，半导体厂商提供的手册上的参数往往是在特定工作环境下的开关特性，具有不可重复性。并且随着功率器件开关速度的提升，电路板以及器件的寄生参数对开关特性的影响也越来越显著。数据手册中的参考参数不能直接用于装备电路的设计与分析。为了了解功率开关器件在实际工况中的真实性能，为换流装备的设计制造提供基础的数据支撑，需要对实际工作点下的器件开关特性进行准确测量。随着电力系统电压等级和容量等级的不断提升，更高电压、更大功率等级的功率器件不断涌现，这对其动态特性测试电路中的直流支撑电容器及起连接作用的叠层母排提出更高的要求。测试电路中单只电容器往往不能满足测试电压的需求，这就需要通过一些电容器的串联组合来实现，而电容器的串联使用会显著提升母排的杂散电感控制的难度。此外，电力电子器件越来越短的开关时间使器件的电流变化率增大，在器件的开关瞬态，功率回路的杂散电感上产生的电压叠加在器件两端。这就可能产生器件过压、EMI干扰、开关损耗增加等问题，严重时可能导致电力电子器件失效或直接损坏。为了保护电力电子器件、发挥其本身的性能及准确测试其动态特性，我们需要针对串联电容形式的多层直流母排的杂散电感进行优化设计。直流电容母排的设计需要同时考虑电容布局和母排结构设计两方面，传统直流电容母排的电容布局设计多采用单层顺序布局，无法实现电容内部杂散电感的抵消，并且单层顺序排列电容布局功率回路长度不等，部分电流路径有重叠，较大程度上影响了母排寄生电感控制。传统的直流电容母排的母排结构设计多采用单层平铺结构，采用此种设计方案的母排极板间耦合程度小，铜板之间的互感小，不能利用互感来抵消母排整体的寄生电感，从而导致母排整体的寄生电感较大。
技术实现思路
本技术的目的是提供一种用于压接型功率模块动态特性测试的电容串联母排，有效地减小直流电容母排的寄生电感值。为实现上述目的，本技术提供了如下方案：一种用于压接型功率模块动态特性测试的电容串联母排，所述电容串联母排包括：高压电容器组、低压电容器组、叠层母排、压接型模块以及压接型模块连接板；所述高压电容器组包括多个高压电容器，多个所述高压电容器并联连接，且呈环形排布；所述低压电容器组包括多个低压电容器，多个所述低压电容器并联连接，且呈环形排布；所述高压电容器组与所述低压电容器组通过叠层母排串联连接，并关于所述叠层母排镜面对称；所述压接型模块包括第一压接型模块和第二压接型模块，均与所述叠层母排连接；所述压接型模块连接板用于连接所述第一压接型模块和所述第二压接型模块。可选的，所述叠层母排具体包括：正极板、第一绝缘极板、负极板、第二绝缘极板以及辅助极板；所述正极板、所述第一绝缘极板、所述负极板、所述第二绝缘极板以及所述辅助极板由上到下依次排布在所述高压电容器组的下方；所述正极板与所述高压电容器组的一端连接，所述高压电容器组的另一端与所述辅助极板连接，所述负极板与所述低压电容器组的一端连接，所述低压电容器组的另一端与所述辅助极板连接。可选的，所述第一压接型模块具体为第一IGBT压接型模块，所述第二压接型模块具体为第二IGBT压接型模块，所述第一IGBT压接型模块的集电极与所述正极板连接，所述第二IGBT压接型模块的发射极与所述负极板连接。可选的，所述正极板具有多个第一圆孔，所述多个第一圆孔为中通孔；所述多个第一圆孔包括多个第一安装孔和多个正极板连接孔；所述高压电容器组的正极与所述正极板连接孔相连。可选的，所述负极板具有多个第二圆孔，所述多个第二圆孔为中通孔；所述多个第二圆孔包括多个第二安装孔和多个负极板连接孔；所述低压电容器组的负极与所述负极板连接孔相连。可选的，所述辅助极板具有多个第三圆孔，所述第三圆孔包括多个第三安装孔、多个第一辅助极板连接孔和多个第二辅助极板连接孔，所述多个第一辅助极板连接孔和所述多个第二辅助极板连接孔是非中通孔，所述第一辅助极板连接孔位于辅助极板的上表面，所述第二辅助极板连接孔位于辅助极板的下表面，所述第一辅助极板连接孔与所述第二辅助极板连接孔同圆心；所述高压电容器组的负极与第一辅助极板连接孔相连，所述低压电容器组的正极与第二辅助极板连接孔相连。可选的，所述叠层母排为四分之一圆形。可选的，所述第一IGBT压接型模块包括：第一IGBT、第一二极管；所述第二IGBT压接型模块包括：第二IGBT和第二二极管；所述第一IGBT的集电极与所述第一二极管的阴极连接，所述第一IGBT的发射极与所述第二IGBT的集电极以及所述第一二极管的阳极连接；所述第二IGBT的集电极与所述第二二极管的阴极连接，所述第二IGBT的发射极与所述第二二极管的阳极连接；可选的，所述高压电容器组包括4个高压电容器，所述低压电容器组包括4个低压电容器。根据本技术提供的具体实施例，本技术公开了以下技术效果：本技术提供了一种用于压接型功率模块动态特性测试的电容串联母排。本技术提供的电容串联母排的电容呈环形排列、双层布局，并且母排采用叠层结构。环形排列的电容布局功率回路路径长度相等，减小了功率回路的长度，从而减小了直流母排的寄生电感。叠层的母排结构，极板间耦合程度大，极板之间的互感大，互感抵消了母排整体的寄生电感，使得母排整体的寄生电感较小。附图说明为了更清楚地说明本技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例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技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1(a)和图1(b)为本技术实施例一种用于压接型功率模块动态特性测试的电容串联母排结构示意图；图2(a)和图2(b)为本技术实施例电容串联母排叠层母排的结构示意图；图2(c)为本技术实施例电容串联母排叠层母排俯视图；图3(a)为传统的单层电容顺序布局的功率回路；图3(b)为同向电流路径的双层电容环形布局的功率回路；图3(c)为本技术实施例反向电流路径的双层电容环形布局的功率回路；图4(a)为本技术实施例电容串联母排正极板的示意图；图4(b)为本技术实施例电容串联母排正极板的俯视图；图5(a)为本本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于压接型功率模块动态特性测试的电容串联母排，其特征在于，所述电容串联母排包括：/n高压电容器组、低压电容器组、叠层母排、压接型模块以及压接型模块连接板；所述高压电容器组包括多个高压电容器，多个所述高压电容器并联连接，且呈环形排布；所述低压电容器组包括多个低压电容器，多个所述低压电容器并联连接，且呈环形排布；/n所述高压电容器组与所述低压电容器组通过叠层母排串联连接，并关于所述叠层母排镜面对称；/n所述压接型模块包括第一压接型模块和第二压接型模块，均与所述叠层母排连接；/n所述压接型模块连接板用于连接所述第一压接型模块和所述第二压接型模块。/n

【技术特征摘要】
1.一种用于压接型功率模块动态特性测试的电容串联母排，其特征在于，所述电容串联母排包括：
高压电容器组、低压电容器组、叠层母排、压接型模块以及压接型模块连接板；所述高压电容器组包括多个高压电容器，多个所述高压电容器并联连接，且呈环形排布；所述低压电容器组包括多个低压电容器，多个所述低压电容器并联连接，且呈环形排布；
所述高压电容器组与所述低压电容器组通过叠层母排串联连接，并关于所述叠层母排镜面对称；
所述压接型模块包括第一压接型模块和第二压接型模块，均与所述叠层母排连接；
所述压接型模块连接板用于连接所述第一压接型模块和所述第二压接型模块。


2.根据权利要求1所述的用于压接型功率模块动态特性测试的电容串联母排，其特征在于，所述叠层母排具体包括：正极板、第一绝缘极板、负极板、第二绝缘极板以及辅助极板；
所述正极板、所述第一绝缘极板、所述负极板、所述第二绝缘极板以及所述辅助极板由上到下依次排布在所述高压电容器组的下方；
所述正极板与所述高压电容器组的一端连接，所述高压电容器组的另一端与所述辅助极板连接，所述负极板与所述低压电容器组的一端连接，所述低压电容器组的另一端与所述辅助极板连接。


3.根据权利要求2所述的用于压接型功率模块动态特性测试的电容串联母排，其特征在于，所述第一压接型模块具体为第一IGBT压接型模块，所述第二压接型模块具体为第二IGBT压接型模块，所述第一IGBT压接型模块的集电极与所述正极板连接，所述第二IGBT压接型模块的发射极与所述负极板连接。


4.根据权利要求2所述的用于压接型功率模块动态特性测试的电容串联母排，其特征在于，所述正极板具有多个第一圆孔，所述多个第一圆孔为中通孔；所述多个第一圆孔包括多个第一安装孔和多个正极板连接孔；
所述高压电容器组的正极...

【专利技术属性】
技术研发人员：孙鹏，郭燕楠，梁帅，赵志斌，崔翔，
申请(专利权)人：华北电力大学，
类型：新型
国别省市：北京;11