一种IGBT压装结构制造技术

本发明专利技术提供了一种IGBT压装结构，包括IGBT组件、散热器组件和支撑组件；支撑组件包括第一端板、第二端板和拉杆组件；第一端板和第二端板平行设置，拉杆组件的两端分别与第一端板和第二端板固定，第一端板、第二端板和拉杆组件形成容纳空间；IGBT组件和散热器组件设置于容纳空间内部。本申请提供的IGBT压装结构具备负电平输出功能，因此具有具备直流故障穿越能力，提高了多端柔性直流输电系统运行稳定；本申请提供的IGBT压装结构通过五个散热器、第一端板、第二端板和拉杆组件实现全桥子模块中四个IGBT的压装，在不改变子模块体积的基础上，实现了全桥子模块中IGBT的压装，使全桥子模块的体积与半桥子模块的体积相同，结构紧凑。

【技术实现步骤摘要】
一种IGBT压装结构
本专利技术涉及电力电子
，具体涉及一种IGBT压装结构。
技术介绍
换流阀是柔性直流输电系统的核心设备，随着容量和电压等级的提高，换流阀的体积/重量大、抗震性能差、成本高等问题将逐渐凸显。为解决这一系列问题，缩小换流阀中子模块的体积成为实现换流阀轻型化的必要条件。IGBT压装结构是子模块中的重要部件，它的外形决定了子模块中不同部件之间的连接方式，影响子模块的体积大小。子模块分为半桥子模块和全桥子模块，在换流阀的实际应用中，其内部的半桥子模块IGBT压装结构不具有负电平输出功能，因此其不具备直流故障穿越能力。当柔性直流输电系统出现故障时，半桥子模块IGBT压装结构不能自动清除故障，需要换流站闭锁并跳开交流侧断路器才能切断故障电流。对于多端柔性直流输电系统，若直流侧某一条线路发生故障，则所有换流站都要闭锁且跳开交流侧断路器，导致多端柔性直流输电系统运行稳定较差。
技术实现思路
为了克服上述现有技术中半桥子模块不具备直流故障穿越能力导致的多端柔性直流输电系统运行稳定较差的不足，本专利技术提供一种IGBT压装结构，包括IGBT组件、散热器组件和支撑组件；所述支撑组件包括第一端板、第二端板和拉杆组件；所述第一端板和第二端板平行设置，所述拉杆组件的两端分别与第一端板和第二端板固定，所述第一端板、第二端板和所述拉杆组件形成容纳空间；所述IGBT组件和散热器组件设置于所述容纳空间内部。所述IGBT组件包括第一IGBT、第二IGBT、第三IGBT和第四IGBT；所述散热器组件包括第一散热器、第二散热器、第三散热器、第四散热器和第五散热器；所述第一散热器、第一IGBT、第二散热器、第二IGBT、第三散热器、第三IGBT、第四散热器、第四IGBT和第五散热器依次排列，且相互接触；所述第一散热器与所述第一端板接触连接，所述第五散热器与所述第二端板接触连接。所述第五散热器与所述第二端板之间设有压力组件。所述压力组件包括增爬垫、承压板和弹簧组件；所述增爬垫一侧与所述第五散热器接触连接，其另一侧通过所述承压板和所述弹簧组件与所述第二端板连接。所述弹簧组件包括至少一个弹簧单元，所述弹簧单元包括弹簧和定位销，所述弹簧通过所述定位销与所述承压板固定。所述弹簧为一个或多个；当所述弹簧为多个时，多个弹簧采用串联和/或并联的方式组合。所述承压板设有与所述弹簧单元数目相同的第一凹槽，所述第二端板靠近第五散热器的一侧设有与所述弹簧单元数目相同的第二凹槽；所述弹簧单元的两端分别与所述承压板和所述第二端板接触，所述定位销的两端分别置于所述第一凹槽和所述第二凹槽内部。所述增爬垫包括增爬垫底部和增爬垫侧部，所述增爬垫侧部的下边缘与所述增爬垫底部的边缘连接；所述增爬垫侧部的横截面为口字型，且所述增爬垫侧部的外侧设有凸起。所述承压板的形状与所述增爬垫底部的形状相同，且所述承压板的尺寸小于所述增爬垫底部的尺寸。所述增爬垫采用绝缘材料制成；所述承压板、所述第一端板、所述第二端板和所述散热器组件均采用金属导电材料制成。所述第一IGBT的发射极朝向所述第一散热器，其集电极朝向所述第二散热器；所述第二IGBT的发射极朝向所述第二散热器，其集电极朝向所述第三散热器；所述第三IGBT的发射极朝向所述第四散热器，其集电极朝向所述第三散热器；所述第四IGBT的发射极朝向所述第五散热器，其集电极朝向所述第四散热器。所述第二散热器为包括所述IGBT压装结构的子模块的进出线母排的正极端，所述第四散热器为所述进出线母排的负极端；所述第三散热器与所述子模块中电容的正极连接，所述电容的负极与第一散热器连接，且所述第一散热器和所述第五散热器通过连接母排连接，或者，所述电容的负极与第一散热器和第二散热器连接。所述拉杆组件包括偶数个拉杆；所述偶数个拉杆均匀平行设置，且与所述第一端板和所述第二端板垂直。所述拉杆外侧设有绝缘套。所述弹簧为碟簧。本专利技术提供的技术方案具有以下有益效果：本申请提供的IGBT压装结构包括IGBT组件、散热器组件和支撑组件；支撑组件包括第一端板、第二端板和拉杆组件；第一端板和第二端板平行设置，拉杆组件的两端分别与第一端板和第二端板固定，第一端板、第二端板和拉杆组件形成容纳空间；IGBT组件和散热器组件设置于容纳空间内部。本申请提供的IGBT压装结构具备负电平输出功能，因此具有具备直流故障穿越能力，提高了多端柔性直流输电系统运行稳定；本申请提供的IGBT压装结构通过五个散热器、第一端板、第二端板和拉杆组件实现全桥子模块中四个IGBT的压装，在不改变子模块体积的基础上，实现了全桥子模块中IGBT的压装，使全桥子模块的体积与半桥子模块的体积相同，结构紧凑；本申请通过承压板承受来自于弹簧组件的压力，并将该压力整体施加到IGBT组件和散热器组件上，同时对增爬垫底部进行保护，并通过弹簧组件保证整个承压板的均匀受力，提高了IGBT压装结构在实际应用中的稳定性；本申请中的承压板设有与弹簧单元数目相同的第一凹槽，第二端板靠近第五散热器的一侧设有与弹簧单元数目相同的第二凹槽，定位销的两端分别置于第一凹槽和第二凹槽内部，通过定位销将弹簧单元紧固，避免出现弹簧单元脱落的情况，为承压板所承受的载荷提供缓冲；本申请中的增爬垫采用绝缘材料制成，实现了第二端板和第五散热器之间的绝缘要求，同时增爬垫侧部的外侧设有凸起，能够增加第二端板和第五散热器之间的爬距；本申请中的弹簧单元采用的弹簧为碟簧，碟簧为圆锥形盘状，行程短、负荷重、所需空间小、组合使用方便、维修换装容易、经济性高、使用寿命长，多个碟簧既可以单个使用，又可以采用串联和/或并联的方式组合，在上内缘和下外缘处承受沿轴向作用的静态或动态载荷，被压缩后产生变形，直至被压平，以储存能量形式作为活载荷，能够满足IGBT组件所需压力和形变量，占用体积小；本申请中的拉杆外侧设有绝缘套，用于实现拉杆和IGBT压装组件中与拉杆距离较近部分的绝缘；本申请中的第二散热器为包括子模块的进出线母排的正极端，第四散热器为进出线母排的负极端，通过第二散热器、第四散热器和进出线母排实现IGBT压装结构与子模块中其他部分的连接；本申请中的第五散热器通过压力组件中的承压板、弹簧以及定位销与第二端板连接，第一散热器与第一端板连接，且第五散热器与第一散热器之间通过连接母排连接，由于第一端板、第一散热器、第五散热器、第二端板、承压板和弹簧都采用具有导电性的金属材质，保证了第五散热器、压力组件、第二端板、第一端板和第一散热器等电位，进一步实现了IGBT压装结构与子模块框架等电位，IGBT压装结构可以直接安装在子模块框架上，无需采用绝缘件。附图说明图1是本申请实施例中IGBT压装结构一种结构图；图2是本申请实施例中IGBT压装结构另一种结构图；图3是本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种IGBT压装结构，其特征在于，包括IGBT组件、散热器组件和支撑组件；/n所述支撑组件包括第一端板、第二端板和拉杆组件；所述第一端板和第二端板平行设置，所述拉杆组件的两端分别与第一端板和第二端板固定，所述第一端板、第二端板和所述拉杆组件形成容纳空间；/n所述IGBT组件和散热器组件设置于所述容纳空间内部。/n

【技术特征摘要】
1.一种IGBT压装结构，其特征在于，包括IGBT组件、散热器组件和支撑组件；
所述支撑组件包括第一端板、第二端板和拉杆组件；所述第一端板和第二端板平行设置，所述拉杆组件的两端分别与第一端板和第二端板固定，所述第一端板、第二端板和所述拉杆组件形成容纳空间；
所述IGBT组件和散热器组件设置于所述容纳空间内部。


2.根据权利要求1所述的IGBT压装结构，其特征在于，所述IGBT组件包括第一IGBT、第二IGBT、第三IGBT和第四IGBT；
所述散热器组件包括第一散热器、第二散热器、第三散热器、第四散热器和第五散热器；
所述第一散热器、第一IGBT、第二散热器、第二IGBT、第三散热器、第三IGBT、第四散热器、第四IGBT和第五散热器依次排列，且相互接触；
所述第一散热器与所述第一端板接触连接，所述第五散热器与所述第二端板接触连接。


3.根据权利要求2所述的IGBT压装结构，其特征在于，所述第五散热器与所述第二端板之间设有压力组件。


4.根据权利要求3所述的IGBT压装结构，其特征在于，所述压力组件包括增爬垫、承压板和弹簧组件；
所述增爬垫一侧与所述第五散热器接触连接，其另一侧通过所述承压板和所述弹簧组件与所述第二端板连接。


5.根据权利要求4所述的IGBT压装结构，其特征在于，所述弹簧组件包括至少一个弹簧单元，所述弹簧单元包括弹簧和定位销，所述弹簧通过所述定位销与所述承压板固定。


6.根据权利要求5所述的IGBT压装结构，其特征在于，所述弹簧为一个或多个；
当所述弹簧为多个时，多个弹簧采用串联和/或并联的方式组合。


7.根据权利要求5所述的IGBT压装结构，其特征在于，所述承压板设有与所述弹簧单元数目相同的第一凹槽，所述第二端板靠近第五散热器的一侧设有与所述弹簧单元数目相同的第二凹槽；
所述弹簧单元的两端分别与所述承压板和所述第二端板接触，所述定位销的两端分别置于所述第...

【专利技术属性】
技术研发人员：安靖，孙继军，程千峰，张俊，李状，魏孟刚，许飞，池尊娜，
申请(专利权)人：中电普瑞电力工程有限公司，南瑞集团有限公司，国网福建省电力有限公司，国家电网有限公司，
类型：发明
国别省市：北京;11