功率模块及风力发电机组的变流器制造技术

本实用新型专利技术提供一种功率模块及风力发电机组的变流器，所述功率模块包括：水冷基板；IGBT模块，安装在所述水冷基板上；IGBT适配板，设置在所述IGBT模块上，并且被配置为驱动所述IGBT模块；第一绝缘挡板，设置在所述IGBT模块的第一侧，并且具有贯通孔；吸收电容，设置在所述IGBT模块的集电极和发射极之间，并且位于所述IGBT模块的第一侧；以及一体式层叠母排，设置在所述IGBT模块的第一侧，穿过所述第一绝缘挡板的贯通孔电连接所述IGBT模块和吸收电容。根据本实用新型专利技术的功率模块，有效地抑制了由过高的关断尖峰电压造成过压冲击，从而减少了功率模块的误动作。

【技术实现步骤摘要】
功率模块及风力发电机组的变流器
本技术涉及一种功率模块以及包括功率模块的风力发电机组的变流器。
技术介绍
目前，功率模块被广泛应用于风力发电机组中的变流器，其性能的优劣影响风力发电机组的性能。在现有技术中，功率模块通常包括有源钳位电路和推挽驱动电路。然而，这样的功率模块中的绝缘栅双极型晶体管(IGBT)的关断特性容易受过高的关断尖峰电压的影响，导致存在功率模块误动作的风险，并且会使得IGBT端电压过高，导致IGBT损坏。另外，通过对风力发电机组的实际勘察发现，功率模块容易受到干扰，并且杂散电感较大，影响功率模块稳定运行。总之，现有技术中的功率模块存在容易出现误动作、IGBT端电压过高、容易受到干扰以及杂散电感大的问题。
技术实现思路
鉴于上述问题而提出本技术。本技术的目的在于提供一种功率模块以及包括功率模块的风力发电机组的变流器，以防止由于IGBT模块的关断尖峰电压过高导致功率模块误动作，减少干扰以及降低杂散电感，从而提高功率模块的稳定性。根据一个总体方面，本技术提供一种功率模块包括：水冷基板；IGBT模块，安装在所述水冷基板上；IGBT适配板，设置在所述IGBT模块上，并且被配置为驱动所述IGBT模块；第一绝缘挡板，设置在所述IGBT模块的第一侧，并且具有贯通孔；吸收电容，设置在所述IGBT模块的集电极和发射极之间，并且位于所述IGBT模块的第一侧；以及一体式层叠母排，设置在所述IGBT模块的第一侧，穿过所述第一绝缘挡板的贯通孔电连接所述IGBT模块和吸收电容。>优选地，所述一体式层叠母排可包括至少一对第一导电部和第二导电部，所述第一导电部穿过所述第一绝缘挡板的贯通孔并且电连接到所述IGBT模块，所述第二导电部用于与外部连接。优选地，所述第一导电部可包括第一连接端子和第二连接端子，所述第一连接端子和所述第二连接端子分别电连接到所述IGBT模块的集电极和发射极。优选地，所述吸收电容可包括第一电极端子和第二电极端子，所述第一连接端子和所述第二连接端子分别电连接到所述吸收电容的所述第一电极端子和所述第二电极端子。优选地，所述吸收电容可设置在所述IGBT模块的上方，所述吸收电容的第一电极端子和所述IGBT模块的集电极可分别设置在所述第一导电部的第一连接端子的上侧和下侧，并且所述吸收电容的第二电极端子和所述IGBT模块的发射极可分别设置在所述第一导电部的第二连接端子的上侧和下侧。优选地，所述一体式层叠母排还可包括绝缘层，所述绝缘层将所述一体式层叠母排封装为使得所述第一导电部和所述第二导电部暴露出来，所述第一导电部和所述第二导电部分别位于所述绝缘层的相对的两侧。优选地，所述功率模块还可包括：第二绝缘挡板，设置在所述IGBT模块的与所述第一侧相对的第二侧，并且具有贯通孔；以及交流母排，设置在所述IGBT模块的第二侧，所述交流母排穿过所述第二绝缘挡板的贯通孔电连接所述IGBT模块。优选地，所述IGBT适配板上可设有多个元器件，多个元器件以贴片焊接方式固定在所述IGBT适配板上，并且所述IGBT适配板可包括保护层，所述保护层形成在所述IGBT适配板的外表面上，并且所述保护层为具有防潮、防尘和防腐蚀性能的表面处理层。优选地，所述IGBT模块可包括三个并联设置的IGBT，并且可包括三个吸收电容，三个所述吸收电容分别与三个所述IGBT连接。根据另一总体方面，本技术提供一种风力发电机组的变流器，所述变流器包括如上所述的功率模块。根据本技术的功率模块可通过增加吸收电容来吸收IGBT模块端部的过高的关断尖峰电压，有效地抑制IGBT模块端部的过高的关断尖峰电压造成的过压冲击，从而减少功率模块的误动作。根据本技术的功率模块在结构上进行优化，具体地可采用一体式叠层母排来降低杂散电感，从而改善功率模块稳定性。另外，根据本技术的功率模块通过对电路设计和水冷基板设计进行优化，使得功率模块的故障率降低；通过改善IGBT适配板上的元器件的连接方式，提升了IGBT适配板的稳定性和可靠性；以及通过在IGBT适配板上保护层，降低了由于环境问题引起的电路老化和损坏风险。附图说明通过下面结合附图对示例性实施例进行的详细描述，本技术的上述和其他方面、特点及其他优点将会变得清楚和更加容易理解，在附图中：图1是示出根据本技术的示例性实施例的功率模块的分解结构的示意图。图2是示出根据本技术的示例性实施例的功率模块在组装之后的结构的示意图。图3是示出根据本技术的示例性实施例的功率模块中的一体式层叠母排的示意图。附图标记说明：11-水冷基板；12-IGBT模块；13-IGBT适配板；14-第一绝缘挡板；15-第二绝缘挡板；16-一体式层叠母排；17-交流母排；18-吸收电容；161-第一导电部；162-第二导电部；163-绝缘层；1611-第一连接端子；1612-第二连接端子。具体实施方式在下文中，参照附图来详细说明本技术的优选实施例。应清楚的是，在下面对实施例的说明和附图中，以相同的附图标记指示相同或相似的组件，并省略重复的说明。将理解的是，尽管可在此使用诸如“第一”、“第二”来描述各种元件，但是这些元件将不受这些术语的限制。更确切地说，这些术语仅用来将一个元件与另一元件区分开。因此，在不脱离示例性实施例的教导的情况下，在此描述的示例性实施例中所称的第一元件也可被称作第二元件。另外，为了易于描述，下文中所称的“内”、“外”、“上”、“下”与附图本身的内、外、上、下方向一致，但并不对本技术的结构起限定作用。图1是示出根据本技术的示例性实施例的功率模块的分解结构的示意图，图2是示出根据本技术的示例性实施例的功率模块在组装之后的结构的示意图。如图1和图2所示，根据示例性实施例的功率模块可包括：水冷基板11、IGBT12、IGBT适配板13、第一绝缘挡板14、吸收电容18及一体式层叠母排16。其中，IGBT模块12安装在水冷基板11上，IGBT适配板13设置在IGBT模块12上，用于驱动IGBT模块12。第一绝缘挡板14设置在IGBT模块12的第一侧，并且上面设有贯通孔。吸收电容18设置在IGBT模块12的集电极(C)和发射极(E)之间，并且位于IGBT模块12的第一侧。一体式层叠母排16也设置在IGBT模块12的第一侧，其穿过第一绝缘挡板14的贯通孔，并电连接IGBT模块12和吸收电容18。IGBT模块12可包括三个并联设置的IGBT，即为三并联IGBT模块。但IGBT模块12中所包含的IGBT的具体数量及连接方式，本公开并不限制。如图1和图2所示，根据示例性实施例的功率模块可设置有分别与三个并联设置的IGBT相对应的三个吸收电容18，其中，每个吸收电容18可经由一体式层叠母排16连接到相应IGBT。也就是说，吸收电容18与IGBT模块12中的IGBT成对地设置。在现有技术本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种功率模块，其特征在于，所述功率模块包括：/n水冷基板(11)；/nIGBT模块(12)，安装在所述水冷基板(11)上；/nIGBT适配板(13)，设置在所述IGBT模块(12)上，并且被配置为驱动所述IGBT模块(12)；/n第一绝缘挡板(14)，设置在所述IGBT模块(12)的第一侧，并且具有贯通孔；/n吸收电容(18)，设置在所述IGBT模块(12)的集电极和发射极之间，并且位于所述IGBT模块(12)的第一侧；以及/n一体式层叠母排(16)，设置在所述IGBT模块(12)的第一侧，穿过所述第一绝缘挡板(14)的贯通孔电连接所述IGBT模块(12)和吸收电容(18)。/n

【技术特征摘要】
1.一种功率模块，其特征在于，所述功率模块包括：
水冷基板(11)；
IGBT模块(12)，安装在所述水冷基板(11)上；
IGBT适配板(13)，设置在所述IGBT模块(12)上，并且被配置为驱动所述IGBT模块(12)；
第一绝缘挡板(14)，设置在所述IGBT模块(12)的第一侧，并且具有贯通孔；
吸收电容(18)，设置在所述IGBT模块(12)的集电极和发射极之间，并且位于所述IGBT模块(12)的第一侧；以及
一体式层叠母排(16)，设置在所述IGBT模块(12)的第一侧，穿过所述第一绝缘挡板(14)的贯通孔电连接所述IGBT模块(12)和吸收电容(18)。


2.根据权利要求1所述的功率模块，其特征在于，所述一体式层叠母排(16)包括至少一对第一导电部(161)和第二导电部(162)，所述第一导电部(161)穿过所述第一绝缘挡板(14)的贯通孔并且电连接到所述IGBT模块(12)，所述第二导电部(162)用于与外部连接。


3.根据权利要求2所述的功率模块，其特征在于，所述第一导电部(161)包括第一连接端子(1611)和第二连接端子(1612)，所述第一连接端子(1611)和所述第二连接端子(1612)分别电连接到所述IGBT模块(12)的集电极和发射极。


4.根据权利要求3所述的功率模块，其特征在于，所述吸收电容(18)包括第一电极端子和第二电极端子，所述第一连接端子(1611)和所述第二连接端子(1612)分别电连接到所述吸收电容(18)的所述第一电极端子和所述第二电极端子。


5.根据权利要求4所述的功率模块，其特征在于，所述吸收电容(18)设置在所述IGBT模块(12)的上方，所述吸收电容(18)的第一电极端子和所述IGBT模块(1...

【专利技术属性】
技术研发人员：马东凯，曹欣，梅春晓，张二辉，
申请(专利权)人：北京金风慧能技术有限公司，河北新天科创新能源技术有限公司，
类型：新型
国别省市：北京;11