一种基于H桥整流的IGBT串并联兼容单元制造技术

本实用新型专利技术公开了一种基于H桥整流的IGBT串并联兼容单元，此兼容单元包括阀串单元、连接单元和二极管阀串单元，其中，阀串单元，其包括N组IGBT单元，且N的数量不小于1，各所述IGBT单元之间通过导电组件相连，构成串联结构或并联结构，且相邻所述IGBT单元之间相互绝缘；连接单元，其包括分别连接于所述IGBT单元相连的第一铜排和第二铜排；以及，二极管阀串单元，与所述连接单元相连，其包括第一二极管阀串、第二二极管阀串以及连接所述第一二极管阀串和第二二极管阀串的进出线铜排；本实用新型专利技术的三组阀串主体结构不变，通过导电组件连接可兼容奇数级和偶数级的IGBT阀串串并联压接，通用性强，体积小，成本低，易于扩展适用更高的电压、电流等级。电流等级。电流等级。

【技术实现步骤摘要】
一种基于H桥整流的IGBT串并联兼容单元


[0001]本技术涉及的柔性直流输电器件
，尤其涉及一种基于H桥整流的IGBT串并联兼容单元。

技术介绍

[0002]柔性直流输电相较于常规直流输电具有运行控制灵活、智能化程度高，并且具有对交流系统无依赖、运行方式多样等优点，为异步电网互联、新能源接入等场景提供了新的解决方案。而这种先进输电技术的实现离不开全控型电力电子器件的应用。绝缘栅双极晶体管(Insulated Gate Bipolar Transistor，IGBT) 是全控型电力电子器件的代表，是柔性直流输电系统中对电能进行控制、传输与变换的核心部件。
[0003]随着电压、电流等级的不断提高，传统的IGBT阀串在柔性直流输电的驱动线路的成本越来越高，线路也越来越复杂。在IGBT串联使用时，常见的主要有立式和卧式两种压接方式；在IGBT并联使用时，电路布局不对称等因素会造成流过IGBT的电流分配不均衡，大大降低了器件的可靠性，且如果使用多个IGBT并联压接，将大大增加阀串的体积且不利于扩展。

技术实现思路

[0004]本部分的目的在于概述本技术的实施例的一些方面以及简要介绍一些较佳实施例。在本部分以及本申请的说明书摘要和技术名称中可能会做些简化或省略以避免使本部分、说明书摘要和技术名称的目的模糊，而这种简化或省略不能用于限制本技术的范围。
[0005]鉴于上述现有在柔性直流输电中IGBT阀串单元存在的问题，提出了本技术。
[0006]因此，本技术要解决的问题是提供一种基于H桥整流的IGBT串并联兼容单元，其目的在于解决IGBT阀串单元无法串并联兼容，且只能单向流通的问题。
[0007]为解决上述技术问题，本技术提供如下技术方案：一种基于H桥整流的IGBT串并联兼容单元，此兼容单元包括阀串单元、连接单元和二极管阀串单元，其中，阀串单元，其包括N组IGBT单元，且N的数量不小于1，各所述IGBT单元之间通过导电组件相连，构成串联结构或并联结构，且相邻所述IGBT单元之间相互绝缘；连接单元，其包括分别连接于所述IGBT单元相连的第一铜排和第二铜排；以及，二极管阀串单元，与所述连接单元相连，其包括第一二极管阀串、第二二极管阀串以及连接所述第一二极管阀串和第二二极管阀串的进出线铜排。
[0008]作为本技术所述基于H桥整流的串并联兼容IGBT单元的一种优选方案，其中：所述IGBT单元包括IGBT和设置于所述IGBT上侧、下侧的第一导电块、第二导电块；且所述第一导电块与IGBT的发射极相连，所述第二导电块与IGBT的集电极相连。
[0009]作为本技术所述基于H桥整流的串并联兼容IGBT单元的一种优选方案，其中：所述第一导电块和第二导电块的四周具有凸缘，且所述凸缘上开设有连接孔。
[0010]作为本技术所述基于H桥整流的串并联兼容IGBT单元的一种优选方案，其中：所述第一铜排、第二铜排的一端通过所述连接孔分别与所述IGBT 单元的第一导电块、第二导电块相连，另一端分别与所述第一二极管阀串、第二二极管阀串相连。
[0011]作为本技术所述基于H桥整流的串并联兼容IGBT单元的一种优选方案，其中：所述第一二极管阀串和第二二极管阀串的结构相同；其中，所述第一二极管阀串中包括第一二极管导电块和位于所述二极管垫块上、下端的第一整流二极管、第二整流二极管；所述第二二极管阀串中包括第二二极管导电块和位于所述第二二极管导电块上、下端的第三整流二极管、第四整流二极管。
[0012]作为本技术所述基于H桥整流的串并联兼容IGBT单元的一种优选方案，其中：所述第一铜排远离所述第一导电块的一端连接于所述第一二极管导电块与第二整流二极管的正极之间；所述第二铜排远离所述第二导电块的一端连接于所述第三整流二极管的负极与第二二极管导电块之间。
[0013]作为本技术所述基于H桥整流的串并联兼容IGBT单元的一种优选方案，其中：所述进出线铜排包括第一进出线铜排和第二进出线铜排；其中，所述第一进出线铜排连接于所述第一整流二极管的负极和第三整流二极管的正极；所述第二进出线铜排连接于所述第二整流二极管的正极和第四整流二极管的负极。
[0014]作为本技术所述基于H桥整流的串并联兼容IGBT单元的一种优选方案，其中：相邻所述IGBT单元之间通过设置绝缘垫块实现绝缘，而所述第一二极管阀串、第二二极管阀串的端部均设置有二极管绝缘垫块。
[0015]作为本技术所述基于H桥整流的串并联兼容IGBT单元的一种优选方案，其中：在所述串联结构中，N的数量大于1，所述导电组件具有N
‑
1个短接导电件；其中，各所述短接导电件依次将第N
‑
1组所述IGBT单元的第二导电块与相邻的第N组所述IGBT单元的第一导电块相连。
[0016]作为本技术所述基于H桥整流的串并联兼容IGBT单元的一种优选方案，其中：在所述并联结构中，N的数量不小于2，所述导电组件具有2N
‑
2 个，平均分为两组，具有第一并联导电组和所述第二并联导电组，且两组结构及数量相同，连接位置对称；其中，所述第一并联导电组具有N
‑
1个第一并联导电件，其中，第1个所述第一并联导电件的一端与第1组所述IGBT单元的第一导电块相连，另一端与第2组所述IGBT单元的第一导电块相连；依次类推，第N
‑
1个所述第一并联导电件的一端与所述第1组所述IGBT单元的第一导电块相连，另一端与第N组所述IGBT单元的第一导电块相连；所述第二并联导电组具有N
‑
1个第二并联导电件，其中，第1个所述第二并联导电件的一端与第N组所述IGBT单元的第二导电块相连，另一端与第N
‑
1组所述IGBT 单元的第二导电块相连；依次类推，第N
‑
1个所述第二并联导电件的一端与所述第N组所述IGBT单元的第二导电块相连，另一端与第1组所述IGBT单元的第二导电块相连。
[0017]本技术的有益效果：
[0018](1)一组IGBT阀串和两组二极管阀串共同压接，且两组二极管阀串构成H桥整流结构，使得单向IGBT阀组可以双向通流，节省了一半数量的IGBT，显著降低了成本；
[0019](2)三组阀串主体结构不变，通过导电组件连接可兼容奇数级和偶数级的IGBT阀串串并联压接，通用性强，体积小，成本低，易于扩展适用更高的电压、电流等级；
[0020](3)绝缘垫块可根据各组IGBT单元承受的电压等级调整厚度，二极管导电块可根据IGBT单元的串并联级数调整厚度，兼容性高，三组阀串高度一致利于整体压接；
[0021](4)IGBT阀串并联结构中每组IGBT单元的导电组件长度相等，电路布局对称，每组IGBT单元的电流分配均衡，大大提高了器件的可靠性。
附图说明
[0022]为了更清楚地说明本技术实施例的技术方案，下本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于H桥整流的IGBT串并联兼容单元，其特征在于：包括，IGBT阀串单元(100)，其包括N组IGBT单元(101)，且N的数量不小于1，各所述IGBT单元(101)之间通过导电组件(102)相连，构成串联结构(C)或并联结构(B)，且相邻所述IGBT单元(101)之间相互绝缘；连接单元(200)，其包括分别连接于所述IGBT单元(101)相连的第一铜排(201)和第二铜排(202)；以及，二极管阀串单元(300)，与所述连接单元(200)相连，其包括第一二极管阀串(301)、第二二极管阀串(302)以及连接所述第一二极管阀串(301)和第二二极管阀串(302)的进出线铜排(303)。2.根据权利要求1所述的基于H桥整流的IGBT串并联兼容单元，其特征在于：所述IGBT单元(101)包括IGBT(101a)和设置于所述IGBT(101a)上侧、下侧的第一导电块(101b)、第二导电块(101c)；且所述第一导电块(101b)与IGBT(101a)的发射极相连，所述第二导电块(101c)与IGBT(101a)的集电极相连。3.根据权利要求2所述的基于H桥整流的IGBT串并联兼容单元，其特征在于：所述第一导电块(101b)和第二导电块(101c)的四周具有凸缘(T)，且所述凸缘(T)上开设有连接孔(T
‑
1)。4.根据权利要求3所述的基于H桥整流的IGBT串并联兼容单元，其特征在于：所述第一铜排(201)、第二铜排(202)的一端通过所述连接孔(T
‑
1)分别与所述IGBT单元(101)的第一导电块(101b)、第二导电块(101c)相连，另一端分别与所述第一二极管阀串(301)、第二二极管阀串(302)相连。5.根据权利要求2～4任一所述的基于H桥整流的IGBT串并联兼容单元，其特征在于：所述第一二极管阀串(301)和第二二极管阀串(302)的结构相同；其中，所述第一二极管阀串(301)中包括第一二极管导电块(301a)和位于所述第一二极管导电块(301a)上、下端的第一整流二极管(301b)、第二整流二极管(301c)；所述第二二极管阀串(302)中包括第二二极管导电块(302a)和位于所述第二二极管导电块(302a)上、下端的第三整流二极管(302b)、第四整流二极管(302c)。6.根据权利要求5所述的基于H桥整流的IGBT串并联兼容单元，其特征在于：所述第一铜排(201)远离所述第一导电块(101b)的一端连接于所述第一二极管导电块(301a)与第二整流二极管(301c)的正极之间；所述第二铜排(202)远离所述第二导电块(101c)的一端连接于所述第三整流二极管(302b)的负极与第二二极管导电块(302a)之间。7.根据权利要求6所述的基于H桥整流的IGBT串并联兼容单元，其特征在于：所述进出线铜排(303)包括第一进出线铜排(303a)和第二进出线铜排(30...

【专利技术属性】
技术研发人员：李骏，姚宁，王智勇，李德召，杨兵，孙超，张广泰，苏雷，
申请(专利权)人：常州博瑞电力自动化设备有限公司，
类型：新型
国别省市：