IGBT绝缘栅极晶体管逆变器模块制造技术

ＩＧＢＴ绝缘栅极晶体管逆变器模块，采用简统化、模块化设计技术，将储能组件与ＩＧＢＴ功率元件通过两套叠层母排连接；储能组件通过四根储能组件固定杆及两块加强板与散热器连接；控制及驱动装置通过六根驱动装置支撑杆紧靠ＩＧＢＴ功率元件之上；散热器周边密封条嵌于密封槽中能获得良好的密封效果。此外，储能组件中电容通过四块具有楔口的环氧板固定；吸收元件紧贴于ＩＧＢＴ低感叠层母排之背面；ＩＧＢＴ功率元件在散热器上对称排列，元件控制端全部朝外。通过对各部件的合理规划设计，使本ＩＧＢＴ逆变器模块具有高的可靠性、合理的功率容量、较小的重量、较小的安装体积、良好的密封、便于维修和移植的模块化结构。（*该技术在2012年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】
专利说明 一、
本技术属于一种工业用途变流装置，特别适合环境恶劣(环温高、环境脏、震动大、空间小、强电磁干扰)的场合，例如铁路行业的机车车辆或动车组的辅助电源系统及汽车行业的电机驱动器。二、技术背景铁路行业的机车和动车组辅机系统电源的发展趋势是取消劈相机而采用静止辅助变流器供电，以降低能耗、噪声、轴重，提高系统效率，而客车车辆方面则是采用静止辅助变流器取代柴油发电车，以降低能耗、噪声、采购维修费用、运营成本，提高经济效益及保护环境，逆变器模块是静止辅助变流器的重要部件之一；在汽车行业，由于能源及环保两大因素，使电动汽车具有广阔的前景，逆变器模块是电动汽车的重要部件之一。上述应用方面的共同特点是环境恶劣(环温高、环境脏、震动大、空间小、强电磁干扰)及功率等级相近，因此对逆变器模块有共同的要求，即逆变器模块应具有体积小、重量轻、足够的机械强度、良好的密封性能和适当的容量，逆变器模块由IGBT功率元件1、储能组件2、IGBT低感叠层母排3、电容低感叠层母排4、控制及驱动装置5、散热器6组成，优化设计逆变器模块使其具有简统化、模块化的特点及提高可靠性、可维护性是变流器系统成功的关键。而就现有的各种逆变器模块分析，主要存在以下不足1、逆变器模块的功率元件和其他主要部件的布置不尽合理，未采用低感叠层母排技术，致使模块结构较松散，不利于在机车车辆及汽车行业运用。2、密封性能较差。3、在体积有限的条件下，功率等级不适合机车车辆及汽车行业运用。三、本
技术实现思路
本技术的目的在于针对上述逆变器模块的不足提供一种将功率元件、控制及驱动装置、储能元件、吸收回路、散热器合理设计的逆变器模块，使其能在恶劣的工作环境中有很高的可靠性、合理的功率容量、较小的重量、较小的安装体积、良好的密封、便于维修和移植的模块化结构。根据本技术的目的所提出的技术实施方案是将储能组件与IGBT功率元件通过两套叠层母排连接，结构紧凑，电性能好；储能组件通过四根储能组件固定杆及两块加强板与散热器连接，抗震性好；控制及驱动装置通过六根驱动装置支撑杆紧靠IGBT功率元件之上，有利于降低驱动回路寄生电感和充分利用有限空间；散热器周边密封条嵌于密封槽中能获得良好的密封效果。此外，储能组件中电容通过四块具有楔口的环氧板固定，可同时获得良好的绝缘及固定效果；吸收元件紧贴于IGBT低感叠层母排之背面，有利于提高吸收效果及充分利用空间；IGBT功率元件在散热器上对称排列，元件控制端全部朝外，有利于缩短驱动引线以提高驱动的可靠性，元件间留有适当空间，有利于散热及充分利用空间。通过对各部件的合理规划设计，使本逆变器模块具有高的可靠性、合理的功率容量、较小的重量、较小的安装体积、良好的密封、便于维修和移植的模块化结构。四、附图及附图说明下面将结合附图对本逆变器模块作进一步的描述附图1为本模块结构示意图；附图2为本模块结构俯视图；附图3为本模块储能组件2结构示意图； 附图4为本模块储能组件2结构俯视图；附图5为本模块IGBT低感叠层母排3结构示意图；附图6为本模块IGBT低感叠层母排3结构俯视图；附图7为本模块IGBT功率元件1布置示意图；附图8为本模块散热器6结构示意图；图中各主要部件如下1-IGBT功率元件、2-储能组件、3-IGBT低感叠层母排、4-电容低感叠层母排、5-控制及驱动装置、6-散热器、7-控制及驱动装置支撑杆、8-储能组件固定杆、9-加强板、10-把手、11-密封条、12-接线座、13-驱动线、14-电容、15-吸收元件、16-密封槽、17-电容固定板从附图3及附图4可看出，储能组件2中电容14通过四块具有楔口的环氧板17固定，可同时获得良好的绝缘及固定效果；从附图5及附图6可看出，吸收元件15紧贴于IGBT低感叠层母排3之背面，有利于提高吸收效果及充分利用空间；从附图7可看出，功率元件1在散热器上对称排列，元件控制端全部朝外，有利于缩短驱动引线以提高驱动的可靠性，元件1间留有适当空间，有利于散热及充分利用空间。总之，本模块在外型结构上充分体现了简统化、模块化设计，性能参数大幅提高，有良好的可维修性、可移植性及密封性能。权利要求1.IGBT绝缘栅极晶体管逆变器模块，包括IGBT功率元件(1)、储能组件(2)、IGBT低感叠层母排(3)、电容低感叠层母排(4)、控制及驱动装置(5)、散热器(6)、控制及驱动装置支撑杆(7)、储能组件固定杆(8)、加强板(9)、把手(10)、密封条(11)、接线座(12)、驱动线(13)、电容(14)、吸收元件(15)、密封槽(16)、电容固定板(17)几部分，其特征在于储能组件(2)与IGBT功率元件(1)布置于同一散热器(6)台面，通过两套叠层母排连接；储能组件(2)通过四根储能组件固定杆(8)及两块加强板(9)与散热器(6)连接；控制及驱动装置(5)通过六根控制及驱动装置支撑杆(7)紧靠IGBT功率元件(1)之上；散热器周边密封条嵌于密封槽中。2.如权利要求1所述的IGBT绝缘栅极晶体管逆变器模块，其特征在于储能组件(2)中电容(14)通过四块具有楔口的环氧板(17)固定。3.如权利要求1所述的IGBT绝缘栅极晶体管逆变器模块，其特征在于吸收元件(15)紧贴于IGBT低感叠层母排(3)之背面。4.如权利要求1所述的IGBT绝缘栅极晶体管逆变器模块，其特征在于六个IGBT功率元件(1)在散热器上对称排列，元件控制端全部朝外。5.如权利要求1所述的IGBT绝缘栅极晶体管逆变器模块，其特征在于密封槽位于散热器(6)散热片四周，密封橡胶条嵌于密封槽中。专利摘要IGBT绝缘栅极晶体管逆变器模块，采用简统化、模块化设计技术，将储能组件与IGBT功率元件通过两套叠层母排连接；储能组件通过四根储能组件固定杆及两块加强板与散热器连接；控制及驱动装置通过六根驱动装置支撑杆紧靠IGBT功率元件之上；散热器周边密封条嵌于密封槽中能获得良好的密封效果。此外，储能组件中电容通过四块具有楔口的环氧板固定；吸收元件紧贴于IGBT低感叠层母排之背面；IGBT功率元件在散热器上对称排列，元件控制端全部朝外。通过对各部件的合理规划设计，使本IGBT逆变器模块具有高的可靠性、合理的功率容量、较小的重量、较小的安装体积、良好的密封、便于维修和移植的模块化结构。文档编号H02M7/42GK2547063SQ02223850公开日2003年4月23日 申请日期2002年4月16日 优先权日2002年4月16日专利技术者曹怀志 申请人:株洲电力机车研究所本文档来自技高网...

【技术保护点】
ＩＧＢＴ绝缘栅极晶体管逆变器模块，包括ＩＧＢＴ功率元件（１）、储能组件（２）、ＩＧＢＴ低感叠层母排（３）、电容低感叠层母排（４）、控制及驱动装置（５）、散热器（６）、控制及驱动装置支撑杆（７）、储能组件固定杆（８）、加强板（９）、把手（１０）、密封条（１１）、接线座（１２）、驱动线（１３）、电容（１４）、吸收元件（１５）、密封槽（１６）、电容固定板（１７）几部分，其特征在于：储能组件（２）与ＩＧＢＴ功率元件（１）布置于同一散热器（６）台面，通过两套叠层母排连接；储能组件（２）通过四根储能组件固定杆（８）及两块加强板（９）与散热器（６）连接；控制及驱动装置（５）通过六根控制及驱动装置支撑杆（７）紧靠ＩＧＢＴ功率元件（１）之上；散热器周边密封条嵌于密封槽中。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：曹怀志，
申请(专利权)人：株洲电力机车研究所，
类型：实用新型
国别省市：43[中国|湖南]