功率模块制造技术

本实用新型专利技术公开了一种功率模块，包括功率单元以及用于保护功率单元的塑胶防护壳，所述功率单元与所述塑胶防护壳通过固定连接件固定连接，所述塑胶防护壳外部安装一金属防护板，所述金属防护板可阻挡所述塑胶防护壳因所述功率单元爆炸时被炸毁产生的碎片飞出。当功率单元由于过热等原因导致爆炸时，由于金属防护板的强度较大，其不会被炸碎，同时金属防护板可以防止塑胶防护壳被炸碎；即使塑胶防护壳被炸碎，则金属防护板可有效阻挡被炸碎后的塑胶防护壳的碎片向外高速飞出而伤害其它邻近的功率模块或电缆等，避免产生不必要的损失。（*该技术在2023年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】本技术公开了一种功率模块，包括功率单元以及用于保护功率单元的塑胶防护壳，所述功率单元与所述塑胶防护壳通过固定连接件固定连接，所述塑胶防护壳外部安装一金属防护板，所述金属防护板可阻挡所述塑胶防护壳因所述功率单元爆炸时被炸毁产生的碎片飞出。当功率单元由于过热等原因导致爆炸时，由于金属防护板的强度较大，其不会被炸碎，同时金属防护板可以防止塑胶防护壳被炸碎；即使塑胶防护壳被炸碎，则金属防护板可有效阻挡被炸碎后的塑胶防护壳的碎片向外高速飞出而伤害其它邻近的功率模块或电缆等，避免产生不必要的损失。【专利说明】功率模块
本技术涉及一种功率模块。
技术介绍
功率模块(例如IGBT晶体管、MOS管等)是风能变流器、光伏逆变器、变频器等电气产品上一种常用的功率器件。功率模块在工作时，会产生大量的热量，在电气产品的设计中，需要充分地考虑功率模块的散热。散热性能设计不好的话，功率模块易发生爆炸的现象。当然，功率模块也会因为其它因素的影响而发生爆炸的现象。功率模块爆炸时，其爆炸的碎片会向四周高速飞溅，该碎片会对周边的电气元器件、线缆等造成致命的伤害。在实际的电气产品设计当中，为了减小功率模块爆炸的影响范围，通常会在功率模块外围安装一塑胶防护壳。该塑胶防护壳的一个作用可防护爆炸碎片的飞溅，另一个作用可防止灰尘进入功率模块。然而这种防护壳通常是由塑胶制成、强度有限，在功率模块爆炸瞬间塑胶防护壳也很容易被炸毁成碎片，这些碎片对周边的电气元器件、线缆等同样会造成一定的伤害。现有的解决方法是:通过采用新的塑胶材料或新工艺从而提高塑胶防护壳的强度，减少塑胶防护壳炸毁后的数量、减慢飞行速度，从而减少对其它电气元器件、电缆等的破坏。但采用新材料或新工艺制成的塑胶防护壳抗冲击能力有限，防护效果并不可靠，成本也较高。
技术实现思路
本技术要解决的技术问题在于，针对现有技术的上述功率模块的塑胶防护壳容易被炸碎而对其它部件造成伤害的缺陷，提供一种带有金属防护板的功率模块。本技术解决其技术问题所采用的技术方案是:提供一种功率模块，包括功率单元以及用于保护功率单元的塑胶防护壳，所述功率单元与所述塑胶防护壳通过固定连接件固定连接，所述塑胶防护壳外部安装一金属防护板，所述金属防护板可阻挡所述塑胶防护壳因所述功率单元爆炸时而被炸毁产生的碎片飞出。在本技术所述的功率模块中，所述金属防护板的厚度小于所述塑胶防护壳的厚度。在本技术所述的功率模块中，所述金属防护板的厚度为0.5毫米-3毫米。在本技术所述的功率模块中，所述金属防护板为中部凸起的平板状。在本技术所述的功率模块中，所述金属防护板包括凸起部以及分设在所述凸起部两侧的第一固定部和第二固定部，所述第一固定部和第二固定部上均设有用于固定所述金属防护板的安装孔。在本技术所述的功率模块中，所述塑胶防护壳上设有与所述金属防护板的安装孔相对应的通孔，所述金属防护板与所述塑胶防护壳通过依次穿过所述安装孔和所述通孔的螺钉固定安装在一起。在本技术所述的功率模块中，所述第一固定部的端部向远离所述凸起部的一侧延伸形成与所述第一固定部垂直的第一延伸部，所述第二固定部的端部向远离所述凸起部的一侧延伸形成与所述第二固定部垂直的第二延伸部，所述第一延伸部和第二延伸部分别包覆在所述塑胶防护壳的两端以固定所述塑胶防护壳。在本技术所述的功率模块中，所述第二固定部上设有通风口，所述塑胶防护壳上设有与所述通风口相对应的通风槽，所述通风口与所述通风槽相连通以使所述功率单元产生的热量散发。在本技术所述的功率模块中，所述金属防护板由钢板或铝合金制成。在本技术所述的功率模块中，所述功率单元的上部或下部设置一电容模块，所述电容模块与所述固定连接件固定连接。实施本技术的功率模块，具有以下有益效果:通过在塑胶防护壳外安装一金属防护板，当功率单元由于过热等原因导致爆炸时，由于金属防护板的强度较大，其不会被炸碎，同时金属防护板可以防止塑胶防护壳被炸碎；而且即使塑胶防护壳被炸碎，则金属防护板可有效阻挡被炸碎后的塑胶防护壳的碎片向外高速飞出而伤害其它邻近的功率模块、电气元器件、电缆等，避免产生不必要的额外损失。【专利附图】【附图说明】下面将结合附图及实施例对本技术作进一步说明，附图中:图1是本技术较佳实施例提供的电气设备内的功率模块的布局示意图；图2是本技术较佳实施例提供的功率模块的结构示意图。【具体实施方式】为了对本技术的技术特征、目的和效果有更加清楚的理解，现对照附图详细说明本技术的【具体实施方式】。如图1所示，功率模块100通常固定安装在电气产品的电气柜101当中，电气产品可以为风电变流器、光伏逆变器、高压变频器等。功率模块100的周边通常还固定安装一些其它电气元器件、线缆等(图中未示出)，在电气柜101当中，通常包含多个功率模块100。如图2所示，本技术较佳实施例提供的功率模块100包括固定连接件10、功率单元20、塑胶防护壳30、金属防护板40和电容模块50。其中，固定连接件10大体为框状并具有一定的散热功能，以使不同的功率单元20均固定在该固定连接件10上，且功率单元20与塑胶防护壳30也通过固定连接件10固定连接。电容模块50设置在功率单元20的上部或下部并与固定连接件10固定连接。本实施例中，功率单元20可以为IGBT晶体管、MOS管。可以理解，由于一个电气柜中包含有多个功率模块100，且电气设备内的功率模块100高度密集，相互之间的紧密布置使得各功率模块100之间的间隙较小，又由于功率模块100的工作电流一般较大，功率模块100产生的热量也很大，因此功率模块100在过热时存在发生爆炸的可能。功率单元20是功率模块100的主要工作器件，功率模块100的爆炸也可由功率单元20的大功率工作电压引起的。塑胶防护壳30大体呈中部凸起的平板状，安装在功率单元20上，并用于保护功率单元20。塑胶防护壳30由塑胶材料制成，当功率单元20因过热或其它原因发生爆炸时，由于塑胶防护壳30的强度有限，则塑胶防护壳30也会被炸碎，其产生的碎片将产生向外高速飞出的运动趋势。本实施例中，塑胶防护壳30上设有通孔302和通风槽304，通风槽304用于使功率单元20产生的热量散发；螺钉(图未示)可以穿过通孔302而将塑胶防护壳30与金属防护板40固定安装在一起，且通孔302的数量为三个，当然在其它实施方式中，通孔302的数量也可以为一个、二个或更多个，在此不做限制。金属防护板40固定安装在塑胶防护壳30外部，且金属防护板40的结构尺寸与塑胶防护壳30相适配，也为中部凸起的平板状；金属防护板40用于阻挡塑胶防护壳30被炸碎后产生的碎片向外高速飞出，从而避免塑胶防护壳30的碎片对相邻功率模块100、电气元器件或电缆等造成伤害，减少了不必要的额外损失。本实施例中，金属防护板40由钢板或铝合金制成，具有较强的刚性，在巨大的外力的冲击作用下也不易被炸碎。金属防护板40的厚度略小于塑胶防护壳30的厚度，具体地金属防护板40的厚度在0.5毫米-3毫米之间。金属防护板40包括凸起部401、第一固定部402、第二固定部403、第一延伸部405和第二延伸部406。其中，第一固定部402和第二固定本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种功率模块，包括功率单元（20）以及用于保护功率单元（20）的塑胶防护壳（30），所述功率单元（20）与所述塑胶防护壳（30）通过固定连接件（10）固定连接，其特征在于，所述塑胶防护壳（30）外部安装一金属防护板（40），所述金属防护板（40）可阻挡所述塑胶防护壳（30）因所述功率单元（20）爆炸时而被炸毁产生的碎片飞出。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：朱善论，何露喜，
申请(专利权)人：深圳市禾望电气有限公司，
类型：实用新型
国别省市：