功率半導體模塊的制作方法
【技術領域】
:
[0001]本實用新型涉及一種功率半導體模塊，主要應用在電動汽車，屬于新能源電動汽車技術領域。
【背景技術】
:
[0002]電動汽車電機控制器作為電動汽車發(fā)展的核心部件之一，關系到未來中國新能源技術的發(fā)展，是衡量中國電動汽車領域技術研發(fā)能力的重要指標。
[0003]如圖1所示，目前電動汽車電機控制器中的驅(qū)動部分一般采用三相全橋拓撲結(jié)構(gòu)的功率半導體模塊，而車載充電部分所使用的功率半導體模塊基本為半橋拓撲結(jié)構(gòu)。在充電時，所述半橋功率半導體模塊的上橋臂功率芯片開通，電源通過電感向電池充電；當上橋臂功率芯片關斷后，電感上的能量通過下橋臂的二極管芯片進行續(xù)流。所述半橋功率半導體模塊中的下橋臂功率芯片在此充電電路中不起作用。所述半橋功率半導體模塊的下橋臂功率芯片一直處于關斷狀態(tài)，即保持在可靠的負壓關斷狀態(tài)，此狀態(tài)增加了驅(qū)動電源消耗，而且也增加了額外的硬件電路成本及空間位置。

【發(fā)明內(nèi)容】

:
[0004]本實用新型的目的是提供一種功率半導體模塊，可以提高功率半導體模塊的集成度、減少體積、減輕重量、節(jié)省成本。
[0005]本實用新型的目的是通過下述技術方案予以實現(xiàn)的。
[0006]功率半導體模塊，包括三相全橋功率電路和半橋電壓轉(zhuǎn)換電路，三相全橋功率電路與半橋電壓轉(zhuǎn)換電路連接在一起，其中三相全橋功率電路是由3只半橋功率半導體模塊并聯(lián)組成或者是由I只六單元功率半導體模塊組成，所述的半橋電壓轉(zhuǎn)換電路包括上橋臂的IGBT單元和下橋臂的二極管，IGBT單元的發(fā)射極與下橋臂的二極管的負極連接在一起，IGBT單元的集電極和下橋臂的二極管的正極分別通過功率電極連接高壓電池。
[0007]上述所述的三相全橋功率電路是由IGBT單元QUIGBT單元Q2、IGBT單元Q3、IGBT單元Q4、IGBT單元Q5和IGBT單元Q6組成三相全橋結(jié)構(gòu)，半橋電壓轉(zhuǎn)換電路包括上橋臂的IGBT單元Q7和下橋臂的二極管D，IGBT單元Q7的發(fā)射極與二極管D的負極連接在一起并且引出功率電極X，IGBT單元Ql的發(fā)射極和IGBT單元Q4的集電極連接在一起并且引出功率電極U，IGBT單元Q2的發(fā)射極和IGBT單元Q5的集電極連接在一起并且引出功率電極V，IGBT單元Q3的發(fā)射極和IGBT單元Q6的集電極連接在一起并且引出功率電極W，IGBT單元QUIGBT單元Q2、IGBT單元Q3和IGBT單元Q7的集電極連接在一起引出功率電極DC+，IGBT單元Q4、IGBT單元Q5和IGBT單元Q6的發(fā)射極與二極管D的正極連接在一起引出功率電極DC —。
[0008]上述所述的從每個IGBT單元的基極上分別引出控制端子G1、G2、G3、G4、G5、G6和G7，并且從每個IGBT單元的發(fā)射極上分別引出控制端子E1、E2、E3、E4、E5、E6和E7，由此，從所述的功率半導體模塊上共引出6只功率電極和14只控制端子。
[0009]上述所述的二極管是快恢復二極管。
[0010]上述所述的二極管是超快恢復二極管。
[0011]功率半導體模塊，包括三相全橋功率電路和半橋電壓轉(zhuǎn)換電路，三相全橋功率電路與半橋電壓轉(zhuǎn)換電路連接在一起，其中三相全橋功率電路是由3只半橋功率半導體模塊并聯(lián)組成或者是由I只六單元功率半導體模塊組成，所述的半橋電壓轉(zhuǎn)換電路包括上橋臂的MOSFET單元和下橋臂的二極管，MOSFET單元的源極與下橋臂的二極管的負極連接在一起，MOSFET單元的漏極和下橋臂的二極管的正極分別通過功率電極連接高壓電池。
[0012]上述所述的三相全橋功率電路是由MOSFET單元Ml、MOSFET單元M2、MOSFET單元M3,MOSFET單元M4、M0SFET單元M5和MOSFET單元M6組成三相全橋結(jié)構(gòu)，半橋電壓轉(zhuǎn)換電路包括上橋臂的MOSFET單元M7和下橋臂的二極管D0，M0SFET單元M7的源極與二極管DO的負極連接在一起并且引出功率電極X，M0SFET單元Ml的源極和MOSFET單元M4的漏極連接在一起并且引出功率電極UO’ MOSFET單元M2的源極和MOSFET單元M5的漏極連接在一起并且引出功率電極V0，MOSFET單元M3的源極和MOSFET單元M6的漏極連接在一起并且引出功率電極WO，MOSFET單元Ml、MOSFET單元M2、MOSFET單元M3和MOSFET單元M7的漏極連接在一起引出功率電極DCO+，MOSFET單元M4、MOSFET單元M5和MOSFET單元M6的源極與二極管DO的正極連接在一起引出功率電極DCO —。
[0013]上述所述的從每個MOSFET單元的柵極上分別引出控制端子G10、G20、G30、G40、G50、G60和G70，并且從每個MOSFET單元的源極上分別引出控制端子S1、S2、S3、S4、S5、S6和S7，由此，從所述的功率半導體模塊上共引出6只功率電極和14只控制端子。
[0014]上述所述的二極管是快恢復二極管。
[0015]上述所述的二極管是超快恢復二極管。
[0016]本實用新型與現(xiàn)有技術相比，具有如下效果:
[0017]I)減少了 IGBT單元或MOS單元數(shù)量，減小了模塊的封裝體積，減輕了模塊的重量，降低了模塊的成本，同時有利于系統(tǒng)的集成及小型化、輕量化要求。
[0018]2)將模塊集成后，減少了互連結(jié)構(gòu)之間的長度，同時也減少了寄生參數(shù)，可以降低豐旲塊的損耗、提尚開關速度。
[0019]3)由于減少了 IGBT單元或MOS單元的數(shù)量，可以減少對所述功率半導體單元的驅(qū)動電路以及防止誤導通的保護電路。
【附圖說明】
:
[0020]圖1是現(xiàn)有電動汽車用電機控制器的電路圖。
[0021]圖2是實施例1中功率半導體模塊的電路圖。
[0022]圖3是實施例1中半橋電壓轉(zhuǎn)換電路的電路圖。
[0023]圖4是實施例2中功率半導體模塊的電路圖。
[0024]圖5是實施例2中半橋電壓轉(zhuǎn)換電路的電路圖。
【具體實施方式】
:
[0025]下面通過具體實施例并結(jié)合附圖對本實用新型作進一步詳細的描述。
[0026]實施例一:如圖2、圖3所示，本實施例是一種功率半導體模塊，包括三相全橋功率電路和半橋電壓轉(zhuǎn)換電路，三相全橋功率電路與半橋電壓轉(zhuǎn)換電路連接在一起，其中三相全橋功率電路是由3只半橋功率半導體模塊并聯(lián)組成或者是由I只六單元功率半導體模塊組成，所述的半橋電壓轉(zhuǎn)換電路包括上橋臂的IGBT單元Q7和下橋臂的二極管D，IGBT單元Q7的發(fā)射極與下橋臂的二極管D的負極連接在一起并且引出功率電極X，IGBT單元Q7的集電極和下橋臂的二極管D的正極分別往外引出功率電極用于連接高壓電池的DC+和DC—。
[0027]其中三相全橋功率電路是由IGBT單元Ql、IGBT單元Q2、IGBT單元Q3、IGBT單元Q4、IGBT單元Q5和IGBT單元Q6組成三相全橋結(jié)構(gòu)，每個IGBT單元可由多個IGBT芯片并聯(lián)組成。IGBT單元Ql的發(fā)射極和IGBT單元Q4的集電極連接在一起并且引出功率電極U,IGBT單元Q2的發(fā)射極和IGBT單元Q5的集電極連接在一起并且引出功率電極V，IGBT單元Q3的發(fā)射極和IGBT單元Q6的集電極連接在一起并且引出功率電極W，IGBT單元Ql、IGBT單元Q2、IGBT單元Q3和IGBT單元Q7的集電極連接在一起引出功率電極DC+，IGBT單元Q4、IGBT單元Q5和IGBT單元Q6的發(fā)射極與二極管D的正極連接在一起引出功率電極 DC