專利名稱：絕緣柵雙極型晶體管升壓斬波分布參數吸收器的制作方法
技術領域：
本實用新型屬于電力電子器件技術領域中一種用于高壓異步電動機轉子變頻調速系統中絕緣柵雙極型晶體管IGBT升壓斬波吸收器件。
背景技術：
絕緣柵雙極型晶體管IGBT是由雙極型三極管BJT和絕緣柵型場效應管MOS組成的復合全控型電壓驅動式功率半導體器件。隨著電力電子工業(yè)的日益發(fā)展，絕緣柵雙極型晶體管-IGBT在高壓異步電動機轉子變頻調速系統或斬波內反饋調速系統及其于直流電壓為600V及以上的變流系統如交流電機、變頻器、開關電源、照明電路、牽引傳動等領域得到了廣泛的應用。在公知技術中，現有的在高壓異步電動機轉子變頻調速(或稱斬波內反饋調速)系統的大功率IGBT升壓斬波電路，主要是采用銅排連接IGBT模塊的C極與二極管模塊D正極，二極管模塊D負極與升壓電容C3正極，IGBT模塊的E極與升壓電容C3負極。由于銅排存在分布電感，故又采用RCD、RC等集中參數吸收電路來吸收IGBT關斷瞬間產生的電壓尖峰，但現有吸收電路的缺點是電壓尖峰吸收不干凈，仍有30% 50%的尖峰殘余；由于斬波頻率高，電壓高，電阻上的功耗大，而電容允許通過的電流小，加之電子部件間采用的銅線連接，一旦所吸收的電流大就會造成電容燒壞、吸收二極管D燒壞、最終導致 IGBT燒損，直接影響到調速系統的正常運行。
實用新型內容為了克服現有技術的不足，解決現有的IGBT升壓斬波電路中吸收IGBT關斷瞬間產生的電壓尖峰穩(wěn)定性差，易引起IGBT燒壞的問題。本實用新型之目的是提供一種結構簡單實用，能有效提高IGBT升壓斬波電路工作穩(wěn)定性，IGBT關斷瞬間產生的電壓尖峰吸收后尖峰殘余少，使用安全可靠的新型雙極型晶體管-IGBT升壓斬波分布參數吸收器。本實用新型解決上述問題所采用的技術方案是一種絕緣柵雙極型晶體管升壓斬波分布參數吸收器，它設有IGBT模塊、二極管模塊D、升壓電容C3、熱管散熱器基板和第一 第三導電銅板、第一 第二絕緣紙層，單管 IGBT模塊和二極管模塊D裝連在熱管散熱器基板上，IGBT模塊的C極與二極管模塊D的正極裝連于第一導電銅板，二極管模塊D的負極連接于第二導電銅板，IGBT模塊的E極連接于第三導電銅板，在第一導電銅板上面裝設有第二導電銅板并在兩銅板間夾裝有第一絕緣紙層，第二導電銅板上面裝設有第三導電銅板并夾裝有第二絕緣紙層，導電銅板與其所夾連的第一 第二絕緣紙層形成為并聯于IGBT模塊C極、E極的分布電容Cl和并聯于二極管模塊D正極、負極的分布電容C2。上述絕緣柵雙極型晶體管升壓斬波分布參數吸收器，所述第一 第二絕緣紙的外形尺寸均大于相對應的第一 第三導電銅板的外形尺寸，最佳是第一 第二絕緣紙層的外形尺寸均大于相對應的第一 第三導電銅板的外形尺寸8 10mm。上述絕緣柵雙極型晶體管升壓斬波分布參數吸收器，所述第一 第三導電銅板均
3是由1.5 2mm厚的紫銅板鍍錫制成；第一-第二絕緣紙層為耐壓3000V、5000 V及以上的
絕緣紙。本實用新型使用時，與現有的絕緣柵雙極型晶體管升壓斬波器一樣，如用于高壓異步電動機轉子變頻調速系統接連到高壓異步電動機轉子即可。由于本實用新型設計采用了上述技術方案，有效地解決了現有的IGBT升壓斬波電路中吸收IGBT關斷瞬間產生的電壓尖峰穩(wěn)定性差，易引起IGBT燒壞的問題。亦經過數次試驗試用結果表明，它與現有技術相比，具有結構簡單實用，能有效提高IGBT升壓斬波電路工作穩(wěn)定性，IGBT關斷瞬間產生的電壓尖峰吸收后尖峰殘余少，使用安全可靠等優(yōu)點， 適用于各型的高壓異步電動機，以及直流電壓為600V及以上的變流系統如交流電機、變頻器、開關電源、照明電路、牽引傳動等領域。
以下結合附圖和實施例對本實用新型作進一步詳細描述。
圖1是本實用新型的原理電路圖。圖2是本實用新型實施例的結構簡圖。圖3是圖2實施例中IGBT模塊和二極管模塊D連接于熱管散熱器基板6的放大結構圖。圖4是圖2實施例中第一導電銅板1的放大結構圖。圖5是圖2實施例中第二導電銅板2的放大結構圖。圖6是圖2實施例中第三導電銅板3的放大結構圖。附圖中各標號為1第一導電銅板；2第二導電銅板；3第三導電銅板；6熱管散熱器的基板；7第一絕緣紙層；8第二絕緣紙層；IGBT-IGBT模塊；D- 二極管模塊；C3--升壓電容。
具體實施方式
如附圖1-2所示實施例，本實用新型設有IGBT模塊、二極管模塊D、升壓電容C3、 熱管散熱器基板6和第一 第三導電銅板1-3、第一 第二絕緣紙層7-8，IGBT模塊的C極與二極管模塊D的正極連接于第一導電銅板1，二極管模塊5的負極連接于第二導電銅板 2，IGBT模塊的E極連接于第三導電銅板3，在第一導電銅板1上面裝連第二導電銅板2并在兩銅板間夾裝有第一絕緣紙層7，第二導電銅板2上面裝連第三導電銅板3并夾裝有第二絕緣紙層8，使得導電銅板1-3與其所夾連的絕緣紙層7-8形成為并聯于IGBT模塊C極、E 極的分布電容Cl和并聯于二極管模塊D正極、負極的分布電容C2 ；絕緣紙1-2的外形尺寸均大于相對應的第一 第三導電銅板1-3的外形尺寸9mm ；第一 第三導電銅板1_3均是由1. 8mm厚的紫銅板鍍錫制成；第一 第二絕緣紙層7-8為耐壓5000 V的絕緣紙。參見附圖3實施例，本實用新型的單管IGBT模塊和二極管模塊D裝連在熱管散熱器基板6上。參見附圖4、圖5、圖6所示的分別為第一導電銅板1、第二導電銅板2、第三導電銅板3實施例的具體結構。
權利要求1.一種絕緣柵雙極型晶體管升壓斬波分布參數吸收器，它設有IGBT模塊、二極管模塊 (D)、升壓電容(C3)、熱管散熱器基板，其特征在于，還設有第一 第三導電銅板(1-3)、第一 第二絕緣紙層(7-8)，單管IGBT模塊和二極管模塊(D)裝連在熱管散熱器基板上，IGBT 模塊的C極與二極管模塊(D)的正極裝連于第一導電銅板(1)，二極管模塊的負極連接于第二導電銅板(2)，IGBT模塊的E極連接于第三導電銅板(3)，在第一導電銅板(1)上面裝設有第二導電銅板(2 )并在兩銅板間夾裝有第一絕緣紙層(7 )，第二導電銅板(2 )上面裝設有第三導電銅板(3)并夾裝有第二絕緣紙層(8)，導電銅板(1-3)與其所夾連的絕緣紙層 (7-8)形成為并聯于IGBT模塊C極、E極的分布電容(Cl)和并聯于二極管模塊正極、負極的分布電容(C2)。
2.根據權利要求1所述的絕緣柵雙極型晶體管升壓斬波分布參數吸收器，其特征在于，第一 第二絕緣紙(7-8)的外形尺寸均大于相對應的第一 第三導電銅板(1-3)的外形尺寸8 10mm。
3.根據權利要求1所述的絕緣柵雙極型晶體管升壓斬波分布參數吸收器，其特征在于，第一 第三導電銅板(1-3)均是由1. 5 2mm厚的紫銅板鍍錫制成；第一 第二絕緣紙層(7-8)為耐壓3000V、5000 V的絕緣紙。
專利摘要本實用新型公開了一種絕緣柵雙極型晶體管升壓斬波分布參數吸收器，它設有IGBT模塊、二極管模塊D、升壓電容C3、熱管散熱器基板和第一～第三導電銅板、第一～第二絕緣紙層，單管IGBT模塊和二極管模塊D裝連在熱管散熱器基板上，IGBT模塊的C極與二極管模塊D的正極裝連于第一導電銅板，二極管模塊D的負極連接于第二導電銅板，IGBT模塊的E極連接于第三導電銅板，在第一導電銅板上面裝設有第二導電銅板并在兩銅板間夾裝有第一絕緣紙層，第二導電銅板上面裝設有第三導電銅板并夾裝有第二絕緣紙層，導電銅板與其所夾連的第一～第二絕緣紙層形成為并聯于IGBT模塊C極、E極的分布電容C1和并聯于二極管模塊D正極、負極的分布電容C2。其結構簡單，適用于各型的高壓異步電動機等。
文檔編號H02M1/32GK202150791SQ201120206588
公開日2012年2月22日 申請日期2011年6月20日 優(yōu)先權日2011年6月20日
發(fā)明者劉媛, 葛運周, 趙占強 申請人:天津博通達能源科技股份有限公司