专利名称：总线固态开关的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种电力电子开关器件，特指一种总线固态开关。
背景技术：
现有的电力半导体模块，只含电力半导体芯片，不合触发电路、浪涌电压保护电路，故不能单独作开关使用，用户需要自己加装触发电路才能作开关使用，使用不方便。
有业者把电力半导体芯片与触发电路一起封装在一个塑料壳内组成混合模块。但是其触发电路大多采用脉冲变压器，体积大、性能差，使用也不方便。也有采用光电耦合器构成触发电路的，但却不合浪涌电压保护电路，不能承受浪涌电压。
还有的把电力半导体芯片、触发电路、控制电路一起封装在一个塑料壳内组成混合模块。它的控制功能已封死固定，成为专用混合模块，不具有通用性。
而且，现有混合模块的底板都不是“氮化铝DBC底板”，所谓“氮化铝DBC底板”是由氮化铝陶瓷基片与铜皮键合而成的一种模块底板。DBC是英文Direct Bonding Copper的缩写。所以，现有混合模块的底板与半导体模块的硅芯片热膨胀系数不一致，二者之间易开裂，耐用性指标不很高。
另外，现有电力半导体模块的控制端不能直接与计算机的I/O接口，实现计算机控制不方便。
实用新型内容本实用新型的主要目的在于提供一种使用方便、性能佳且通用性大的总线固态开关。
本实用新型的次要目的在于提供一种耐用的总线固态开关。
为达成上述目的，本实用新型的解决方案是总线固态开关，由电力半导体模块、触发电路和浪涌电压保护电路构成；触发电路的输入端为该总线固态开关的控制端口，触发电路的输出端接至电力半导体模块的控制端，电力半导体模块的功率端之间接有浪涌电压保护电路。
所述的浪涌电压保护电路由电阻、电容串联成一个支路再与压敏电阻并联而成。
所述的触发电路和浪涌电压保护电路封装在塑料盒内；该塑料盒粘贴在电力半导体模块的外侧面上，从而构成电力半导体混合模块，可以单独作开关使用，缩小了体积。
所述的触发电路采用光电耦合器构成，可以是随机相位触发方式或者过零电压触发方式，其电路都很简单。
所述的触发电路的输入端为控制端，直接连接计算机的I/O接口。
所述的电力半导体模块的底板由氮化铝陶瓷基片与薄铜皮键合而成。
采用上述结构后，本实用新型混合模块内含有浪涌电压保护电路，可以承受浪涌电压和强电流，性能佳，通用性提高，并且，使用更方便。
再则，本实用新型将电力半导体模块的底板设计为由氮化铝陶瓷基片与薄铜皮键合而成，因此二者之间不易分层，构成电力半导体模块的硅芯片与氮化铝陶瓷基片的热膨胀系数接近，热胀冷缩一致，二者之间也不易开裂，这样的电力半导体模块的耐用性指标显著提高。试验测试表明其所能承受的冷热循环次数比JB/T7826-1995标准提高10倍。
另外，本实用新型中的触发电路采用光电耦合器构成，其电路简单，且光电耦合器的输入/输出电路之间是绝缘的，抗干扰性好；又，光电耦合器的输入电压低电流小，输入端可以直接连接在计算机输出口上，挂在计算机“总线”上，由计算机直接控制。本实用新型可与计算机组成各种电力控制器、整流器、移相调压器、交流开关、变流器等，由混合模块之外的计算机软件设定，因此更具有通用性。
图1是本实用新型的电路结构示意图；图2是本实用新型的机械结构示意图；图3是本实用新型的正立外观示意图；图4是本实用新型的倒立外观示意图。
具体实施方式
如图1所示，本实用新型总线固态开关，由电力半导体模块1、触发电路5和浪涌电压保护电路6构成。触发电路5的输入端为该总线固态开关的控制端口，触发电路5的输出端接至电力半导体模块1的控制端，电力半导体模块1的功率端之间接有浪涌电压保护电路6。
这样，本实用新型混合模块内因含有浪涌电压保护电路6，可以承受浪涌电压和强电流，使用更方便。
其中，浪涌电压保护电路6具体地可以如图2所示，由电阻61、电容62串联成一个支路，再与压敏电阻63并联而成。
触发电路5采用光电耦合器构成，可以是随机相位触发方式或者过零电压触发方式，其电路都很简单，且光电耦合器的输入/输出电路之间是绝缘的，抗干扰性好。而且，光电耦合器的输入电压低电流小，触发电路的输入端可以作为总线固态开关的控制端，可以直接连接在计算机I/O接口上，挂在计算机总线上，由计算机直接控制。本实用新型可与计算机组成各种电力控制器、整流器、移相调压器、交流开关、变流器等，由混合模块之外的计算机软件设定，因此更具有通用性。
配合图2和图3、4，本实用新型进一步将触发电路5和浪涌电压保护电路6封装在塑料盒7内；该塑料盒7粘贴在电力半导体模块1的外侧面上，从而构成电力半导体混合模块。这样，本实用新型可以单独作开关使用，缩小了体积。而电力半导体模块1的底板由氮化铝陶瓷基片3与薄铜皮4键合而成，因此二者之间不易分层，构成电力半导体模块1的硅芯片2与氮化铝陶瓷基片3的热膨胀系数接近，热胀冷缩一致，二者之间也不易开裂，这样的电力半导体模块1的耐用性指标显著提高。试验测试表明其所能承受的冷热循环次数比JB/T7826-1995标准提高10倍。
权利要求1.总线固态开关，其特征在于由电力半导体模块、触发电路和浪涌电压保护电路构成；触发电路的输入端为该总线固态开关的控制端口，触发电路的输出端接至电力半导体模块的控制端，电力半导体模块的功率端之间接有浪涌电压保护电路。
2.如权利要求1所述的总线固态开关，其特征在于浪涌电压保护电路由电阻、电容串联成一个支路再与压敏电阻并联而成。
3.如权利要求1所述的总线固态开关，其特征在于触发电路和浪涌电压保护电路封装在塑料盒内；该塑料盒粘贴在电力半导体模块的外侧面上，从而构成电力半导体混合模块。
4.如权利要求1所述的总线固态开关，其特征在于触发电路采用光电耦合器构成。
5.如权利要求4所述的总线固态开关，其特征在于触发电路的输入端为可直接连接计算机I/O接口的控制端。
6.如权利要求1所述的总线固态开关，其特征在于电力半导体模块的底板由氮化铝陶瓷基片与薄铜皮键合而成。
专利摘要本实用新型公开一种总线固态开关，由电力半导体模块、触发电路和浪涌电压保护电路构成；触发电路的输入端为该总线固态开关的控制端口，触发电路的输出端接至电力半导体模块的控制端，电力半导体模块的功率端之间接有浪涌电压保护电路。电力半导体模块的底板由氮化铝陶瓷基片与薄铜皮键合而成。本实用新型性能佳、耐用且通用，使用方便。
文档编号H03K17/00GK2798417SQ20052006068
公开日2006年7月19日 申请日期2005年6月24日 优先权日2005年6月24日
发明者林宗璠 申请人:林宗璠