专利名称：一种基于焊接型IGBT与压接型SiC二极管的反并联电路的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及电力电子半导体器件应用领域，具体讲涉及一种基于焊接型IGBT与压接型SiC 二极管的反并联电路。
背景技术：
绝缘栅双极型晶体管(IGBT,Insulated Gate Bipolar Transistor)是 20 世纪80年代中期出现的一种复合器件，它的输入控制部分为金属氧化物半导体场效应晶体管(MOSFET, Metal-Oxide-Semiconductor Field Effect Transistor),输出级为双极结型晶体管，兼有MOSFET和电力晶体管的优点高输入阻抗，电压控制，驱动功率小，开关速度快， 工作频率可达l(T40kHz，饱和压降低，电压电流容量较大，安全工作区宽，但单个IGBT的电压、电流允许值很难再提高，为了应用于高电压、大功率的领域，需要采用多个IGBT器件串联的方法，目前已有的电路结构为IGBT器件直接串联、IGBT器件H桥级联以及模块化多电平串联等等。采用现有的IGBT串联电路(直接串联、H桥级联、MMC串联)时会产生电压不平衡的情况，而高电压、大功率的应用领域决定了一旦出现严重的电压不平衡，IGBT将不可避免的出现失效甚至爆炸。而IGBT出现断路失效或者发生爆炸后，又会损坏这些大功率电力电子装置，造成严重的经济损失。
实用新型内容针对现有技术存在的上述缺陷，本实用新型的目的是提供一种基于焊接型IGBT与压接型SiC 二极管的反并联电路，在多个IGBT串联的电路中，一个IGBT损坏后不会造成整个电路的断路。本实用新型提供的一种基于焊接型IGBT与压接型SiC 二极管的反并联电路，包括串联的焊接型IGBT及其相应的压接型SiC 二极管，压接型SiC 二极管反并联于其相应的焊接型IGBT。本实用新型的第一优选实施例中相邻的焊接型IGBT的发射极与集电极之间通过低感导线相连接。本实用新型的第二优选实施例中所述压接型SiC 二极管通过平板压接的散热器形式反并联于其相应的焊接型IGBT的集电极和发射极之间。本实用新型提供的一种基于焊接型IGBT与压接型SiC 二极管的反并联电路的有益效果包括压接型碳化硅SiC 二极管通过平板压接的散热器形式反并联与其相应的焊接型IGBT的集电极C与发射极E之间后，当串联的某只IGBT断路失效时，当其它IGBT开通后，串联回路高压将集中在这只损坏的IGBT上，并进而导致其反并联的SiC 二极管击穿，并进入短路失效模式，从而不至于影响整个IGBT阀继续工作。
图I是本实用新型提供的焊接型IGBT与压接型SiC 二极管反并联电路的结构框图。
具体实施方式
目前半导体器件的封装形式主要有焊接型和平板压接型两种，焊接型具有体积小，安装方便，结构简单等优点，但器件只能单面散热，要求地板既要绝缘又要导热性能好，其失效形式为断路形式；平板压接型结构是将器件和双面散热器紧固在一起，散热器既作散热又作电极之用，散热性能好，器件工作安全可靠，失效模式为短路形式。本实用新型提供的一种基于焊接型IGBT器件与压接型SiC 二极管反并联电路，具体结构框图如图I所示，由图I可知，该结构由多个焊接型IGBT串联而成，并且串联方式为通过低感导线连接相邻IGBT的发射极E与集电极C，焊接型IGBT失效形式为断路模式，所以多个焊接型IGBT串联电路中，有一个IGBT断路会造成整个电路的失效，而压接型碳化硅(SiC)二极管通过平板压接的散热器形式反并联与其相应的焊接型IGBT的集电极C与发射极E之间后，当串联的某只IGBT断路失效时，当其它IGBT开通后，串联回路高压将集中在这只损坏的IGBT上，并进而导致其反并联的SiC 二极管击穿，并进入短路失效模式，从而 不至于影响整个IGBT阀继续工作。 SiC材料具有禁带宽度大，临界击穿电场高，热导率高，抗化学腐蚀性强，硬度大等优点，基于SiC材料的二极管具有高耐压、低正向压降和高开关速度等优点，SiC二极管具有反向恢复电流峰值小，反向恢复时间短以及反向恢复损耗低的优点，SiC材料二极管反并联于IGBT器件作为整流器件，体积小，有很高的反偏电压，反向恢复电流小，并且减少能量损耗。以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案而非对其限制，尽管参照上述实施例对本实用新型进行了详细的说明，所述领域的普通技术人员应当理解依然可以对本实用新型的具体实施方式
进行修改或者同等替换，而未脱离本实用新型精神和范围的任何修改或者等同替换，其均应涵盖在本实用新型的权利要求范围当中。
权利要求1.一种基于焊接型IGBT与压接型SiC ニ极管的反并联电路，其特征在于 所述基于焊接型IGBT和压接型SiC ニ极管的反并联电路包括串联的焊接型IGBT及其相应的压接型SiC ニ极管，压接型SiC ニ极管反并联于其相应的焊接型IGBT。
2.根据权利要求I所述的反并联电路，其特征在于相邻的焊接型IGBT的发射极与集电极之间通过低感导线相连接。
3.根据权利要求I所述的反并联电路，其特征在于所述压接型SiCニ极管通过平板压接的散热器形式反并联于其相应的焊接型IGBT的集电极和发射极之间。
专利摘要本实用新型提供一种基于焊接型IGBT与压接型SiC二极管的反并联电路，包括串联的焊接型IGBT及其相应的压接型SiC二极管，压接型SiC二极管反并联于其相应的焊接型IGBT。本实用新型提供的一种基于焊接型IGBT与压接型SiC二极管的反并联电路，在多个IGBT串联的电路中，一个IGBT损坏后形成短路失效的模式，不会造成整个电路的断路。
文档编号H02M1/06GK202652052SQ20122000251
公开日2013年1月2日 申请日期2012年1月5日 优先权日2012年1月5日
发明者吴锐, 温家良, 陈中圆, 韩健, 王成昊 申请人:中国电力科学研究院