一种功率相模块的制作方法

本发明涉及电力电子技术，尤其是涉及一种功率相模块。

背景技术：

igbt功率模块作为轨道交通或工业传动变流器系统的核心部件，通常采用集成式设计，将散热器、igbt、支撑电容、复合母排、门极驱动单元、脉冲控制板、温度继电器等零部件集成在一起，构成一个独立的功能单元结构，可以完成整流、逆变或斩波等变流功能，并可以作为一个独立的部件从变流器中安装和拆卸。

目前，现有igbt功率模块存在一些问题，例如，拆装不方便，不利于后期维护和更换。

由此，需要一种拆装方便的功率相模块。

技术实现要素：

针对现有技术中所存在的上述技术问题的部分或者全部，本发明提出了一种功率相模块。该功率相模块能够实现很容易地与变流器连接和拆卸，从而方便了对功率相模块进行维护和更换。

根据本发明提出了一种功率相模块，包括：

igbt，

设置在igbt的上方的复合母排，复合母排与igbt电连接，

设置在复合母排的第一端的直流正连接器，直流正连接器与复合母排的正极铜排连接，

设置在复合母排的第一端的直流负连接器，直流负连接器与复合母排的负极铜排连接，

其中，直流正连接器和直流负连接器均构造为插拔式接头。

在一个实施例中，插拔式接头包括至少两个相对式间隔的弹片。

在一个实施例中，还包括：

框架，

设置在框架内的散热器，散热器固定在框架的下侧面上，

其中，igbt设置在散热器的上侧表面上，并位于框架内，复合母排设置在框架内，直流正连接器和直流负连接器均延伸到框架的第一端面外。

在一个实施例中，在框架内设置与框架的上侧面固定连接的控制盒，在框架的上侧面上设置与框架固定连接的盒盖，在盒盖上设置能嵌入到控制盒内的门极驱动单元。

在一个实施例中，在igbt的辅助端子上设置与门极驱动单元电连接的检测板，检测板用于接收门极驱动单元的信号并传递到igbt以控制igbt的开通和关断。

在一个实施例中，在散热器上设置温度继电器和用于与外界的变流器的传动控制单元电连接的矩形连接器，矩形连接器与温度继电器电连接。

在一个实施例中，在框架的第二端固定设置拉手。

在一个实施例中，拉手包括两个平行的延伸板，在各延伸板上设置操作口。

在一个实施例中，在框架的外第一端面上设置绝缘固定座，并在绝缘固定座上设置有导向孔。

在一个实施例中，导向孔具有锥形的扩口。

与现有技术相比，本发明的优点在于，在复合母排的第一端设置直流正连接器和直流负连接器，以与复合母排电连接，同时由于直流正连接器和所述直流负连接器均构造为插拔式接头，方便了功率相模块与变流器插拔连接，从而使得功率相模块与变流器连接变得方便易于操作。

附图说明

下面将结合附图来对本发明的优选实施例进行详细地描述，在图中：

图1显示了根据本发明的一个实施例的功率相模块的立体图；

图2显示了根据本发明的一个实施例的功率相模块的立体图；

图3显示了根据本发明的一个实施例的框架；

图4显示了根据本发明的一个实施例的散热器和igbt在框架内的布设；

图5显示了根据本发明的一个实施例的散热器和igbt等的连接关系；

图6显示了根据本发明的一个实施例的复合母排；

图7显示了根据本发明的一个实施例的功率相模块的部分结构；

图8显示了根据本发明的一个实施例的导向孔的剖面图；

图9显示了根据本发明的一个实施例的控制盒在框架内的布设；

图10显示了根据本发明的一个实施例的部分爆炸图；

在附图中，相同的部件使用相同的附图标记。附图并未按照实际的比例绘制。

具体实施方式

下面将结合附图对本发明做进一步说明。

图1显示了根据本发明的一个实施例的功率相模块100。如图1和2所示，功率相模块100包括框架1、散热器2、igbt3和复合母排4。

如图3所示，框架1构造为由梁组成的长方体式框架，以作为支撑主体用于固定和安装散热器2等其它构件。该框架1结构简单，在满足支撑的作用下，有利于提高功率相模块100的轻量化和集成效果。

散热器2设置在框架1内，并与散热器2的下侧面固定连接，如图4所示。例如，可以通过螺栓将散热器固定在框架1上。优选的，散热器2可以为冷却液式散热器，而冷却液可以为水。

igbt3设置在散热器2的上侧面上，并位于框架1内。例如，可在igbt3的底部涂覆导热硅脂后，通过螺钉紧固在散热器2上。通过这种连接方式，可以使得散热器2能够更好地带走igbt3产生的热量，以保证igbt3稳定工作。

复合母排4设置在igbt3的上方，并与igbt3电连接。如图5所示，复合母排4通过正极铜排42、负极铜排41、交流铜排43和绝缘层44复合而成，如图6所示。其中，在正极铜排42、负极铜排41和交流铜排43的两侧表面均包覆有绝缘的pet膜，以保证复合母排4的绝缘性和使用安全性。

如图7所示，在正极铜排42的第一端设置直流正连接器5，以与复合母排4连接，并用于与外界的直流连接。同时，在负极铜排41的第一端设置直流负连接器6，以与复合母排4连接，并用于与外界的直流连接。并且，直流正连接器5和直流负连接器6均构造为插拔式接头。通过这种设置能实现功率相模块100的快速插拔，方便其的安装和拆卸等维护。

优选的，如图7所示，直流正连接器5和直流负连接器6的插拔式接头均包括至少两个弹片51，并且多个弹片51之间具有一定的间隔距离。而为了方便制造，直流正连接器5的插拔式接头的弹片51之间呈“u”型分布，相同得，直流负连接器6的插拔式接头的弹片51之间呈“u”型分布。通过这种设置不仅实现了快速插拔连接，还简化了直流正连接器5和直流负连接器6的结构，制造方便。

如图10所示，在交流铜排43的第二端设置交流连接器19，以与外界电源连接。交流连接器19构造为具有折弯的板状。这种连接方式简单，易于实现。

在一个实施例中，如图7所示，在框架1的第一端面上固定设置绝缘固定座7。绝缘固定座7构造为长条状。在绝缘固定座7与框架1之间设置绝缘隔板8。另外，在绝缘固定座7上设置孔71。在孔71内设置有铜套9。并利用螺钉10穿过铜套9后再穿过直流正连接器5的第二端和正极铜排41以将两者连接在一起。同理地，负极母排42与直流负连接器6的连接方式相同，在此不再赘述。

在绝缘固定座7上设置有导向孔72。在功率相模块100外界变流器连接时，该导向孔72用于与变流器上的导销配合，以实现功率相模块100的盲插对位。优选的，为了使得盲插操作更方便，导向孔72具有锥形的扩口73，如图8所示。

如图9所示，在框架1内设置控制盒11。控制盒11具有底板111和垂直底板111的两个相对式设置的竖板112。将竖板112与框架1固定连接，以将控制盒11设置在框架1之内。并且，控制盒11靠近框架1的第二端，并位于复合母排4的上端。控制盒11的外表面喷涂绝缘材料，具有良好的绝缘和屏蔽功能。

如图10所示，在框架1的上侧面上固定设置盖板12，以盖合在框架1的上侧面上。在盖板12上设置有门极驱动单元13。在将盖板12设置在框架1上时，门极驱动单元13嵌入到控制盒11内。该门极驱动单元13用于接收外界的变流器的传动控制单元发出的控制信号，通过内部处理后将控制信号发送给检测板14(后文中具体描述其所处位置)，而进行igbt3的开通和关断。同时，该门极驱动单元13检测igbt3的运行状态，并将状态信号反馈给变流器的传动控制单元。检测板14设置在igbt3的辅助端子上，如图5所示。该检测板5用于与门极驱动单元13信号连接。

优选地，为了便于观察框架1内的部件的状况，在盖板12上设置观察口121。

如图5所示，在散热器2的上侧表面上还设置有温度继电器17和矩形连接器15。温度继电器17与矩形连接器15电连接，而矩形连接器15用于与外界变流器的传动控制单元连接。该温度继电器17的底部涂覆导热硅脂后紧固安装在散热器2上。而矩形连接器15通过板件16设置在散热器2上。板件16构造为“l”型折弯板，其一侧边与矩形连接器15连接，而另一侧边与散热器2连接。当散热器2的温度过高时，温度继电器17动作(由常开变为常闭)，将信号通过矩形连接器15传递到变流器的传动控制单元，并通过变流器的传动控制单元让功率相模块100停止工作。由此，通过设置温度继电器17和矩形连接器15保证了功率相模块100的安全。并且，这种设置方式简单，提高功率相模块100的集成度。

在框架1的第二端面上设拉手18，以方便将功率相模块100由变流器上拆卸下来，或者对功率相模块100进行其他操作。优选地，拉手18包括两个平行的向第二端方向延伸的延伸板181。在各延伸板181上设置操作口182，以用于操作人员把握拉手18。并且在拉手18上设置与框架1相匹配的避让孔183，以用于交流连接器19向外延伸出。为了绝缘，保证功率相模块100的安全，在交流连接器19和拉手之间设置绝缘柱20。

本申请中，方位用于“上”和“下”与图4中所示的方位为参照。

以上仅为本发明的优选实施方式，但本发明保护范围并不局限于此，任何本领域的技术人员在本发明公开的技术范围内，可容易地进行改变或变化，而这种改变或变化都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以权利要求书的保护范围为准。