层叠母线及功率单元的制作方法

本实用新型涉及电力电子及通信技术领域，特别是涉及一种层叠母线及功率单元。

背景技术：

随着电力电子技术和微电子技术的飞速发展，大功率半导体器件例如中高压变流器、逆变器获得了越来越广泛的应用。绝缘栅双极性晶体管(insulatedgatebipolartransistor，igbt)以其输入阻抗高、开关速度快、通态电压低、阻断电压高、承受电流大等特点，已成为当今功率半导体器件的重要部件。目前igbt模块与电容池模块之间通过直流母线连接，但是直流母线的杂散电感较大。

技术实现要素：

本实用新型的目的是提供一种层叠母线及功率单元，该层叠母线能够有效降低电路中的杂散电感。

为此，本实用新型提出了一种层叠母线，用于连接功率模块和电容池模块，该层叠母线包括依次层叠设置的第一绝缘板、正极板、第二绝缘板、负极板、第三绝缘板；正极板和负极板通过第一绝缘板、第二绝缘板和第三绝缘板完全搭接，并形成弯折连接的第一侧部和第二侧部；第一侧部上设置有用于与功率模块连接的第一正极接线端和第一负极接线端；第一正极接线端穿过第一绝缘板与正极板接触，第一负极接线端穿过第三绝缘板与负极板接触；第二侧部上设置有用于与电容池模块连接的第二正极接线端和第二负极接线端；第二正极接线端穿过第一绝缘板与正极板接触，第二负极接线端穿过第三绝缘板与负极板接触。

根据本实用新型的一个方面，第一侧部与第二侧部之间的弯折处为倒角结构。

根据本实用新型的一个方面，第一侧部与第二侧部之间的弯折处为弧形面结构。

根据本实用新型的一个方面，第一侧部远离第二侧部的边缘上开设有多个豁口；功率模块通过第一正极接线端和第一负极接线端与第一侧部连接时，豁口用于将功率模块的芯温采样接口裸漏在外。

根据本实用新型的一个方面，第一侧部靠近弯折处设置有支撑开口，用于连接支撑件，以将层叠母线通过支撑件固定。

根据本实用新型的一个方面，第二侧部靠近弯折处设有导向开口，用于引导层叠母线与电容池模块连接。

根据本实用新型的一个方面，第一正极接线端和第一负极接线端沿第一方向成列交替设置于第一侧部，第一方向为第一侧部的长度方向。

根据本实用新型的一个方面，至少两列第一正极接线端和第一负极接线端沿第二方向间隔分布于第一侧部，第一方向与第二方向垂直。

根据本实用新型的一个方面，第二正极接线端和第二负极接线端沿第二方向成列交替设置于第二侧部，第二方向为第二侧部的宽度方向。

另一方面，本实用新型还提出了一种功率单元，包括：功率模块，设置为igbt模块、mosfet模块和igct模块中的任一者；电容池模块；如前所述的层叠母线，层叠母线的第一侧部用于连接功率模块，第二侧部用于连接电容池模块。

本实用新型提供的一种层叠母线，包括依次层叠设置的第一绝缘板、正极板、第二绝缘板、负极板、第三绝缘板，且正极板和负极板通过第一绝缘板、第二绝缘板和第三绝缘板完全搭接，并形成弯折连接的第一侧部和第二侧部，第一侧部用于连接功率模块，第二侧部用于连接电容池模块，能够有效降低电路中的杂散电感。同时，层叠母线的整体结构更加紧凑，满足现场安装需求，出线布局优化，降低成本。另外，本实用新型提供的一种功率单元，采用如前所述的层叠母线，提高了功率单元的可靠性。

附图说明

下面将参考附图来描述本实用新型示例性实施例的特征、优点和技术效果。附图并未按照实际的比例绘制。

图1是本实用新型实施例提供的一种层叠母线的立体结构示意图；

图2是图1所示的层叠母线的侧面结构示意图；

图3是图2中区域a的放大结构示意图；

图4是弯折处为弧形面结构的层叠母线的结构示意图；

图5是图4所示层叠母线的侧面结构示意图；

图6是图1所示的层叠母线与功率模块的一种角度的组装结构示意图；

图7是图1所示的层叠母线与功率模块的另一种角度的组装结构示意图。

附图标记说明：

10-第一侧部；11-第一绝缘板；12-正极板；13-第二绝缘板；14-负极板；15-第三绝缘板；101-第一正极接线端；102-第一负极接线端；103-豁口；104-支撑开口；x-第一方向；y-第二方向；

20-第二侧部；201-第二正极接线端；202-第二负极接线端；203-导向开口；

30-过渡部；40-支撑件；m1-功率模块。

具体实施方式

下面将详细描述本实用新型的各个方面的特征和示例性实施例。在下面的详细描述中，提出了许多具体细节，以便提供对本实用新型的全面理解。但是，对于本领域技术人员来说很明显的是，本实用新型可以在不需要这些具体细节中的一些细节的情况下实施。下面对实施例的描述仅仅是为了通过示出本实用新型的示例来提供对本实用新型的更好的理解。在附图和下面的描述中，至少区域的公知结构和技术没有被示出，以便避免对本实用新型造成不必要的模糊；并且，为了清晰，可能夸大了区域结构的尺寸。此外，下文中所描述的特征、结构或特性可以以任何合适的方式结合在一个或更多实施例中。

下述描述中出现的方位词均为图中示出的方向，并不是对本实用新型的具体结构进行限定。在本实用新型的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸式连接，或一体地连接；可以是直接相连，也可以间接相连。对于本领域的普通技术人员而言，可视具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

为了更好地理解本实用新型，下面结合图1至图7对本实用新型实施例提供的一种层叠母线及功率单元进行详细描述。

请一并参阅图1至图3，本实用新型实施例提供了一种层叠母线，用于连接功率模块m1和电容池模块，该层叠母线包括依次层叠设置的第一绝缘板11、正极板12、第二绝缘板13、负极板14及第三绝缘板15。

正极板12和负极板14通过第一绝缘板11、第二绝缘板13和第三绝缘板15完全搭接，并形成弯折连接的第一侧部10和第二侧部20。其中，正极板12和负极板14分别位于第二绝缘板13的两侧，二者的位置也可以互换，而不影响器件在层叠母线上的布局。

第一侧部10上设置有用于与功率模块m1连接的第一正极接线端101和第一负极接线端102；第一正极接线端101穿过第一绝缘板11与正极板12接触，第一负极接线端102穿过第三绝缘板15与负极板14接触；

第二侧部20上设置有用于与电容池模块连接的第二正极接线端201和第二负极接线端202；第二正极接线端201穿过第一绝缘板11与正极板12接触，第二负极接线端202穿过第三绝缘板15与负极板14接触。

由于层叠母线的正极板12和负极板14通过第一绝缘板11、第二绝缘板13和第三绝缘板15完全搭接，使得正极板12和负极板14层叠且平行分布，且两者间采用绝缘板隔离，有利于降低线路分布电感。

另外，层叠母线形成弯折连接的第一侧部10和第二侧部20，功率模块m1设置于第一侧部10，电容池模块设置于第二侧部20，叠加走线，环路少，电容池模块与功率模块m1之间的距离尽可能小，最大限度地减少层叠母线上的杂散电感，降低了回路尖峰电压，减少功率模块m1等器件因尖峰电压造成的损坏。

本实用新型实施例提供的一种层叠母线，包括依次层叠设置的第一绝缘板11、正极板12、第二绝缘板13、负极板14、第三绝缘板15，且正极板12和负极板14通过第一绝缘板11、第二绝缘板13和第三绝缘板15完全搭接，并形成弯折连接的第一侧部10和第二侧部20，第一侧部10用于连接功率模块m1，第二侧部20用于连接电容池模块，能够有效降低电路中的杂散电感。同时，层叠母线的整体结构更加紧凑，满足现场安装需求，出线布局优化，降低成本。

下面结合附图进一步详细描述本实用新型实施例的层叠母线的具体结构。

在一些实施例中，层叠母线的第一侧部10与第二侧部20之间的弯折处为倒角结构。如图2所示，层叠母线在第一侧部与第二侧部之间形成有过渡部30，过渡部30为平面结构，第一侧部10与过渡部30之间呈第一钝角a1设置，第二侧部20与过渡部30之间呈第二钝角a2设置。优选地，第一钝角a1或者第二钝角a2为135°，使得第一侧部10所在平面与第二侧部20所在平面相互垂直，从而满足电容池模块与功率模块m1在层叠母线上的布局空间要求，同时还可以使电容池模块与功率模块m1之间的距离尽可能小，最大限度地减少层叠母线上的杂散电感。

请一并参阅图4和图5，在一些实施例中，第一侧部10与第二侧部20之间的弯折处为弧形面结构。也就是说，过渡部30为弧形面结构。可选地，过渡部30的弧形面结构对应的圆心角为90°，使得第一侧部10所在平面与第二侧部20所在平面相互垂直，从而满足电容池模块与功率模块m1在层叠母线上的布局空间要求，同时还可以使电容池模块与功率模块m1之间的距离尽可能小，最大限度地减少层叠母线上的杂散电感。

进一步地，如图1所示，第一侧部10远离第二侧部20的边缘上开设有多个豁口103。功率模块m1通过第一正极接线端101和第一负极接线端102与第一侧部10连接时，豁口103用于将功率模块m1的芯温采样接口裸漏在外。当功率模块m1发生故障需要维护此处接线或集成芯温采样的驱动板时，不需要拆卸层叠母线，减少了维护工作量，也避免引入不必要的风险。

请一并参阅图1和图6，第一侧部10靠近弯折处设置有支撑开口104，用于连接支撑件40，以将层叠母线通过支撑件40固定。支撑件40与功率模块m1位于层叠母线的同一侧。优选地，支撑件40的高度尺寸大于功率模块m1的高度尺寸。

支撑件40用于将层叠母线支撑在基体或冷板等承重件上，以有效地支撑层叠母线，防止该层叠母线因自重等原因损坏功率模块m1的接线端，同时防止功率模块m1殉爆时损坏电容池模块的连接叠排。

可选地，支撑开口104的数量可以为两个，从而通过两个支撑件40支撑层叠母线，提高层叠母线的稳定性。另外，支撑开口104的位置不限于图示的位置，具体实施时，支撑开口104所处位置只要不影响功率模块m1及电容池模块等器件的布局即可。

进一步地，第二侧部20靠近弯折处设有导向开口203，用于引导层叠母线与电容池模块连接。电容池模块上设置有多个接线柱，为了将电容池模块的多个接线柱与第二侧部20的各个接线端一一对应连接，可以在第二侧部20的导向开口18与电容池模块对应设置的导向柱对接，或者电容池模块上设置有另一开口，导向开口18与另一开口之间连接导向柱，从而引导电容池模块对应的接线柱准确无误地安装到层叠母线第二侧部20的接线端上，提高此处连接的可靠性。

进一步地，第一正极接线端101和第一负极接线端102沿第一方向x成列交替设置于第一侧部10，第一方向x为第一侧部10的长度方向。第一正极接线端101和第一负极接线端102分别与功率模块m1的正、负接线柱对应连接，第一正极接线端101和第一负极接线端102成列分布，可以减小功率模块m1在层叠母线上的占用空间。

可选地，至少两个功率模块m1与层叠母线并联。由此，至少两列第一正极接线端101和第一负极接线端102沿第二方向y间隔分布于第一侧部10，第一方向x与第二方向y垂直。如图4所示，三个功率模块m1并排与层叠母线连接。

进一步地，第二正极接线端201和第二负极接线端202沿第二方向y成列交替设置于第二侧部20，第二方向y为第二侧部20的宽度方向。

第一侧部10与第二侧部20的宽度尺寸可以相同，也可以不同。第二正极接线端201和第二负极接线端202的数量及排列顺序不限于图中所示的，可以根据电容池模块中电容的数量及排布而适应性地调整，不再赘述。

参阅图7，本实用新型实施例还提供了一种功率单元，包括：功率模块m1、电容池模块(图中未示出)和如前所述的层叠母线。

功率模块m1可以设置为igbt模块、mosfet模块和igct模块中的任一者，以形成多个功率单元。

层叠母线的第一侧部10用于连接功率模块m1，第二侧部20用于连接电容池模块。

本实用新型提供的一种功率单元，采用如前所述的层叠母线，降低了电路中的杂散电感，且方便维护，提高了功率单元的可靠性。

虽然已经参考优选实施例对本实用新型进行了描述，但在不脱离本实用新型的范围的情况下，可以对其进行各种改进并且可以用等效物替换其中的部件。尤其是，只要不存在结构冲突，各个实施例中所提到的各项技术特征均可以任意方式组合起来。本实用新型并不局限于文中公开的特定实施例，而是包括落入权利要求的范围内的所有技术方案。