
技术实现要素:本实用新型为了解决IGBT功率模块的直流母线电容组件安装、散热的问题,而提供一种高功率等级和高功率密度的IGBT功率模块。本实用新型为解决现有技术中存在的技术问题所采取的技术方案是:本实用新型的IGBT功率模块,包括箱体以及设置在箱体内的IGBT功率组件和直流母线电容组件,箱体内还包括叠层母排、一绝缘层、液冷换热器、钣金隔板、交流输出铜排和放电电阻;所述的直流母线电容组件固定在叠层母排上,直流母线电容组件通过叠层母排设置在一绝缘层的两侧,IGBT功率组件设置在液冷换热器的两侧,液冷换热器设置在一绝缘层下方,IGBT功率组件与直流母线电容组件相对应,叠层母排分别与直流母线电容组件和IGBT功率组件的输入端并联连接,直流母线电容组件与IGBT功率组件设置在钣金隔板上,钣金隔板下方设置有箱体底座,箱体底座上的交流输出铜排与IGBT功率组件的输出端并联连接,放电电阻设置在钣金隔板的外表面上。所述的直流母线电容组件包括多个直流母线电容和钣金固定板,多个直流母线电容一侧设置在钣金固定板上,另一侧面与叠层母排并联连接。所述的叠层母排包括正叠层铜排和负叠层铜排,正叠层铜所述的钣金隔板底面形成有两个连接口。
也提高了故障下的自保护能力。与普通的IGBT模块相比,IPM在系统性能及可靠性方面都有进一步的提高。保护电路可以实现控制电压欠压保护、过热保护、过流保护和短路保护。如果IPM模块中有一种保护电路动作,IGBT栅极驱动单元就会关断门极电流并输出一个故障信号(FO)。各种保护功能具体如下:(1)控制电压欠压保护(UV):IPM使用单一的+15V供电,若供电电压低于12.5V,且时间超过toff=10ms,发生欠压保护,门极驱动电路,输出故障信号。(2)过温保护(OT):在靠近IGBT芯片的绝缘基板上安装了一个温度传感器,当IPM温度传感器测出其基板的温度超过温度值时,发生过温保护,门极驱动电路,输出故障信号。(3)过流保护(OC):若流过IGBT的电流值超过过流动作电流,且时间超过toff,则发生过流保护,门极驱动电路,输出故障信号。为避免发生过大的di/dt,大多数IPM采用两级关断模式。其中,VG为内部门极驱动电压,ISC为短路电流值,IOC为过流电流值,IC为集电极电流,IFO为故障输出电流。(4)短路保护(SC):若负载发生短路或控制系统故障导致短路,流过IGBT的电流值超过短路动作电流,则立刻发生短路保护,门极驱动电路,输出故障信号。跟过流保护一样,为避免发生过大的di/dt。
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