專利名稱：一種并聯(lián)igbt開關(guān)組的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及電力系統(tǒng)和電力電子應(yīng)用技術(shù)的開關(guān)，具體講涉及一種并聯(lián)IGBT
開關(guān)組。
背景技術(shù)：
IGBT (Insulated Gate Bipolar Transistor),絕緣柵雙極型晶體管，是由 BJT (雙極型三極管)和MOS (絕緣柵型場效應(yīng)管)組成的復(fù)合全控型電壓驅(qū)動(dòng)式功率半導(dǎo)體器件，兼有MOSFET的高輸入阻抗和GTR的低導(dǎo)通壓降兩方面的優(yōu)點(diǎn)。GTR飽和壓降低，載流密度大，但驅(qū)動(dòng)電流較大；MOSFET驅(qū)動(dòng)功率很小，開關(guān)速度快，但導(dǎo)通壓降大，載流密度小。IGBT綜合了以上兩種器件的優(yōu)點(diǎn)，驅(qū)動(dòng)功率小而飽和壓降低。IGBT適合應(yīng)用于直流電壓為600V及以上的變流系統(tǒng)如交流電機(jī)、變頻器、開關(guān)電源、照明電路、牽引傳動(dòng)等領(lǐng)域。由于大功率絕緣柵雙極晶體管(IGBT)閥普遍應(yīng)用于高電壓、大電流的電氣環(huán)境中，當(dāng)高壓大功率IGBT模塊并聯(lián)使用承載大電流時(shí)，如果IGBT之間的電流分配不均，會(huì)引起某只IGBT模塊的過熱損壞；同時(shí)，如果母排的雜散電感過大，當(dāng)IGBT在關(guān)斷大電流時(shí)，會(huì)在IGBT兩端產(chǎn)生很大的電壓尖峰，引起IGBT模塊的損壞，而影響IGBT均流和關(guān)斷電壓尖峰的關(guān)鍵因素在于IGBT開關(guān)的電氣和結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。
發(fā)明內(nèi)容本實(shí)用新型要解決的技術(shù)問題是提供一種可耐受高電壓、流通大電流并關(guān)斷大電流的并聯(lián)IGBT開關(guān)組。為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型提供了一種并聯(lián)IGBT開關(guān)組，其改進(jìn)之處在于:所述并聯(lián)IGBT開關(guān)組包括并聯(lián)在母排上的IGBT開關(guān)并聯(lián)單元。進(jìn)一步的，所述IGBT開關(guān)并聯(lián)單元數(shù)目為四個(gè)，所述IGBT開關(guān)并聯(lián)單元并聯(lián)在同一母排上；所述IGBT開關(guān)并聯(lián)單元包括數(shù)目為四個(gè)的并聯(lián)的IGBT開關(guān)。進(jìn)一步的，所述IGBT開關(guān)包括數(shù)目為一個(gè)的IGBT模塊、驅(qū)動(dòng)器和散熱器；所述驅(qū)動(dòng)器安裝在設(shè)于IGBT散熱器上的模塊上。進(jìn)一步的，所述IGBT開關(guān)為高壓大功率IGBT開關(guān)，所述高壓指3kV及以上的電壓，大功率指電流在IkA及以上的電流。進(jìn)一步的，所述并聯(lián)IGBT開關(guān)組一端接地，另一端連入電路。進(jìn)一步的，所述母排是無感或者低感的母排，正極母排和負(fù)極母排通過中間的絕緣層相連。進(jìn)一步的，所述低感母排是雜散電感在20 30納亨以下的母排。進(jìn)一步的，所述并聯(lián)IGBT開關(guān)組耐受:最聞電壓3kV、最大電流18kA,最大關(guān)斷電流5kA。本實(shí)用新型達(dá)到的有益效果是:[0015]1、通過對電氣結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)，使并聯(lián)IGBT開關(guān)的均流效果大大提升，可以流通最大18kA的電流；2、通過使用無感或低感的母排，大大降低了并聯(lián)IGBT開關(guān)關(guān)斷大電流時(shí)的電壓尖峰，保證閥組的安全，使并聯(lián)IGBT開關(guān)最大關(guān)斷電流為5kA。

圖1是并聯(lián)IGBT開關(guān)組的電氣結(jié)構(gòu)示意圖；圖2是并聯(lián)IGBT開關(guān)組的最大電流波形圖。
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖對本實(shí)用新型的具體實(shí)施方式
做進(jìn)一步的詳細(xì)說明；如圖1所示，圖1為并聯(lián)IGBT開關(guān)組的電氣結(jié)構(gòu)示意圖，G為一種大通流能力的新型并聯(lián)IGBT開關(guān)組，由4個(gè)IGBT開關(guān)并聯(lián)單元組成，每個(gè)單元包括4個(gè)IGBT開關(guān)，即并聯(lián)IGBT開關(guān)組共包括16個(gè)IGBT開關(guān)，IGBT開關(guān)連接到共同的母排上；其中每個(gè)IGBT開關(guān)均有一個(gè)IGBT模塊、一個(gè)驅(qū)動(dòng)器和一個(gè)散熱器組成，所述IGBT模塊安裝在散熱器上，所述驅(qū)動(dòng)器安裝在IGBT模塊上。各單元之間相互平衡，在電氣結(jié)構(gòu)上做到使IGBT之間最大程度的均流。并聯(lián)IGBT開關(guān)組一端接地，另一端連入電路，可以耐受最高電壓3kV、最大電流18kA，最大關(guān)斷電流5kA。IGBT開關(guān)是高壓大功率IGBT開關(guān)，其中高壓通常指3kV及以上的電壓，大功率通常指電流在IkA及以上的電流。并聯(lián)IGBT開關(guān)組使用無感或者低感的母排，正極母排和負(fù)極母排通過中間的絕緣層相連，所謂低感是指母排的雜散電感在20 30納亨以下，這樣在并聯(lián)IGBT開關(guān)組關(guān)斷大電流時(shí)，電壓尖峰不會(huì)超過其額定值。圖2是并聯(lián)IGBT開關(guān)組的最大電流波形，其中橫坐標(biāo)是時(shí)間，每格IOms ;縱坐標(biāo)是電流，每格5kA。電流波形在0.02s時(shí)電流達(dá)到最大，為18kA ;經(jīng)過0.067s的衰減，電流衰減至5kA，此時(shí)并聯(lián)IGBT開關(guān)組關(guān)斷電流，電流降至O。最后應(yīng)當(dāng)說明的是:以上實(shí)施例僅用于說明本申請的技術(shù)方案而非對其保護(hù)范圍的限制，盡管參照上述實(shí)施例對本申請進(jìn)行了詳細(xì)的說明，所屬領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解:本領(lǐng)域技術(shù)人員閱讀本申請后依然可對申請的具體實(shí)施方式
進(jìn)行種種變更、修改或者等同替換，這些變更、修改或者等同替換，其均在其申請帶批的權(quán)利要求范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求1.一種并聯(lián)IGBT開關(guān)組，其特征在于:所述并聯(lián)IGBT開關(guān)組包括并聯(lián)在母排上的IGBT開關(guān)并聯(lián)單元。
2.如權(quán)利要求1所述的一種并聯(lián)IGBT開關(guān)組，其特征在于:所述IGBT開關(guān)并聯(lián)單元數(shù)目為四個(gè)，所述IGBT開關(guān)并聯(lián)單元并聯(lián)在同一母排上；所述IGBT開關(guān)并聯(lián)單元包括數(shù)目為四個(gè)的并聯(lián)的IGBT開關(guān)。
3.如權(quán)利要求1所述的一種并聯(lián)IGBT開關(guān)組，其特征在于:所述IGBT開關(guān)包括數(shù)目為一個(gè)的IGBT模塊、驅(qū)動(dòng)器和散熱器；所述驅(qū)動(dòng)器安裝在設(shè)于IGBT散熱器上的模塊上。
4.如權(quán)利要求1所述的一種并聯(lián)IGBT開關(guān)組，其特征在于:所述IGBT開關(guān)為高壓大功率IGBT開關(guān)，所述高壓指3kV及以上的電壓，大功率指電流在IkA及以上的電流。
5.如權(quán)利要求1所述的一種并聯(lián)IGBT開關(guān)組，其特征在于:所述并聯(lián)IGBT開關(guān)組一端接地，另一端連入電路。
6.如權(quán)利要求1所述的一種并聯(lián)IGBT開關(guān)組，其特征在于:所述母排是無感或者低感的母排，正極母排和負(fù)極母排通過中間的絕緣層相連。
7.如權(quán)利要求6所述的一種并聯(lián)IGBT開關(guān)組，其特征在于:所述低感母排是雜散電感在20 30納亨以下的母排。
8.如權(quán)利要求1所述的一種并聯(lián)IGBT開關(guān)組，其特征在于:所述并聯(lián)IGBT開關(guān)組耐受最1 電壓3kV、最大電 流18kA，最大關(guān)斷電流5kA。
專利摘要本實(shí)用新型提出了一種并聯(lián)IGBT開關(guān)組，該并聯(lián)IGBT開關(guān)組包括并聯(lián)在母排上的IGBT開關(guān)并聯(lián)單元。該并聯(lián)IGBT開關(guān)組通過對電氣結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)，大大提升了均流效果，可以耐受最大電流為18kA的電流，同時(shí)通過使用無感或低感的母排，大大降低了關(guān)斷大電流時(shí)的電壓尖峰，保證閥組的安全，使并聯(lián)IGBT開關(guān)最大關(guān)斷電流為5kA。
文檔編號H02M1/00GK203166741SQ201320078080
公開日2013年8月28日 申請日期2013年2月20日 優(yōu)先權(quán)日2013年2月20日
發(fā)明者羅湘, 吳亞楠, 魏曉光, 高沖, 周萬迪 申請人:國網(wǎng)智能電網(wǎng)研究院, 中電普瑞電力工程有限公司, 國家電網(wǎng)公司