一種igbt模塊並聯結構及其靜態輸出端的均流方法
2023-09-17 05:56:45
一種igbt模塊並聯結構及其靜態輸出端的均流方法
【專利摘要】本發明公開了一種IGBT模塊並聯結構及其靜態輸出端的均流方法，通過設置限流環將每兩根並聯的導線套設為一組，當其中一個並聯支路有電流不均衡出現時，限流環會產生電抗，抑制電流的差異性。這種輸出端相互交叉串入限流環的連接方式使得並聯的各個支路相互牽制，相互平衡，從而達到輸出端靜態均流的目的，避免出現IGBT模塊的損壞，提高IGBT模塊的使用壽命，降低使用成本，同時，通過在限流環上開設弧形卡口，便於限流環與導線間的卡接固定，避免限流環在使用時的晃動，實現器件的穩定性。
【專利說明】一種IGBT模塊並聯結構及其靜態輸出端的均流方法
【技術領域】
[0001]本發明屬於IGBT模塊並聯設計【技術領域】，具體涉及一種IGBT模塊並聯結構及其靜態輸出端的均流方法。
【背景技術】
[0002]隨著市場對大功率變流器的需求與日俱增，器件的並聯方案目前已成為一種趨勢。這主要源於並聯能夠提供更高電流、均勻熱分布、靈活布局以及較高性價比等優勢。圖1所示為經常會採用的並聯方式。通過將小功率IGBT模塊，大功率IGBT模塊進行並聯組合，可獲得不同額定電流的等效模塊，且實現並聯的連接方式也很靈活、多樣。因此，IGBT並聯是大功率設計應用的最佳解決方案之一。然而，並聯之間靜態與動態性能的差異會影響均流，嚴重時會使IGBT器件失效甚至損壞主電路，因此，並聯應重點考慮如何通過設計確保均流。
[0003]目前IGBT模塊並聯後，輸出端E直接並聯在一起，在靜態時流過各個IGBT模塊的電流為總電流的三分之一。但由於IGBT模塊自身參數存在差異，所以並聯的各個IGBT模塊的導通電流會不相同。在大電流情況下，可能經過並聯某一個IGBT模塊的電流過大從而損壞該器件，增加成本。因此該方法對靜態IGBT模塊並聯輸出的均流具有一定的局限性。
[0004]鑑於以上問題，有必要提出一種能夠保證IGBT模塊並聯後流經各IGBT模塊的電流相同的並聯結構，以實現並聯靜態均流的目的，避免出現電流過大損壞IGBT模塊，降低使用成本。
【發明內容】
[0005]有鑑於此，本發明提供了一種能夠保證IGBT模塊並聯後流經各IGBT模塊的電流相同的IGBT模塊並聯結構及IGBT模塊靜態輸出端的均流方法，以實現並聯靜態均流的目的，以避免出現電流過大損壞IGBT模塊等問題，降低使用成本。
[0006]根據本發明的目的提出的一種IGBT模塊並聯結構，包括η個IGBT模塊與連接於所述IGBT模塊輸出端的導線，其中η >2，各所述IGBT模塊的輸出端並聯設置，所述導線上套設有限流環，所述限流環將每兩根導線組合套設為一組，所述每根導線穿過η-1個限流環。
[0007]優選的，所述IGBT模塊為三個，所述限流環的數量與所述IGBT模塊的數量一致。
[0008]優選的，所述限流環上成型有與所述導線相匹配的弧形卡口，所述弧形卡口與所述每組導線數量一致，所述限流環內的導線均卡入所述弧形卡口內。
[0009]一種IGBT模塊靜態輸 出端的均流方法，具體步驟如下:
[0010]一、將η個IGBT模塊的輸出端發射極上電連接導線，其中η≥2 ;
[0011]二、將η根導線採用兩兩組合方式分成C組，每組導線穿過一個限流環後並聯設置，使得多個IGBT模塊並聯；
[0012]三、將限流環內的兩根導線分別卡接於弧形卡口內固定，完成輸出端的均流設計。[0013]與現有技術相比，本發明公開的一種IGBT模塊並聯結構及其靜態輸出端的均流方法的優點是:通過設置限流環將每兩根並聯的導線套設為一組，當其中一個並聯支路有電流不均衡出現時，限流環會產生電抗，抑制電流的差異性。這種輸出端相互交叉串入限流環的連接方式使得並聯的各個支路相互牽制，相互平衡，從而達到輸出端靜態均流的目的，避免出現IGBT模塊的損壞，提高IGBT模塊的使用壽命，降低使用成本，同時，通過在限流環上開設弧形卡口，便於限流環與導線間的卡接固定，避免限流環在使用時的晃動，實現器件的穩定性。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0014]為了更清楚地說明本發明實施例或現有技術中的技術方案，下面將對實施例或現有技術描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發明的一些實施例，對於本領域普通技術人員來講，在不付出創造性勞動的前提下，還可以根據這些附圖獲得其他的附圖。
[0015]圖1為現有技術中並聯結構示意圖。
[0016]圖2為本發明公開的IGBT模塊並聯結構實施例1的示意圖。
[0017]圖3為本發明公開的IGBT模塊並聯結構實施例2的示意圖。
[0018]圖4為限流環的結構示意圖。
[0019]圖中的數字或字母所代表的相應部件的名稱:
[0020]1、IGBT模塊2、導線3、限流環4、弧形卡口
【具體實施方式】
[0021]傳統的IGBT模塊並聯後，輸出端直接並聯在一起，由於IGBT模塊自身參數存在差異，並聯的各個IGBT模塊的導通電流會不相同。在大電流情況下，可能經過並聯某一個IGBT模塊的電流過大從而損壞該器件，增加使用成本。因此該方法對靜態IGBT模塊並聯輸出的均流具有一定的局限性。
[0022]本發明針對現有技術中的不足，本發明提供了一種能夠保證IGBT模塊並聯後流經各IGBT模塊的電流相同的IGBT模塊並聯結構及其靜態輸出端均流方法，以實現並聯靜態均流的目的，避免出現電流過大損壞IGBT模塊，降低使用成本。
[0023]下面將通過【具體實施方式】對本發明的技術方案進行清楚、完整地描述。顯然，所描述的實施例僅僅是本發明一部分實施例，而不是全部的實施例。基於本發明中的實施例，本領域普通技術人員在沒有作出創造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬於本發明保護的範圍。
[0024]實施例1
[0025]請一併參見圖2、圖4，圖2為本發明公開的IGBT模塊並聯結構示意圖。圖4為限流環的結構示意圖。如圖所示，一種IGBT模塊並聯結構，包括兩個IGBT模塊I與連接於IGBT模塊I輸出端的導線2，兩個IGBT模塊I的輸出端並聯設置，導線2上套設有限流環3，限流環3將兩根導線套設為一組。
[0026]通過將兩根導線同時穿過同一限流環，利用限流環在電流通過時，線圈產生的磁場因自感會阻礙電流產生的磁場，從而使電流延遲通過，可以確保靜態電流之間的均衡。當其中一個並聯支路有電流不均衡出現時，限流環會產生電抗抑制電流的差異性，使得並聯的各個支路相互牽制，相互平衡，以實現靜態均流的目的。
[0027]限流環3上成型有與導線2相匹配的弧形卡口 4，弧形卡口 4與每組導線數量一致，限流環3內的兩根導線均卡入弧形卡口 4內。通過設置弧形卡口，可將限流環與導線有效卡接固定，避免在使用過程中出現限流環的來回晃動，保證IGBT模塊並聯的穩定性。
[0028]一種IGBT模塊靜態輸出端的均流方法，具體步驟如下:
[0029]一、將IGBT模塊I的輸出端發射極上電連接導線2。
[0030]二、將2根導線組合形成一組，兩根導線2穿過一個限流環3後並聯設置，使得多個IGBT模塊I並聯。
[0031]三、將限流環3內的兩根導線分別卡接於弧形卡口 4內固定，防止限流環的來回晃動。
[0032]實施例2
[0033]其餘與實施例1相同，不同之處在於，IGBT模塊I為三個，限流環3的數量與IGBT模塊I的數量一致。將三根導線分別兩兩組合形成三組(採用組合方式進行分配)，每組導線穿過一個限流環3。同時將限流環內的導線與弧形卡口卡接固定。
[0034]一種IGBT模塊靜態輸出端的均流方法，具體步驟如下:
[0035]一、將IGBT模塊I的輸出端發射極上電連接導線2。
[0036]二、將3根導線採用兩兩組合方式分成3組，每組導線穿過一個限流環3後並聯設置，使得多個IGBT模塊I並聯。
[0037]三、將限流環3內的兩根導線2分別卡接於弧形卡口 4內固定。
[0038]IGBT模塊的數量還可為3、4、5或多個，當IGBT模塊的數量為η個時；將η(η≥2)
根導線採用兩兩組合方式分成C組，每組導線穿過一個限流環3。IGBT模塊的數量視具體需要而定，在此不做限制。
[0039]本發明公開了一種IGBT模塊並聯結構及其靜態輸出端的均流方法，通過設置限流環將每兩根並聯的導線套設為一組，當其中一個並聯支路有電流不均衡出現時，限流環會產生電抗，抑制電流的差異性。這種輸出端相互交叉串入限流環的連接方式使得並聯的各個支路相互牽制，相互平衡，從而達到輸出端靜態均流的目的，避免出現IGBT模塊的損壞，提高IGBT模塊的使用壽命，降低使用成本，同時，通過在限流環上開設弧形卡口，便於限流環與導線間的卡接固定，避免限流環在使用時的晃動，實現器件的穩定性。
[0040]對所公開的實施例的上述說明，使本領域專業技術人員能夠實現或使用本發明。對這些實施例的多種修改對本領域的專業技術人員來說將是顯而易見的，本文中所定義的一般原理可以在不脫離本發明的精神或範圍的情況下，在其它實施例中實現。因此，本發明將不會被限制於本文所示的這些實施例，而是要符合與本文所公開的原理和新穎特點相一致的最寬的範圍。
【權利要求】
1.一種IGBT模塊並聯結構，其特徵在於，包括η個IGBT模塊與連接於所述IGBT模塊輸出端的導線，其中η >2，各所述IGBT模塊的輸出端並聯設置，所述導線上套設有限流環，所述限流環將每兩根導線組合套設為一組，所述每根導線穿過η-1個限流環。
2.如權利要求1所述的IGBT模塊並聯結構，其特徵在於，所述IGBT模塊為三個，所述限流環的數量與所述IGBT模塊的數量一致。
3.如權利要求1所述的IGBT模塊並聯結構，其特徵在於，所述限流環上成型有與所述導線相匹配的弧形卡口，所述弧形卡口與所述每組導線數量一致，所述限流環內的導線均卡入所述弧形卡口內。
4.一種IGBT模塊靜態輸出端的均流方法，其特徵在於，具體步驟如下: 一、將η個IGBT模塊的輸出端發射極上電連接導線，其中η> 2 ; 二、將η根導線採用兩兩組合方式分成Ci組，每組導線穿過一個限流環後並聯設置，使得多個IGBT模塊並聯； 三、將限流環內的兩根導線分別卡接於弧形卡口內固定，完成輸出端的均流設計。
【文檔編號】H02M1/06GK103595222SQ201310587291
【公開日】2014年2月19日 申請日期:2013年11月19日 優先權日:2013年11月19日
【發明者】邢毅 申請人:西安永電電氣有限責任公司