[go: up one dir, main page]
More Web Proxy on the site http://driver.im/

CN113394181A - 功率开关组件及其散热器电位的固定方法 - Google Patents

功率开关组件及其散热器电位的固定方法 Download PDF

Info

Publication number
CN113394181A
CN113394181A CN202110653610.1A CN202110653610A CN113394181A CN 113394181 A CN113394181 A CN 113394181A CN 202110653610 A CN202110653610 A CN 202110653610A CN 113394181 A CN113394181 A CN 113394181A
Authority
CN
China
Prior art keywords
power electronic
electronic component
heat sink
potential
power
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
CN202110653610.1A
Other languages
English (en)
Other versions
CN113394181B (zh
Inventor
胡志明
郑剑飞
刘腾
应建平
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Delta Electronics Shanghai Co Ltd
Original Assignee
Delta Electronics Shanghai Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Delta Electronics Shanghai Co Ltd filed Critical Delta Electronics Shanghai Co Ltd
Priority to CN202110653610.1A priority Critical patent/CN113394181B/zh
Publication of CN113394181A publication Critical patent/CN113394181A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN113394181B publication Critical patent/CN113394181B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L23/00—Details of semiconductor or other solid state devices
    • H01L23/34—Arrangements for cooling, heating, ventilating or temperature compensation ; Temperature sensing arrangements
    • H01L23/40—Mountings or securing means for detachable cooling or heating arrangements ; fixed by friction, plugs or springs
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L23/00—Details of semiconductor or other solid state devices
    • H01L23/34—Arrangements for cooling, heating, ventilating or temperature compensation ; Temperature sensing arrangements
    • H01L23/36—Selection of materials, or shaping, to facilitate cooling or heating, e.g. heatsinks
    • H01L23/367—Cooling facilitated by shape of device
    • H01L23/3677—Wire-like or pin-like cooling fins or heat sinks
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L23/00—Details of semiconductor or other solid state devices
    • H01L23/58—Structural electrical arrangements for semiconductor devices not otherwise provided for, e.g. in combination with batteries
    • H01L23/60—Protection against electrostatic charges or discharges, e.g. Faraday shields
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L23/00—Details of semiconductor or other solid state devices
    • H01L23/34—Arrangements for cooling, heating, ventilating or temperature compensation ; Temperature sensing arrangements
    • H01L23/40—Mountings or securing means for detachable cooling or heating arrangements ; fixed by friction, plugs or springs
    • H01L23/4006—Mountings or securing means for detachable cooling or heating arrangements ; fixed by friction, plugs or springs with bolts or screws
    • H01L2023/4018—Mountings or securing means for detachable cooling or heating arrangements ; fixed by friction, plugs or springs with bolts or screws characterised by the type of device to be heated or cooled
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L23/00—Details of semiconductor or other solid state devices
    • H01L23/34—Arrangements for cooling, heating, ventilating or temperature compensation ; Temperature sensing arrangements
    • H01L23/40—Mountings or securing means for detachable cooling or heating arrangements ; fixed by friction, plugs or springs
    • H01L23/4006—Mountings or securing means for detachable cooling or heating arrangements ; fixed by friction, plugs or springs with bolts or screws
    • H01L2023/4037—Mountings or securing means for detachable cooling or heating arrangements ; fixed by friction, plugs or springs with bolts or screws characterised by thermal path or place of attachment of heatsink

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Power Conversion In General (AREA)
  • Cooling Or The Like Of Semiconductors Or Solid State Devices (AREA)

Abstract

本公开提供一种功率开关组件，包括：一个开关串，由至少两个功率电子元件串联而成，其中所述至少两个功率电子元件被配置为以同时导通和同时截止的方式运行；一个金属散热器，贴附于所述开关串，以消散所述开关串在所述运行中产生的热量；以及一个阻抗网络，其中所述阻抗网络的两端电连接于所述开关串中任意两个相邻的所述功率电子元件的公共连接点与所述金属散热器之间。

Description

功率开关组件及其散热器电位的固定方法
本申请是申请号为2016111877872、申请日为2016年12月20日、发明名称为“抗干扰功率电子组件及其散热器电位的固定方法”的发明专利申请的分案申请。
技术领域
本申请涉及电力电子技术领域，特别涉及一种抗干扰功率电子组件，以及用于这种抗干扰功率电子组件的功率电子元件的散热器电位的固定方法。
背景技术
在电力电子技术领域中，目前已经广泛使用高功率中压变流器，例如10kV变频器、10kV或35kV静态无功补偿发生器(Static Var Generator，SVG)等。为了适应高电压的应用场合，这些变流器经常采用模块级联、变压器降压、器件串联等技术手段来实现。
出于体积和成本的考虑，将多个电力电子器件，即多个功率电子元件串联使用的方法，得到了广泛的应用。
在系统运行过程中，为电力电子器件散热的散热器会感应出很高的静电或交变电位，使电力电子器件发生绝缘击穿或对驱动电路造成电磁干扰，从而导致电力电子器件损坏或使驱动电路因干扰而不能正常工作。
发明内容
本公开的目的在于提供一种抗干扰功率电子组件以及用于这种抗干扰功率电子组件的功率电子元件的散热器电位的固定方法，从而至少在一定程度上克服由于相关技术的限制和缺陷而导致的一个或多个问题。
本公开的其它特性和优点将通过下面的详细描述变得显然，或部分地通过本公开的实践而习得。
根据本公开的一个方面，提供了一种抗干扰功率电子组件，包括：
功率电子元件，包括导电区域、绝缘区域和散热基板，其中所述绝缘区域位于所述导电区域和所述散热基板之间，以阻止所述导电区域和所述散热基板之间电接触；
散热器，贴附于所述散热基板，以消散所述功率电子元件产生的热量；以及
感应电荷泄放电路，包括至少一电阻器，电连接于所述导电区域和所述散热器之间，以泄放所述散热器上的感应电荷，使得所述导电区域上的电位与所述散热器上的电位相同或接近。
根据一个实施例，其中所述感应电荷泄放电路还包括一电容器，并联连接于所述电阻器两端。
根据一个实施例，其中所述散热器包括金属散热片。
根据一个实施例，其中所述散热器和所述散热基板之间直接接触。
根据一个实施例，其中所述功率电子元件是开关元件。
根据一个实施例，其中所述开关元件是绝缘栅双极型晶体管、金属氧化物半导体场效应晶体管和栅极关断晶闸管中的任何一种。
根据一个实施例，其中所述导电区域是所述绝缘栅双极型晶体管的发射极和集电极、所述金属氧化物半导体场效应晶体管的源极和漏极、以及所述栅极关断晶闸管的阴极和阳极中的任何一极。
根据一个实施例，其中
所述功率电子元件的数目超过一个，且为串联连接，
所述散热器的数目超过一个，且与所述功率电子元件的数目相同，所述散热器贴附于对应的所述散热基板，以消散对应的所述功率电子元件产生的热量，以及
所述感应电荷泄放电路的数目超过一个，且与所述功率电子元件的数目相同，所述电阻器电连接于对应的所述导电区域和所述散热器之间，以泄放对应的所述散热器上的感应电荷，使得所述导电区域上的电位与对应的所述散热器上的电位相同或接近。
根据一个实施例，其中
所述功率电子元件的数目为n个，且为串联连接，
所述散热器的数目为一个，所述散热器贴附于n个所述散热基板，以消散n个所述功率电子元件产生的热量，以及
所述感应电荷泄放电路的数目为一个，所述电阻器电连接于所述n个功率电子元件的串联的中点和所述散热器之间，以泄放所述散热器上的感应电荷，其中所述中点的定义是
若n是偶数，则所述中点是第n/2个所述功率电子元件和第n/2+1个所述功率电子元件的连接点，以及
若n是奇数，则所述中点是第(n-1)/2个所述功率电子元件和第(n+1)/2个所述功率电子元件的连接点，或是第(n+1)/2个所述功率电子元件和第(n+3)/2个所述功率电子元件的连接点。
根据本公开的另一个方面，提供了一种用于功率电子元件的散热器电位的固定方法，其中所述功率电子元件包括导电区域、绝缘区域和散热基板，所述绝缘区域位于所述导电区域和所述散热基板之间，以阻止所述导电区域和所述散热基板之间电接触；所述散热器贴附于所述散热基板，以消散所述功率电子元件产生的热量，所述方法包括：
提供感应电荷泄放电路，所述感应电荷泄放电路包括至少一电阻器，电连接于所述导电区域和所述散热器之间，以泄放所述散热器上的感应电荷。
根据一个实施例，其中还在所述感应电荷泄放电路中提供一电容器，并联连接于所述电阻器两端。
根据一个实施例，其中所述散热器包括金属散热片。
根据一个实施例，其中使所述散热器和所述散热基板之间直接接触。
根据一个实施例，其中所述功率电子元件是开关元件。
根据一个实施例，其中所述开关元件是绝缘栅双极型晶体管、金属氧化物半导体场效应晶体管和栅极关断晶闸管中的任何一种。
根据一个实施例，其中所述导电区域是所述绝缘栅双极型晶体管的发射极和集电极、所述金属氧化物半导体场效应晶体管的源极和漏极、以及所述栅极关断晶闸管的阴极和阳极中的任何一极。
根据一个实施例，其中
使所述功率电子元件的数目超过一个，且为串联连接，
使所述散热器的数目超过一个，且与所述功率电子元件的数目相同，所述散热器贴附于对应的所述散热基板，以消散对应的所述功率电子元件产生的热量，以及
使所述感应电荷泄放电路的数目超过一个，且与所述功率电子元件的数目相同，所述电阻器电连接于对应的所述导电区域和所述散热器之间，以泄放对应的所述散热器上的感应电荷。
根据一个实施例，其中
使所述功率电子元件的数目为n个，且为串联连接，
使所述散热器的数目为一个，所述散热器贴附于n个所述散热基板，以消散n个所述功率电子元件产生的热量，以及
使所述感应电荷泄放电路的数目为一个，所述电阻器电连接于所述n个功率电子元件的串联的中点和所述散热器之间，以泄放所述散热器上的感应电荷，其中所述中点的定义是
若n是偶数，则所述中点是第n/2个所述功率电子元件和第n/2+1个所述功率电子元件的连接点，以及
若n是奇数，则所述中点是第(n-1)/2个所述功率电子元件和第(n+1)/2个所述功率电子元件的连接点，或是第(n+1)/2个所述功率电子元件和第(n+3)/2个所述功率电子元件的连接点。
根据本申请的上述抗干扰功率电子组件，以及用于上述抗干扰功率电子组件的散热器电位的固定方法，可保证每个功率电子元件的电位与为其散热的散热器的电位相同或接近，从而能够防止功率电子元件的绝缘击穿，以及避免对驱动电路造成电磁干扰，同时又不会额外增加系统的体积和复杂度。
为使能更进一步了解本申请的特征及技术内容，请参阅以下有关本申请的详细说明与附图，但是这里的详细说明以及附图仅是用来说明本申请，而非对本申请的权利要求范围作任何的限制。
附图说明
通过参照附图详细描述其示例实施方式，本公开的上述和其它特征及优点将变得更加明显。
图1是一个现有技术中的中压变流器电路的拓扑的示意图；
图2是一个现有技术中的功率电子元件的内部结构的俯视示意图；
图3是图2中的功率电子元件1010与散热器装配后的内部结构的侧视示意图；
图4是一个现有技术中的功率电子元件的外部结构的俯视示意图；
图5是图4中的功率电子元件1020与散热器装配后的外部结构的俯视示意图；
图6是本申请的抗干扰功率电子组件的一个实施例的示意图；
图7是本申请的抗干扰功率电子组件的又一个实施例的示意图；
图8是图7中所示的本申请的抗干扰功率电子组件2010的等效电路图；
图9是本申请的抗干扰功率电子组件的又一个实施例的示意图；
图10是图9中所示的抗干扰功率电子组件的等效电路图；
图11是本申请的抗干扰功率电子组件的又一个实施例的示意图；
图12是图11中所示的抗干扰功率电子组件的等效电路图；
图13是用于上述抗干扰功率电子组件的功率电子元件的散热器电位的固定方法的一个实施例的流程图；
图14是用于上述抗干扰功率电子组件的功率电子元件的散热器电位的固定方法的又一个实施例的流程图；
图15是用于上述抗干扰功率电子组件的功率电子元件的散热器电位的固定方法的又一个实施例的流程图；以及
图16是用于上述抗干扰功率电子组件的功率电子元件的散热器浮动电位固定方法的又一个实施例的流程图。
具体实施方式
现在将参考附图更全面地描述示例实施方式。然而，示例实施方式能够以多种形式实施，且不应被理解为限于在此阐述的实施方式；相反，提供这些实施方式使得本申请将全面和完整，并将示例实施方式的构思全面地传达给本领域的技术人员。在图中相同的附图标记表示相同或类似的结构，因而将省略它们的详细描述。
此外，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。在下面的描述中，提供许多具体细节从而给出对本申请的实施例的充分理解。然而，本领域技术人员将意识到，可以实践本申请的技术方案而没有所述特定细节中的一个或更多，或者可以采用其它的结构、部件、步骤、方法等。在其它情况下，不详细示出或描述公知结构、部件或者操作以避免模糊本申请的各方面。
首先参考图1-图6来描述本申请的抗干扰功率电子组件的一个实施例。
图1是一个现有技术中的中压变流器电路的拓扑的示意图。如图1中所示，中压变流器电路1000包括母线电容器CB、母线B和开关串S1-开关串S6。开关串S1和S4构成U相桥臂，开关串S2和S5构成V相桥臂，开关串S3和S6构成W相桥臂。开关串S1-开关串S6分别是由多个开关管S串联构成，以适应高电压的应用场合。开关管S可以是绝缘栅双极型晶体管(IGBT)，也可以是金属氧化物半导体场效应晶体管(MOSFET)、栅极关断晶闸管(GTO)等其它电力电子器件，即功率电子元件。由于开关管S在工作过程中要承受高电压和大电流，所以需要用散热器来散热。
图2是一个现有技术中的功率电子元件的内部结构的俯视示意图，其中的功率电子元件1010可以是图1中的开关管S。如图2中所示，功率电子元件1010包括导电区域1、绝缘区域2和散热基板3，其中绝缘区域2，位于导电区域1和散热基板3之间，以阻止导电区域1和散热基板3之间电接触。绝缘区域2例如可由陶瓷材料制成。忽略绝缘区域2的厚度，导电区域1和散热基板3之间具有间隙d。导电区域1和散热基板3之间电压过高将击穿间隙d，引发电弧，从而损坏功率电子元件或系统，或产生电磁干扰，导致驱动电路因干扰而不能正常工作。
图3是图2中的功率电子元件1010与散热器装配后的内部结构的侧视示意图。如图3中所示，功率电子组件1010’包括功率电子元件1010和散热器4。散热器4贴附于散热基板3，以消散功率电子元件1010产生的热量。散热器4贴附于散热基板3之后，二者具有相同的电位。
图4是一个现有技术中的功率电子元件的外部结构的俯视示意图，用于更好地说明功率电子元件的结构特点。如图4中所示，功率电子元件1020包括主体5和电极6-电极9。这里的主体5包括图2中的绝缘区域2、被绝缘区域2包裹着的导电区域1、以及散热基板3，但其轮廓主要体现为散热基板3的尺寸，因为散热基板3在功率电子元件1020的最外围。这里的电极6例如是集电极，电极7例如是发射极，电极8例如是栅极，电极9例如是栅极的地，电极6-电极9可以看作是导电区域1的外部引线。在功率电子元件1020的工作过程中，电极6和电极7要承受高电压和大电流，因此通常被制作成很粗的四棱柱，俯视为正方形，其中的圆圈表示用于连接的螺钉孔的俯视，其中螺钉是位于电极引出铜排上的。
图5是图4中的功率电子元件1020与散热器装配后的外部结构的俯视示意图。如图5中所示，功率电子组件1020’包括功率电子元件1020和散热器4。散热器4贴附于功率电子元件1020，即功率电子元件1020的散热基板，以消散功率电子元件1020产生的热量，当功率电子元件1020工作时，散热器4上会感应出悬浮电位；或者当功率电子元件1020的电位变化时，散热器4上会感应出悬浮电位。
图6是本申请的抗干扰功率电子组件的一个实施例的示意图。如图6中所示，本申请的抗干扰功率电子组件2000包括图3所示的功率电子组件1010’和感应电荷泄放电路20。
由于功率电子组件1010’在前面已经被充分描述，所以不再赘述。
本申请的感应电荷泄放电路20包括至少一电阻器R，电连接于导电区域1和散热器4之间，以泄放散热器4上的感应电荷，使得导电区域1上的电位与散热器4上的电位相同或接近。
本申请各实施例中所述的导电区域1主要是指在功率电子元件的工作过程中要承受高电压和大电流的电极所连接的区域，如图4和图5中所示的集电极6和发射极7。各实施例中所述的导电区域1还可以指在功率电子元件的工作过程中承受低电压和小电流的电极所连接的区域，如图4和图5中所示的栅极电极8和栅极地9。
图7是本申请的抗干扰功率电子组件的又一个实施例的示意图。如图7中所示，本申请的抗干扰功率电子组件2010包括图3所示的功率电子组件1010’和感应电荷泄放电路21。
由于功率电子组件1010’在前面已经被充分描述，所以不再赘述。
本实施例的感应电荷泄放电路21与图6中的感应电荷泄放电路20相比，还包括一电容器C，并联连接于电阻器R两端。电容器C用于增加充放电速度，尤其有利于泄放由交变电压或高频脉冲电压引起的散热器4上感应的电荷，更有利于泄放高频脉冲电位。
图8是图7中所示的本申请的抗干扰功率电子组件2010的等效电路图。如图8中所示，本申请的抗干扰功率电子组件2010’包括功率电子元件T、散热器H、电阻器R和电容器C。
图8中所示的功率电子元件T例如为图7中所示的功率电子元件1010。图8中所示的散热器H例如为图7中所示的散热器4。图8中所示的电阻器R和电容器C例如构成图7中所示的感应电荷泄放电路21。
图8所示的仅仅是本申请的一个实施例，其中也可以不包括电容器C。
作为本申请的抗干扰功率电子组件的一个实施例，前述散热器包括金属散热片。
作为本申请的抗干扰功率电子组件的一个实施例，前述散热器和散热基板之间直接接触。
作为本申请的抗干扰功率电子组件的一个实施例，前述功率电子元件是开关元件。
作为本申请的抗干扰功率电子组件的一个实施例，前述开关元件是绝缘栅双极型晶体管(IGBT)、金属氧化物半导体场效应晶体管(MOSFET)和栅极关断晶闸管(GTO)中的任何一种。
作为本申请的抗干扰功率电子组件的一个实施例，前述所述导电区域是绝缘栅双极型晶体管的发射极和集电极、金属氧化物半导体场效应晶体管的源极和漏极、以及栅极关断晶闸管的阴极和阳极中的任何一极。
图9是本申请的抗干扰功率电子组件的又一个实施例的示意图。图10是图9中所示的抗干扰功率电子组件的等效电路图。如图9和图10中所示，在本申请的抗干扰功率电子组件2020和2020’中，功率电子元件T的数目可以超过一个，且为串联连接；同时散热器H的数目也超过一个，且与功率电子元件T的数目相同，散热器H贴附于对应的功率电子元件T的散热基板，以消散对应的功率电子元件T产生的热量；同时，感应电荷泄放电路，例如图10中的电阻器R和电容器C构成的电路的数目也超过一个，且与功率电子元件T的数目相同，电阻器R电连接于对应的功率电子元件T的导电区域(例如集电极和发射极)和散热器H之间，以泄放对应的散热器H上的感应电荷，使得功率电子元件T的导电区域上的电位与对应的散热器H上的电位相同或接近。
尽管图10中是以电阻器R和电容器C构成的电路来作为感应电荷泄放电路，但也可以不包括电容器C。
另外，图9中所示的多个功率电子元件T之间是通过连接铜排L串联连接的，由于连接铜排L与本申请无关，所以不再赘述。
图11是本申请的抗干扰功率电子组件的又一个实施例的示意图。图12是图11中所示的抗干扰功率电子组件的等效电路图。如图11和图12中所示，在本申请的抗干扰功率电子组件2030和2030’中，功率电子元件T的数目为n个，且为串联连接，同时，散热器H的数目为一个，散热器H贴附于n个功率电子元件T的各自的散热基板，以消散n个功率电子元件T产生的热量，同时，感应电荷泄放电路，例如图12中的电阻器R和电容器C构成的电路的数目为一个，电阻器电R连接于n个功率电子元件T的串联的中点N和散热器H之间，以泄放散热器H上的感应电荷。
如图12中所示，n个功率电子元件T1…Tj、Tj+1…Tn为串联连接。其中中点N按照如下方式来定义：
若n是偶数，则中点N是第n/2个功率电子元件T和第n/2+1个功率电子元件T的连接点。也就是说，此时图12中的j的取值是n/2。
若n是奇数，则中点N是第(n-1)/2个功率电子元件T和第(n+1)/2个功率电子元件T的连接点。也就是说，此时图12中的j的取值是(n-1)/2。
或者，若n是奇数，则中点N是第(n+1)/2个功率电子元件T和第(n+3)/2个功率电子元件T的连接点，也就是说，此时图12中的j的取值是(n+1)/2。
尽管图12中是以电阻器R和电容器C构成的电路来作为感应电荷泄放电路，但也可以不包括电容器C。
另外，图11中所示的多个功率电子元件T之间是通过连接铜排L串联连接的，由于连接铜排L与本申请无关，所以不再赘述。
与本申请的上述抗干扰功率电子组件相对应，本申请还提供了如下用于上述抗干扰功率电子组件的功率电子元件的散热器电位的固定方法。
图13是用于上述抗干扰功率电子组件的功率电子元件的散热器电位的固定方法的一个实施例的流程图。如图13中所示，本实施例的用于上述抗干扰功率电子组件的功率电子元件的散热器电位的固定方法包括：步骤100，提供感应电荷泄放电路20，感应电荷泄放电路20包括至少一电阻器R，电连接于导电区域1和散热器4之间，以泄放散热器4上的感应电荷。
图14是用于上述抗干扰功率电子组件的功率电子元件的散热器电位的固定方法的又一个实施例的流程图。如图14中所示，本实施例的用于上述抗干扰功率电子组件的功率电子元件的散热器电位的固定方法包括：步骤100’，其中步骤100’是基于步骤100，并且在感应电荷泄放电路21中提供一电容器C，并联连接于电阻器R两端。
作为本申请的用于上述抗干扰功率电子组件的功率电子元件的散热器电位的固定方法的一个实施例，前述散热器包括金属散热片。
作为本申请的用于上述抗干扰功率电子组件的功率电子元件的散热器电位的固定方法的一个实施例，前述散热器和散热基板之间直接接触。
作为本申请的用于上述抗干扰功率电子组件的功率电子元件的散热器电位的固定方法的一个实施例，前述功率电子元件是开关元件。
作为本申请的用于上述抗干扰功率电子组件的功率电子元件的散热器电位的固定方法的一个实施例，前述开关元件是绝缘栅双极型晶体管、金属氧化物半导体场效应晶体管和栅极关断晶闸管中的任何一种。
作为本申请的用于上述抗干扰功率电子组件的功率电子元件的散热器电位的固定方法的一个实施例，前述导电区域是绝缘栅双极型晶体管的发射极和集电极、金属氧化物半导体场效应晶体管的源极和漏极、以及栅极关断晶闸管的阴极和阳极中的任何一极。
图15是用于上述抗干扰功率电子组件的功率电子元件的散热器电位的固定方法的又一个实施例的流程图。如图15中所示，本实施例的用于上述抗干扰功率电子组件的功率电子元件的散热器电位的固定方法包括：步骤100”，其中步骤100”是基于步骤100，并且使功率电子元件T的数目超过一个，且为串联连接，使散热器H的数目超过一个，且与功率电子元件T的数目相同，散热器H贴附于对应的功率电子元件T的散热基板，以消散对应的功率电子元件T产生的热量，以及使感应电荷泄放电路20的数目超过一个，且与功率电子元件T的数目相同，电阻器R对应电连接于功率电子元件T的导电区域和散热器H之间，以泄放对应的散热器H上的感应电荷。
尽管图15中是以电阻器R构成的电路来作为感应电荷泄放电路，但感应电荷泄放电路也可以包括电容器C，并联在R的两端。
图16是用于上述抗干扰功率电子组件的功率电子元件的散热器浮动电位固定方法的又一个实施例的流程图。如图16中所示，本实施例的用于上述抗干扰功率电子组件的功率电子元件的散热器电位的固定方法包括：步骤100”’，其中步骤100”’是基于步骤100，并且使功率电子元件T的数目为n个，且为串联连接，使散热器H的数目为一个，散热器H贴附于功率电子元件T的各自的散热基板，以消散功率电子元件T产生的热量，以及使感应电荷泄放电路的数目为一个，电阻器R电连接于n个功率电子元件T的串联的中点N和散热器H之间，以泄放散热器H上的感应电荷。
结合图12，在图16所示的用于上述抗干扰功率电子组件的功率电子元件的散热器电位的固定方法的步骤100”’中，n个功率电子元件T1…Tj、Tj+1…Tn为串联连接。其中中点N按照如下方式来定义：
若n是偶数，则中点N是第n/2个功率电子元件T和第n/2+1个功率电子元件T的连接点。也就是说，此时图12中的j的取值是n/2。
若n是奇数，则中点N是第(n-1)/2个功率电子元件T和第(n+1)/2个功率电子元件T的连接点。也就是说，此时图12中的j的取值是(n-1)/2。
或者，若n是奇数，则中点N是第(n+1)/2个功率电子元件T和第(n+3)/2个功率电子元件T的连接点，也就是说，此时图12中的j的取值是(n+1)/2。
尽管图16中是以电阻器R构成的电路来作为感应电荷泄放电路，但感应电荷泄放电路也可以包括电容器C，并联在R的两端。
根据本申请的上述抗干扰功率电子组件，以及用于上述抗干扰功率电子组件的散热器电位的固定方法，可保证每个功率电子元件的电位与为其散热的散热器的电位相同或接近，从而能够防止功率电子元件的绝缘击穿，以及避免对驱动电路造成电磁干扰，同时又不会额外增加系统的体积和复杂度。
本公开已由上述相关实施例加以描述，然而上述实施例仅为实施本公开的范例。必需指出的是，已揭露的实施例并未限制本公开的范围。相反地，在不脱离本公开的精神和范围内所作的更动与润饰，均属本公开的专利保护范围。

Claims (14)

1.一种功率开关组件，包括：
一个开关串，由至少两个功率电子元件串联而成，其中所述至少两个功率电子元件被配置为以同时导通和同时截止的方式运行；
一个金属散热器，贴附于所述开关串，以消散所述开关串在所述运行中产生的热量；以及
一个阻抗网络，其中所述阻抗网络的两端电连接于所述开关串中任意两个相邻的所述功率电子元件的公共连接点与所述金属散热器之间。
2.根据权利要求1所述的功率开关组件，其中所述阻抗网络电连接于所述开关串的中点与所述金属散热器之间，所述中点的定义如下：
设定所述功率电子元件的数量为n，
若n是偶数，则所述中点为第n/2个所述功率电子元件与第n/2+1个所述功率电子元件的公共连接点，以及
若n是奇数，则所述中点为第(n-1)/2个所述功率电子元件与第(n+1)/2个所述功率电子元件的公共连接点，或者为第(n+1)/2个所述功率电子元件与第(n+3)/2个所述功率电子元件的公共连接点。
3.根据权利要求1或2所述的功率开关组件，其中所述阻抗网络为电阻。
4.根据权利要求1或2所述的功率开关组件，其中所述阻抗网络为并联连接的电阻和电容。
5.根据权利要求1或2所述的功率开关组件，其中，在所述运行中，所述金属散热器上的电位为交变电位，与所述功率电子元件的公共连接点的电位相同或接近。
6.根据权利要求1或2所述的功率开关组件，其中所述功率电子元件是绝缘栅双极型晶体管、金属氧化物半导体场效应晶体管和栅极关断晶闸管中的任何一种。
7.根据权利要求6所述的功率开关组件，其中所述功率电子元件的公共连接点是所述绝缘栅双极型晶体管的发射极和集电极、所述金属氧化物半导体场效应晶体管的源极和漏极、以及所述栅极关断晶闸管的阴极和阳极中的任何一极。
8.一种用于功率开关组件的散热器电位的固定方法，其中所述功率开关组件包括：一个开关串，由至少两个功率电子元件串联而成，其中所述至少两个功率电子元件被配置为以同时导通和同时截止的方式运行；以及一个金属散热器，贴附于所述开关串，以消散所述开关串在所述运行中产生的热量，所述方法包括：
提供一个阻抗网络，其中所述阻抗网络的两端电连接于所述开关串中任意两个相邻的所述功率电子元件的公共连接点与所述金属散热器之间。
9.根据权利要求8所述的用于功率开关组件的散热器电位的固定方法，其中所述阻抗网络电连接于所述开关串的中点与所述金属散热器之间，所述中点的定义如下：
设定所述功率电子元件的数量为n，
若n是偶数，则所述中点为第n/2个所述功率电子元件与第n/2+1个所述功率电子元件的公共连接点，以及
若n是奇数，则所述中点为第(n-1)/2个所述功率电子元件与第(n+1)/2个所述功率电子元件的公共连接点，或者为第(n+1)/2个所述功率电子元件与第(n+3)/2个所述功率电子元件的公共连接点。
10.根据权利要求8或9所述的用于功率开关组件的散热器电位的固定方法，其中所述阻抗网络为电阻。
11.根据权利要求8或9所述的用于功率开关组件的散热器电位的固定方法，其中所述阻抗网络为并联连接的电阻和电容。
12.根据权利要求8或9所述的用于功率开关组件的散热器电位的固定方法，其中，在所述运行中，所述金属散热器上的电位为交变电位，与所述功率电子元件的公共连接点的电位相同或接近。
13.根据权利要求8或9所述的用于功率开关组件的散热器电位的固定方法，其中所述功率电子元件是绝缘栅双极型晶体管、金属氧化物半导体场效应晶体管和栅极关断晶闸管中的任何一种。
14.根据权利要求13所述的用于功率开关组件的散热器电位的固定方法，其中所述功率电子元件的公共连接点是所述绝缘栅双极型晶体管的发射极和集电极、所述金属氧化物半导体场效应晶体管的源极和漏极、以及所述栅极关断晶闸管的阴极和阳极中的任何一极。
CN202110653610.1A 2016-12-20 2016-12-20 功率开关组件及其散热器电位的固定方法 Active CN113394181B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202110653610.1A CN113394181B (zh) 2016-12-20 2016-12-20 功率开关组件及其散热器电位的固定方法

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201611187787.2A CN108206165A (zh) 2016-12-20 2016-12-20 抗干扰功率电子组件及其散热器电位的固定方法
CN202110653610.1A CN113394181B (zh) 2016-12-20 2016-12-20 功率开关组件及其散热器电位的固定方法

Related Parent Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201611187787.2A Division CN108206165A (zh) 2016-12-20 2016-12-20 抗干扰功率电子组件及其散热器电位的固定方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN113394181A true CN113394181A (zh) 2021-09-14
CN113394181B CN113394181B (zh) 2024-08-13

Family

ID=62604254

Family Applications (2)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201611187787.2A Pending CN108206165A (zh) 2016-12-20 2016-12-20 抗干扰功率电子组件及其散热器电位的固定方法
CN202110653610.1A Active CN113394181B (zh) 2016-12-20 2016-12-20 功率开关组件及其散热器电位的固定方法

Family Applications Before (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201611187787.2A Pending CN108206165A (zh) 2016-12-20 2016-12-20 抗干扰功率电子组件及其散热器电位的固定方法

Country Status (1)

Country Link
CN (2) CN108206165A (zh)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP3690934A1 (de) * 2019-02-04 2020-08-05 Siemens Aktiengesellschaft Entwärmung einer elektronischen baugruppe mittels forcierter konvektion, sowie verfahren zum entwärmen einer elektronischen baugruppe

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE4027969C1 (en) * 1990-09-04 1991-11-07 Mgv Margret Gruber Vertrieb Gmbh, 8000 Muenchen, De Converter with controlled transistor bridge - has connecting choke divided into main and auxiliary chokes in diagonal branch of bridge
US20100066175A1 (en) * 2008-09-13 2010-03-18 Infineon Technologies Ag Circuit assembly for gating a power semiconductor switch
CN102771040A (zh) * 2010-02-04 2012-11-07 康派克特动力有限公司 用于开关电功率的电子部件
CN203482479U (zh) * 2013-04-22 2014-03-12 无锡艾柯威科技有限公司 一种静电发生体的静电泄放电路
CN104753383A (zh) * 2013-12-26 2015-07-01 株式会社东芝 开关控制装置
CN104980135A (zh) * 2014-04-02 2015-10-14 英飞凌科技股份有限公司 用于驱动射频开关的系统和方法

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE4027969C1 (en) * 1990-09-04 1991-11-07 Mgv Margret Gruber Vertrieb Gmbh, 8000 Muenchen, De Converter with controlled transistor bridge - has connecting choke divided into main and auxiliary chokes in diagonal branch of bridge
US20100066175A1 (en) * 2008-09-13 2010-03-18 Infineon Technologies Ag Circuit assembly for gating a power semiconductor switch
CN102771040A (zh) * 2010-02-04 2012-11-07 康派克特动力有限公司 用于开关电功率的电子部件
CN203482479U (zh) * 2013-04-22 2014-03-12 无锡艾柯威科技有限公司 一种静电发生体的静电泄放电路
CN104753383A (zh) * 2013-12-26 2015-07-01 株式会社东芝 开关控制装置
CN104980135A (zh) * 2014-04-02 2015-10-14 英飞凌科技股份有限公司 用于驱动射频开关的系统和方法

Also Published As

Publication number Publication date
CN113394181B (zh) 2024-08-13
CN108206165A (zh) 2018-06-26

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN106531727B (zh) 具有抗干扰电容器的电子组件
KR101998424B1 (ko) 반도체 모듈
US10134718B2 (en) Power semiconductor module
US9742312B2 (en) Apparatus and electrical assembly for converting a direct voltage into an alternating voltage
JP3652934B2 (ja) 電力変換装置
JP6230946B2 (ja) 電力変換装置、およびそれを搭載した鉄道車両
TW201521180A (zh) 半導體裝置
KR20140126668A (ko) 3 레벨 전력 변환기 하프 브리지
US20170117820A1 (en) Semiconductor device
CN110391764B (zh) 多电平功率变换器系统及其制造方法
US10032732B1 (en) Semiconductor module arrangement
CN107710580B (zh) 用于转换器的快速开关的电路装置
CN113394181B (zh) 功率开关组件及其散热器电位的固定方法
JP2010259139A (ja) 絶縁ブスバー及びこれを使用した電力変換装置
US9950898B2 (en) Semiconductor device, inverter circuit, driving device, vehicle, and elevator
JP2018181919A (ja) 半導体装置及び電力変換装置
JP2017005808A (ja) 電力変換装置
KR100485102B1 (ko) 일체형 다층 버스 플레이트를 갖는 인버터 스택 장치
CN110506384B (zh) 低电感半桥功率模块
WO2019163114A1 (ja) パワーモジュール及びスイッチング電源
CN217159670U (zh) 半桥电路及其开关布局结构
CN221127134U (zh) 半桥功率单元、全桥功率单元、电子设备及车辆
JP4664104B2 (ja) 電力変換装置
US20240030079A1 (en) Switching device and switching module
US11232992B2 (en) Power device package structure

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant