一种晶闸管自冷功率模块的制作方法
【专利摘要】一种晶闸管自冷功率模块，其特征在于，包括单元侧板(1)、单元隔板(2)、环氧支撑杆(3)、晶闸管组件(4)、进出线母排(5)、组件内连接排(6)、散热器前支撑件(7)、散热器前限位件(8)、组件间连接排(9)、单元底板(10)、小隔板(11)、均压电阻(12)、散热器后定位件(13)、吸收电阻(14)、吸收电容(15)，其特征在于，单元侧板、单元隔板、单元底板和环氧支撑杆组成外壳，5个晶闸管组件依次排列，用组件间连接排将其串联起来，散热器前支撑件、散热器前限位件和散热器后定位件将其位置固定，均压电阻、吸收电阻和吸收电容用母排固定在每个晶闸管组件上。其优点为：节约原材料，降低成本，提高加工维护效率，增强了模块的整体美观程度。
【专利说明】
【技术领域】
[0001] 本实用新型涉及半导体开关领域，具体提供一种高压软起晶闸管功率模块，尤其 是一种适用于10kV/240A及以下范围内的新型晶闸管自冷功率模块。 一种晶闸管自冷功率模块 技术背景
[0002] 目前市场上的高压软起装置，电路拓扑结构主要采用调整输入电压大小来控制电 机软启停的方式，即在电源与被控电机之间串联加入三相反并联晶闸管功率模块，通过控 制晶闸管的导通角实现对交流三相电源斩波，控制输出电压的幅值，在电机起动过程中，高 压软起装置按照设定的起动曲线增加电机的端电压使电机平滑加速。而在反并联晶闸管功 率模块的结构设计方面，市场上大多采用自冷式散热器和晶闸管垂直叠加排布的方式，这 种结构，散热器散热过程中，热量自下而上逐渐累积，造成上部散热器温度升高，散热不畅， 而且这种结构阻容吸收和均压电阻等安放困难，整体结构复杂。这样的结构布局，不仅影响 装置的电气性能和可靠性能，降低散热效率和装配效率，造成原材料浪费，还会导致后期加 工维护不便，同时也影响整体的简洁、美观程度。 实用新型内容
[0003] 本实用新型针对以上不足，立足于常规的高压软起电路拓扑结构，提供一种简单、 优化、可靠的晶闸管自冷功率模块结构设计，在满足电气性能的前提下，提高散热效率，便 于装配制作，节约原材料，降低装置成本，提高加工维护效率，增强装置的整体美观程度。
[0004] 本实用新型解决其技术问题采用的技术方案如下：
[0005] -种新型晶闸管自冷功率模块，其中，包括两个单元侧板、两个单元隔板、四根环 氧支撑杆、晶闸管组件、进出线母排、散热器前支撑件、散热器前限位件、组件间连接排、单 元底板、四个小隔板、均压电阻、散热器后定位件、吸收电阻、吸收电容，其中，两单元侧板和 四根环氧支撑杆、单元底板、组成外部长方体框架，两单元侧板的内侧面个衬有1个单元隔 板，四个小隔板将两个单元隔板、单元底板所组织的内部空间分割成五个独立的空间；五个 独立的空间内，各安装有一个晶闸管组件；五个独立的空间内，散热器前支撑件、散热器前 限位件和散热器后定位件将晶闸管组件固定在单元底板上；五个独立的空间内，均压电阻、 吸收电阻和吸收电容固定在每个晶闸管组件上、组件间连接排将5个晶闸管组件连接在一 起。
[0006] 本实用新型一种新型晶闸管自冷功率模块，其中，散热器后定位件与前支撑件上 设置有相对应的凹槽，使晶闸管组件可以通过凹槽所形成的导轨放入散热器后定位件与前 支撑件之间以方便单个晶闸管组件安装拆卸。
[0007] 本实用新型一种新型晶闸管自冷功率模块，其中，晶闸管组件由晶闸管、晶闸管、 第一小散热器、第二小散热器、大散热器、均压电阻、吸收电阻和吸收电容组成，晶闸管和晶 闸管方向相反放在小散热器、小散热器和大散热器中间，均压电阻一端固定在正极，另一端 固定在负极，吸收电阻固定在正极，吸收电容固定在负极，组件内连接排或T字形组件间连 接排的头部将第一小散热器、和第二小散热器联系固定。
[0008] 本实用新型一种新型晶闸管自冷功率模块，其中，散热器坚直放置，与散热齿散热 方向保持一致，不存在散热器之间热量相互叠加，散热效率大大提高。
[0009] 本实用新型的优点为：
[0010] 散热器坚直放置，与散热齿散热方向保持一致，散热方向上没有散热器叠加，每个 散热器都独自作用直接将热量散发到空气中，不存在散热器之间热量的相互叠加，大大提 高了散热效率。
[0011] 散热器后定位件、散热器前支撑件和散热器前限位件一起作用，在将晶闸管组件 位置限定的同时，还增加了主回路器件与接地导电器件之间的绝缘间隔，增大了爬电距离， 提高了安全性能。
[0012] 散热器后定位件和散热器前支撑件一起作用，为晶闸管组件提供了导轨式设计， 极大的方便了组件安装拆卸过程，提高了效率。
[0013] 五个晶闸管组件之间相对独立，在需要将某一个晶闸管组件抽出时，只需将与其 相连的母排拆开，其他组件无需拆卸，就可以将这个组件抽出，大大缩短了维护时间，提高 了维护效率。
[0014] 均压电阻、吸收电阻和吸收电容直接用母排固定在晶闸管组件上，母排既起到同 定作用，又起到电气连接作用，节省了电缆，同时使整体结构更加紧凑。
[0015] 组件间连接排设计为"T"字型，将左边的组件内大散热器与右边的同相两个散热 器连接在了 一起，一个结构件连接三个散热器，提高了连接效率，降低了成本。
【专利附图】
【附图说明】
[0016] 图1为本实用新型的正面等轴侧视图
[0017] 图2为本实用新型的背面等轴侧视图
[0018] 图3为未装配晶闸管组件时本实用新型的正面等轴侧视图 [0019] 图4为本实用新型晶闸管组件的局部放大图
【具体实施方式】
[0020] 如图1、2所示一种新型晶闸管自冷功率模块，其中，包括两个单元侧板1、两个单 元隔板2、四根环氧支撑杆3、晶闸管组件4、进出线母排5、散热器前支撑件7、散热器前限 位件8、组件间连接排9、单元底板10、四个小隔板11、均压电阻12、散热器后定位件13、吸 收电阻14、吸收电容15,其中，两单元侧板1和四根不氧支撑杆3、单元底板10、组成外部长 方体框架，两单元侧板1的内侧面个衬有1个单元隔板2,四个小隔板11将两个单元隔板 2、单元底板2所组织的内部空间分割成五个独立的空间；五个独立的空间内，各安装有一 个晶闸管组件4 ;五个独立的空间内，散热器前支撑件7、散热器前限位件8和散热器后定位 件13将晶闸管组件4固定在单元底板10上；五个独立的空间内，均压电阻12、吸收电阻14 和吸收电容15固定在每个晶闸管组件4上、组件间连接排9将5个晶闸管组件4连接在一 起。
[0021] 如图3所示本实用新型1 一种新型晶闸管自冷功率模块，散热器后定位件13与前 支撑件（7)上设置有相对应的凹槽，使晶闸管组件4可以通过凹槽所形成的导轨放入散热 器后定位件13与前支撑件（7)之间以方便单个晶闸管组件安装拆卸。
[0022] 如图4所示，其中，晶闸管组件4由晶闸管4A、晶闸管4B、第一小散热器4C、第二小 散热器4D、大散热器4E、均压电阻12、吸收电阻14和吸收电容15组成，晶闸管4A和晶闸管 4B方向相反放在小散热器4C、小散热器4D和大散热器4E中间，均压电阻12 -端固定在正 极，另一端固定在负极，吸收电阻14固定在正极，吸收电容15固定在负极，组件内连接排6 或T字形组件间连接排9的头部将第一小散热器4C、和第二小散热器4D联系固定，散热器 坚直放置，与散热齿散热方向保持一致，不存在散热器之间热量相互叠加，散热效率大大提 商。
[0023] 以上描述是对本实用新型的解释，不是对实用新型的限定，本实用新型所限定的 范围参见权利要求，在不违背本实用新型的精神的情况下，本实用新型可以作任何形式的 修改。
【权利要求】
1. 一种新型晶闸管自冷功率模块，其特征在于，包括两个单元侧板（1)、两个单元隔板 (2)、四根环氧支撑杆（3)、晶闸管组件（4)、进出线母排（5)、散热器前支撑件（7)、散热器前 限位件（8)、组件间连接排（9)、单元底板（10)、四个小隔板（11)、均压电阻（12)、散热器后 定位件（13)、吸收电阻（14)、吸收电容（15)，其特征在于，两单元侧板⑴和四根环氧支撑 杆（3)、单元底板（10)、组成外部长方体框架，两单元侧板（1)的内侧面个衬有1个单元隔 板（2)，四个小隔板（11)将两个单元隔板（2)、单元底板（2)所组织的内部空间分割成五个 独立的空间；所述五个独立的空间内，各安装有一个晶闸管组件（4);所述五个独立的空间 内，散热器前支撑件（7)、散热器前限位件（8)和散热器后定位件（13)将晶闸管组件（4)固 定在单元底板（10)上；所述五个独立的空间内，均压电阻（12)、吸收电阻（14)和吸收电容 (15)固定在每个晶闸管组件⑷上、组件间连接排（9)将5个晶闸管组件（4)连接在一起。
2. 按照权利要求1所述一种新型晶闸管自冷功率模块，其特征在于，散热器后定位件 (13)与前支撑件（7)上设置有相对应的凹槽，使晶闸管组件（4)可以通过凹槽所形成的导 轨放入散热器后定位件（13)与前支撑件（7)之间以方便单个晶闸管组件安装拆卸。
3. 按照权利要求2所述一种新型晶闸管自冷功率模块，其特征在于，晶闸管组件（4)由 晶闸管（4A)、晶闸管（4B)、第一小散热器（4C)、第二小散热器（4D)、大散热器（4E)、均压电 阻（12)、吸收电阻（14)和吸收电容（15)组成，晶闸管（4A)和晶闸管（4B)方向相反放在小 散热器（4C)、小散热器（4D)和大散热器（4E)中间，均压电阻（12) -端固定在正极，另一端 固定在负极，吸收电阻（14)固定在正极，吸收电容（15)固定在负极，组件内连接排（6)或 T字形组件间连接排（9)的头部将第一小散热器（4C)、和第二小散热器（4D)联系固定。
4. 按照权利要求3所述一种新型晶闸管自冷功率模块，其特征在于，散热器坚直放置， 与散热齿散热方向保持一致，不存在散热器之间热量相互叠加，散热效率大大提高。
【文档编号】H05K7/20GK203883667SQ201420278739
【公开日】2014年10月15日 申请日期:2014年5月28日 优先权日:2013年9月27日
【发明者】杨建超, 刘泽伟, 王鹏, 黄林波, 干永革 申请人:中冶赛迪电气技术有限公司