MOSFET多管并联的全桥逆变电路及其安装方法技术

本发明专利技术涉及一种MOSFET多管并联的全桥逆变电路及其安装方法。使用相互绝缘的散热器分别作为全桥逆变电路的直流输入端和输出端连接线，所有功率开关器件焊接在同一块电路板上，并通过螺钉直接安装在散热器上。作为直流输入端的散热器和电路板之间通过金属支撑柱连接，并通过金属支撑柱，将直流支撑电容的正极和散热器连接为电气通路。电路板的一层铜箔将全桥逆变电路直流端负极引入，并和所有下管的源极以及直流支撑电容的负极连接。本发明专利技术提供了一种方便多MOSFET并联、直流支撑电容和吸收电容布置合理，并且可模块化安装、结构紧凑的全桥逆变电路的安装方法与装置。

【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】本专利技术涉及一种MOSFET多管并联的全桥逆变电路及其安装方法。使用相互绝缘的散热器分别作为全桥逆变电路的直流输入端和输出端连接线，所有功率开关器件焊接在同一块电路板上，并通过螺钉直接安装在散热器上。作为直流输入端的散热器和电路板之间通过金属支撑柱连接，并通过金属支撑柱，将直流支撑电容的正极和散热器连接为电气通路。电路板的一层铜箔将全桥逆变电路直流端负极引入，并和所有下管的源极以及直流支撑电容的负极连接。本专利技术提供了一种方便多MOSFET并联、直流支撑电容和吸收电容布置合理，并且可模块化安装、结构紧凑的全桥逆变电路的安装方法与装置。【专利说明】MOSFET多管并联的全桥逆变电路及其安装方法
本专利技术涉及电力电子
，尤指涉及MOSFET多管并联的全桥逆变电路及其 安装方法。
技术介绍
由于全桥逆变电路的输出功率较大，因此被广泛应用于各类开关电源、电机调速 和变频器等领域。电压型单相、三相桥式逆变电路的直流侧相当于电压源，一般并联大容值 的直流支撑电容。功率开关器件高速开关时，为抑制功率开关器件关断及续流二极管恢复 时产生的尖峰电压，在靠近功率开关器件的位置连接有不同形式的吸收电路，其中在直流 母线两端直接并联吸收电容是最简单的一种。 当直流侧输入电流较大时，全桥逆变电路的单个桥臂常采用多个MOSFET并联作 为功率开关器件，单个MOSFET如何方便地与大电流线路连接成为一个难点。此外，为了有 效抑制高频干扰，直流支撑电容和吸收电路应靠近功率开关器件安装，特别是在直流母线 间跨接吸收电容时，吸收电容的两个引脚应尽量靠近上管的漏极和下管的源极，这为电路 安装提出了更高要求。目前，采用多个MOSFET并联作为功率开关器件的全桥逆变电路的安 装方法普遍存在以下问题： 1)直流侧输入和交流侧输出线路都使用铜排连接，使得单个MOSFET与铜排连接 不方便； 2)MOSFET与散热器之间用绝缘的导热垫片隔离，不利于功率开关器件散热，功率 损耗增大； 3)直流支撑电容通过螺栓安装在直流母线上，距离功率开关器件远，直流母线杂 散电感增加； 4)MOSFET布局不合理，吸收电容无法就近安装在每对上管和下管之间，不利于尖 峰电压的吸收。
技术实现思路
本专利技术的目的是为了解决安装MOSFET多管并联的全桥逆变电路时，单个MOSFET 与大电流线路连接不方便、MOSFET的散热速度慢、以及直流支撑电容和吸收电容由于安装 位置不合理而导致的高频干扰大等问题。为此，本专利技术提出了一种MOSFET多管并联的全桥 逆变电路及其安装方法。 本专利技术的上述目的中的至少一个目的可以通过下述技术方案实现。 一种MOSFET多管并联的全桥逆变电路，包括相互绝缘的多个散热器、功率开关器 件和第一安装部件，其中，所述电路还包括一组金属柱、电路板和第二安装部件， 所述电路的直流母线正极接所述多个散热器中的第一散热器，所述金属柱安装在 所述第一散热器上，并通过所述第二安装部件与所述电路板连接； 所述功率开关器件的上管和下管相对排列，正面朝上并与所述电路板平行，所述 功率开关器件的引脚弯曲后与所述电路板焊接； 所述电路的直流母线负极接所述电路板的A面铜箔，并与所述下管的源极连接； 所述电路板的B面的铜箔分别将所述上管中的第一上管的源极和所述下管中的 第一下管的漏极，所述上管中的第二上管的源极和所述下管中的第二下管的漏极连接为电 气通路； 所述第一安装部件将所述上管安装在所述第一散热器上，所述下管安装在所述多 个散热器的除所述第一散热器之外的散热器上，M0SFET的漏极和所述多个散热器通过所述 第一安装部件连接为电气通路。 优选地，所述电路还包括直流支撑电容，所述直流支撑电容焊接在所述电路板上； 所述直流支撑电容的正极依次通过所述电路板的B面的铜箔、所述金属柱与所述第一散热 器连接为电气通路；所述直流支撑电容的负极通过所述电路板的A面的铜箔，与所述直流 母线负极连接为电气通路。 优选地，所述电路还包括吸收电容，所述吸收电容、焊接在所述电路板、上，所述吸 收电路、在相对排列的所述上管和所述下管之间，所述吸收电容、的两个引脚分别靠近所述 上管的漏极和所述下管的源极放置，并与之连接为电气通路。 优选地，所述电路板的A面的铜箔以及B面的铜箔处焊接铜排或镀锡。 优选地，所述第一安装部件和所述第二安装部件均为螺钉，例如，导电的金属螺 钉，当然，本专利技术不限于此，例如，第一和第二安装部件可以为铆钉、焊接部或粘接部等。 优选地，在所述功率开关器件采用T0-220或T0-247封装形式或类似封装形式的 MO SFET时，本专利技术的效果特别明显，当然，本专利技术不限于此，每组功率开关器件可以由若干 个M0SFET并联组成。 所述电路不仅可以是单相全桥逆变电路，所述电路还可以是三相桥式逆变电路， 所述上管可以还包括第三上管，所述下管可以还包括第三下管。优选地，所述第一上管、所 述第二上管和所述第三上管可以安装在所述第一散热器上，所述第一下管、所述第二下管 和所述第三下管分别安装在所述多个散热器的除所述第一散热器之外的三个散热器上 优选地，所述多个散热器的除所述第一散热器之外的散热器为第二散热器和第三 散热器，所述第一下管安装在所述第二散热器上，所述第二下管安装在所述第三散热器上。 如上所述，在三相桥式逆变电路情况下，本专利技术的电路可以包括另外的散热器，用于安装第 三下管。 优选地，所述第一散热器、所述第二散热器和所述第三散热器固定在同一绝缘板 上，所述第一散热器、所述第二散热器和所述第三散热器之间通过若干绝缘板隔离并相互 固定，从而全桥逆变电路通过这样的一种安装方法，成为了一个模块（一体化的安装组 件）。其结果是，在生产中这个模块可以另行安装，然后整体放入机箱内固定，方便生产；维 护时可以整体取出来，方便维护。 另外，本专利技术还提供一种M0SFET多管并联的全桥逆变电路的安装方法，其中， 全桥逆变电路的直流母线正极与第一散热器连接，所述全桥逆变电路的交流端分 别与第二散热器和第三散热器连接，所述第一、第二和第三散热器之间相互绝缘； -组金属柱安装在所述第一散热器上，并通过第一安装部件（例如，螺钉）与电路 板连接； 所述全桥逆变电路的每组功率开关器件均由若干个M0SFET并联组成，其中所述 功率开关器件中的第一上管、第二上管和所述功率开关器件的第一下管、第二下管相对排 列，所述M0SFET正面朝上，与所述电路板平行，引脚弯曲后与所述电路板焊接； 所述电路板的A面的铜箔将所述全桥逆变电路的直流母线负极、所述第一下管、 所述第二下管的源极连接为电气通路； 所述电路板的B面的铜箔分别将所述第一上管的源极和所述第一下管的漏极，以 及所述第二上管的源极和所述第二下管的漏极连接为电气通路； 第二安装部件（例如，螺钉）将所述第一上管、所述第三上管安装在所述第一散热 器上，将所述第一下管和所述第二下管分别安装在所述第二散热器和所述第三散热器上， 所述M0SFET的漏极和所述第一、第二和第三散热器通过所述第二安装部件连接为电气通 路。 可本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种MOSFET多管并联的全桥逆变电路，包括相互绝缘的多个散热器(5、6、7)、功率开关器件(Q1～Q4)和第一安装部件(17)，其特征在于：所述电路还包括一组金属柱(8)、电路板(9)和第二安装部件(18)，其中：所述电路的直流母线正极接所述多个散热器中的第一散热器(5)，所述金属柱(8)安装在所述第一散热器(5)上，并通过所述第二安装部件(18)与所述电路板(9)连接；所述功率开关器件(Q1～Q4)的上管(Q1、Q3)和下管(Q2、Q4)相对排列，正面朝上并与所述电路板(9)平行，所述功率开关器件的引脚弯曲后与所述电路板(9)焊接；所述电路的直流母线负极接所述电路板(9)的A面铜箔(11)，并与所述下管(Q2、Q4)的源极连接；所述电路板(9)的B面的铜箔(13、14)分别将所述上管中的第一上管(Q1)的源极和所述下管中的第一下管(Q2)的漏极，所述上管中的第二上管(Q3)的源极和所述下管中的第二下管(Q4)的漏极连接为电气通路；所述第一安装部件(17)将所述上管(Q1、Q3)安装在所述第一散热器(5)上，所述下管(Q2、Q4)安装在所述多个散热器的除所述第一散热器之外的散热器(6、7)上，MOSFET的漏极和所述多个散热器通过所述第一安装部件(17)连接为电气通路。...

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：余名俊，
申请(专利权)人：余名俊，
类型：发明
国别省市：北京;11