能量转换装置与使用该能量转换装置的功率晶体管模块制造方法及图纸

本发明专利技术提供一种能量转换装置与使用该能量转换装置的功率晶体管模块，该能力转换装置，其至少一鳍片，用于输出多极电压。该至少一鳍片的起始端源自于该能量转换装置的内侧，其生成自一金属接点，且该金属接点配置于该能量转换装置之间，且其隔开一第一末端接点与一第二末端接点。一功率晶体管模块包含至少一晶体管、一闸极驱动器与该能量转换装置。该闸极驱动器配置为驱动该至少一晶体管。该能量转换装置配置为提供隔离电压至该闸极驱动器。该能量转换装置可提供无噪声的电压源，且该能量转换装置所输出的电压可被视为无变压器的隔离电压。因此，该能量转换装置可用以取代功率晶体管模块内部的隔离变压器。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术有关于一种能量转换装置，特别指一种具有多极电压输出的能量转换装置与使用该能量转换装置的功率晶体管模块。
技术介绍
多极电压源可应用于各种不同领域之中，包括充电装置或者功率晶体管模块，而该功率晶体管模块可为绝缘闸双极性晶体管(InsulatedGateBipolarTransistor，IGBT)或一金属氧化物半导体场效晶体管(Metal-Oxide-SemiconductorFieldEffectTransistor，MOSFET)。传统多极电压源可单独使用蓄电池或通过串联蓄电池方式提供多极电压。然而，该电池过于笨重且仅可储存少量电力，导致无法使用于高压充电装置或功率晶体管模块。高压绝缘闸双极性晶体管一般使用于电压范围15至3000V(或者更高)的模块，其针对逆变器、转换器、电源供应器、马达控制器以及牵引应用。而至少需要使用一闸极驱动器，用以驱动该绝缘闸双极性晶体管。特别是，该闸极驱动器适用于需电性隔离的逆变器与转换器。该电池无法提供该闸极驱动器所需的隔离电压。因此，需将一隔离变压器连接至该闸极驱动器，用以隔离其输出电压。借此该绝缘闸双极性晶体管可因应该闸极驱动器的需求而快速切换开与关的状态。一般而言，该隔离变压器具有磁芯，用以于各电路之间提供电流隔离。然而，由于高电压隔离变压器通常需客制化设计，因此经常导致制作成本过高。此外，为了获得更高的隔离电压，高压隔离变压器的设计往往过于笨重。例如，具有20kV隔离电压的隔离变压器的典型尺寸为200毫米×200毫米×200毫米，其重量约为5.5公斤。该垂直多接面(VerticalMulti-junction，VMJ)电池为一高电压能量转换装置，其具有小尺寸以及重量轻等特性，且该VMJ电池的输出电压高于单一接面电池。一般而言，10毫米×10毫米的VMJ电池在一太阳照度条件下可产生高于25伏特，同样条件下，传统单一接面电池仅可产生少量伏特。此外，传统VMJ电池仅可由两末端接点输出电压。因此，产生多极电压输出对于现今的VMJ电池为一重大挑战。有鉴于此，有必要提出一种能量转换装置，能输出多极电压，并取代该功率晶体管模块的隔离变压器。
技术实现思路
本专利技术提出一种能量转换装置，其与至少一鳍片形成电性连接并输出多极电压，而各该至少一鳍片包括︰[1]生成自该能量转换装置的内侧，[2]生成自配置于该能量转换装置部件内的一金属接点，以及[3]与第一末端接点及第二末端接点相互间隔。本专利技术亦提出一功率晶体管模块，其包括至少一晶体管；一闸极驱动器，以及一该能量转换装置。该闸极驱动器配置为驱动该至少一晶体管。该能量转换装置配置为提供隔离电压至该闸极驱动器。该能量转换装置可接触至少一鳍片及不同末端接点或者接触其他鳍片，借此输出多极电压。该能量转换装置可提供无噪声的电压源，且该能量转换装置所输出的电压可被视为无变压器的隔离电压。因此，该能量转换装置可用以取代功率晶体管模块内部的隔离变压器。附图说明图1所示为现有技术的一侧面照光垂直多接面光伏接收器数组的侧面示意图。图2所示为现有技术的ㄧ垂直多接面光伏接收器数组的一各别电池的侧面示意图。图3所示为现有技术的一垂直多接面光伏接收器数组的剖面图。图4所示为现有技术的一能量转换装置的剖面图。图5所示为现有技术的一能量转换装置的特写剖面图。图6所示为本专利技术的散热鳍片与能量转换装置的示意图。图7所示为现有技术的热能转换组件的热能传递流程图。图8所示为本专利技术的冷却式能量转换装置的热能传递流程图。图9至图11所示为三种现有技术的三维能量转换或光电组件晶锭的斜面示意图。图12所示为本专利技术的一能量转换装置的斜面示意图。图13所示为本专利技术的一能量转换装置的特写示意图。图14与图15所示为本专利技术的配置于一热床上方的一能量转换装置的斜面示意图。图16所示为本专利技术的配置于一热床上方的一能量转换装置的侧面示意图。图17所示为本专利技术的组件底部具有一散热器数组的能量转换装置的斜面示意图。图18所示为本专利技术的热传递的流程图。图19所示为本专利技术的能量转换装置与一散热器数组及散热器支撑结构的斜面示意图。图20所示为本专利技术的三维光电组件晶锭的能量转换装置的局部剖面图。图21所示为比较现有技术与本专利技术所揭示的能量转换装置的操作温度与入射太阳光强度的趋势说明图。图22与图23所示为本专利技术的采用双热床的能量转换装置与散热器的相异斜面示意图。图24所示为本专利技术的一实施例的一能量转换装置的透视图。图25所示为本专利技术的一实施例的一能量转换装置的透视图。图26所示为本专利技术的一实施例的一能量转换装置的示意图。图27所示为本专利技术的一实施例的一能量转换装置的示意图。图28所示为本专利技术的一实施例的一功率晶体管模块的透视图。图29所示为本专利技术的一实施例的一能量转换装置的俯视图。图30所示为本专利技术的一实施例的波导管对齐一能量转换装置的剖面图。图中：100垂直多接面光伏接收器；110太阳能电池；120入射面；130阳极；140阴极；150热传导路径；200太阳能电池；300垂直多接面光伏接收器；310太阳能电池；320热接面；330热传导路径；340氮化硼热环氧树脂；350氮化铝电路板；360氮化硼热环氧树脂；370热铜管；400能量转换组件；410能量转换部件；420散热器；421散热鳍片数组；422鳍片；430热接面；440热传导路径；600能量转换组件；610能量转换部件；620散热器；621散热鳍片数组；622鳍片；630热传导路径；640组件边界；700热能传递；710能量转换组件；720热接面；730散热器基座；740散热鳍片；800热能传递；810能量转换组件；820散热鳍片；900三维能量转换的方形晶锭；910垂直多接面光伏接收器；920入射面；930第一相对晶锭表面；940第二相对晶锭表面；950入射波束；1000三维能量转换的梯形晶锭；1010垂直多接面光伏接收器；1020入射面；1030第一相对晶锭表面；1040第二相对晶锭表面；1050入射波束；1060反射波束；1100三维能量转换的三角形晶锭；1110垂直多接面光伏接收器；1120入射面；1130第一相对晶锭表面；1140第二相对晶锭表面；1150入射波束；1200能量转换组件；1210平坦式垂直多接面光伏太阳能电池数组；1220散热器；1221散热鳍片数组；1222鳍片；1230接片；1240接片；1250热传导路径；1400能量转换组件；1410热床；1420散热鳍片数组；1421鳍片；1430接片；1440接片；1450热传导路径；1500能量转换组件；1510热床；1520散热鳍片数组；1521鳍片；1530接片；1540接片；1550逆反光镜；1700能量转换组件；1710散热鳍片数组；1711鳍片；1720接片；1730接片；1740热传导路径；1800能量转换部件；1810复数鳍片；1820空气环境；1830热对流；1840直接接触的热传导；1900能量转换组件；1910散热鳍片数组；1911鳍片；1920接片；1930接片；2000三维能光电组件晶锭；2010能量转换组件；2020散热鳍片数组；2021鳍片；2030接片；2040接片；2050通道；2200双热床的能量转换组件；2210主要热床；2本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种能量转换装置，其特征在于，与至少一鳍片形成电性连接并输出多极电压，而各该至少一鳍片包括：[1] 生成自该能量转换装置的内侧；[2] 生成自配置于该能量转换装置部件内的一金属接点；以及[3] 与第一末端接点及第二末端接点相互间隔。

【技术特征摘要】
2015.06.29 US 14/753,5151.一种能量转换装置，其特征在于，与至少一鳍片形成电性连接并输出多极电压，而各该至少一鳍片包括：[1]生成自该能量转换装置的内侧；[2]生成自配置于该能量转换装置部件内的一金属接点；以及[3]与第一末端接点及第二末端接点相互间隔。2.根据权利要求1所述的能量转换装置，其特征在于，其中该能量转换装置部件为多组堆栈，且所有该能量转换装置部件具有面向相同方向的正极充电端，或所有该能量转换装置部件具有背向该金属接点的其他侧面的正极充电端。3.根据权利要求1所述的能量转换装置，其特征在于，其中该能量转换装置部件背向该金属接点的其他侧面，其中该末端接点与该金属接点彼此的接面数与金属接面彼此之间的接收面相等。4.根据权利要求1所述的能量转换装置，其特征在于，其中该能量转换装置通过该至少一鳍片执行热传递。5.根据权利要求1所述的能量转换装置，其特征在于，其中该至少一鳍片为一共享接地鳍片，其通过背向该能量转换装置部件的其他侧面的该鳍片执行运作。6.根据权利要求5所述的能量转换装置，其特征在于，其中该第一末端接点与该共享接地鳍片输出一第一电压，且该第二末端接点与该共享接地鳍片输出一第二电压。7.根据权利要求6所述的能量转换装置，其特征在于，其中该第一末端接点与该共享接地鳍片之间具有一距离，且该第一电压与该距离具有一正比关系。8.根据权利要求6所述的能量转换装置，其特征在于，其中该第一末端接点与该共享接地鳍片之间具有一距离，且该第二电压与该距离具有一反比关系。9.根据权利要求1所述的能量转换装置，其特征在于，其中该能量转换装置与一第一鳍片及一第二鳍片形成电性连接。10.根据权利要求9所述的能量转换装置，其特征在于，其中该第一末端接点与该第一鳍片输出一第一电压，该第二末端与该第二鳍片输出一第二电压，且该第一鳍片与该第二鳍片输出一第三电压。11.根据权利要求10所述的能量转换装置，其特征在于，其中该第一末端接点与该第一鳍片之间具有一距离，且该第一电压与该距离具有一正比关系。12.根据权利要求10所述的能量转换装置，其特征在于，其中该第一末端接点与该第一鳍片之间具有一距离，且该第二电压与该第三电压的总和与该距离具有一反比关系。13.根据权利要求1所述的能量转换装置，其特征在于，其中该能量转换装置为一垂直多接面电池，且该能量转换...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨美环，佩拉莱斯·雷米希奧，札赫拉內·泰瑞，吴振良，许晋维，赵伟胜，黄德智，施正璿，
申请(专利权)人：美环能股份有限公司，
类型：发明
国别省市：中国台湾;71