一種四象限igbt封裝模塊和拓?fù)溲b置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本申請(qǐng)涉及電子電路技術(shù)領(lǐng)域，更具體地說(shuō)，涉及一種四象限IGBT封裝模塊和拓?fù)溲b置。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著現(xiàn)代化生產(chǎn)的不斷擴(kuò)大和人民生活水平的不斷提高，電能供需矛盾日益嚴(yán)峻，能源節(jié)約成為一種趨勢(shì)。針對(duì)目前國(guó)內(nèi)電梯能耗較高的短板，并響應(yīng)國(guó)家綠色節(jié)能的號(hào)召，大多數(shù)廠家已傾向于集控制、驅(qū)動(dòng)、能量回饋于一體的控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)。
[0003]其中，能量回饋中的四象限能量回饋功能需要通過(guò)由IGBT功率器件組成的6單元整流電路和由IGBT功率器件組成的6單元逆變電路來(lái)實(shí)現(xiàn)。目前，通常所述由IGBT功率器件組成的6單元整流電路的封裝模塊和由IGBT功率器件組成的6單元逆變電路的封裝模塊相互獨(dú)立，在當(dāng)所述整流電路和逆變電路模塊獨(dú)立設(shè)計(jì)時(shí)，能量回饋電路中存在多個(gè)模塊，導(dǎo)致能量回饋模塊存在PCB走線和結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)復(fù)雜、整機(jī)體積大等缺點(diǎn)。
[0004]因此，如何降低能量回饋模塊PCB走線和結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)復(fù)雜度、整機(jī)體積成為本領(lǐng)域技術(shù)人員亟待解決的技術(shù)問(wèn)題之一。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]有鑒于此，本申請(qǐng)?zhí)峁┮环N四象限IGBT封裝模塊用于解決現(xiàn)有技術(shù)中，能量回饋模塊PCB走線和結(jié)構(gòu)復(fù)雜、整機(jī)體積大的問(wèn)題。
[0006]為了實(shí)現(xiàn)上述目的，現(xiàn)提出的方案如下:
[0007]—種四象限IGBT封裝模塊，包括外殼、內(nèi)部封裝電路、容置于外殼內(nèi)部的用于設(shè)置所述內(nèi)部封裝電路的模塊基板、及與所述內(nèi)部封裝電路相連的外部引腳，所述內(nèi)部封裝電路，包括:
[0008]三相整流電路和三相逆變電路；
[0009]所述三相整流電路包括:
[0010]第一至第六控制開(kāi)關(guān)管，每一個(gè)所述控制開(kāi)關(guān)管由反向并聯(lián)的IGBT和續(xù)流二極管構(gòu)成；
[0011]所述第一、第二和第三控制開(kāi)關(guān)管的集電極與第一正直流母線相連；
[0012]所述第四、第五和第六控制開(kāi)關(guān)管的發(fā)射極與負(fù)直流母線相連；
[0013]所述第一控制開(kāi)關(guān)管的發(fā)射極與所述第四控制開(kāi)關(guān)管的集電極相連、所述第二控制開(kāi)關(guān)管的發(fā)射極與所述第五控制開(kāi)關(guān)管的集電極相連、所述第三控制開(kāi)關(guān)管的發(fā)射極與所述第六控制開(kāi)關(guān)管的集電極相連；
[0014]所述三相逆變電路包括:
[0015]第七至第十二控制開(kāi)關(guān)管；
[0016]所述第七、第八和第九控制開(kāi)關(guān)管的集電極與第二正直流母線相連，所述第一正直流母線與所述第二正直流母線相互獨(dú)立；
[0017]所述第十、第十一和第十二控制開(kāi)關(guān)管的發(fā)射極與所述負(fù)直流母線相連；
[0018]所述第七控制開(kāi)關(guān)管的發(fā)射極與所述第十控制開(kāi)關(guān)管的集電極相連、所述第八控制開(kāi)關(guān)管的發(fā)射極與所述第十一控制開(kāi)關(guān)管的集電極相連、所述第九控制開(kāi)關(guān)管的發(fā)射極與所述第十二控制開(kāi)關(guān)管的集電極相連。
[0019]優(yōu)選的，上述四象限IGBT封裝模塊中，所述四象限IGBT封裝模塊采用Econo PACK3B封裝形式，所述外殼的四個(gè)角的位置上均第一螺孔和第一通孔。
[0020]優(yōu)選的，上述四象限IGBT封裝模塊中，所述外殼包括底座和圍合在所述底座之上的側(cè)板以及頂部面板組成，所述底座由金屬材料構(gòu)成，所述側(cè)板以及頂部面板由塑料構(gòu)成。
[0021]優(yōu)選的，上述四象限IGBT封裝模塊中，所述底座上分布有大小相同且呈一字排列的三塊模塊基板，依次為第一、第二、第三模塊基板，所述模塊基板由固定于所述底座之上的陶瓷基板和覆蓋于所述陶瓷基板之上的銅覆層組成，所述三塊模塊基板之間相互絕緣。
[0022]優(yōu)選的，上述四象限IGBT封裝模塊中，所述第一模塊基板內(nèi)設(shè)置有第一、第二、第四和第五控制開(kāi)關(guān)管；
[0023]所述第二模塊基板內(nèi)設(shè)置有第三、第七、第六和第十控制開(kāi)關(guān)管；
[0024]所述第三模塊基板內(nèi)設(shè)置有第八、第九、第十一和第十二控制開(kāi)關(guān)管；
[0025]每塊模塊基板的四個(gè)控制開(kāi)關(guān)管呈兩行兩列方式分布；
[0026]所述第一、第二、第三、第七、第八和第九控制開(kāi)關(guān)管依次設(shè)置于第一行；所述第四、第五、第六、第十、第十一和第十二控制開(kāi)關(guān)管依次設(shè)置于第第二行；
[0027]同一控制開(kāi)關(guān)管的IGBT和續(xù)流二極管左右相鄰；
[0028]續(xù)流二極管和IGBT相互交替分布于所述模塊基板上。
[0029]優(yōu)選的，上述四象限IGBT封裝模塊中，所述外殼的頂部面板四周邊沿處分布有三組外部引腳，分別為第一組、第二組、第三組外部引腳，所述外部引腳的數(shù)量不少于21個(gè)，且每一控制開(kāi)關(guān)管的柵極對(duì)應(yīng)連接一外部引腳，所述三相整流電路的每一輸入端、所述三相逆變電路的每一輸出端、第一正直流母線、第二正直流母線和負(fù)直流母線分別對(duì)應(yīng)連接至少一外部引腳，其中，
[0030]第一組外部引腳并列分布于所述外殼的與第一行控制開(kāi)關(guān)管相鄰的第一側(cè)邊沿處；
[0031]第二組外部引腳并列分布于所述外殼的與第二行控制開(kāi)關(guān)管相鄰的第二側(cè)邊沿處；
[0032]第三組外部引腳并列分布于所述外殼的與所述第一、第四控制開(kāi)關(guān)管相鄰或與所述第九、第十二控制開(kāi)關(guān)管相鄰的第三側(cè)邊沿處。
[0033]優(yōu)選的，上述四象限IGBT封裝模塊中，用于引出所述第一正直流母線、第二正直流母線和負(fù)直流母線的外部引腳設(shè)置于所述四象限IGBT封裝模塊的同一側(cè)。
[0034]優(yōu)選的，上述四象限IGBT封裝模塊中，分別從所述第四、第五、第六、第十、第十一和第十二控制開(kāi)關(guān)管的發(fā)射極各引出一路端子與所述外部引腳連接作為輔助發(fā)射極。
[0035]優(yōu)選的，上述四象限IGBT封裝模塊中，所述第一、第二、第三、第七、第八、第九控制開(kāi)關(guān)管的柵極與所述第一組外部引腳相連；
[0036]所述第四、第五、第六、第十、第十一、第十二控制開(kāi)關(guān)管的柵極分別與所述第二組外部引腳相連；
[0037]所述第一正直流母線、第二正直流母線和負(fù)直流母線分別從所述第三組外部引腳引出；
[0038]一種四象限IGBT拓?fù)溲b置，包括:緩沖電路、母線電容和權(quán)利要求1至9任意一項(xiàng)公開(kāi)的四象限IGBT封裝模塊；
[0039]所述緩沖電路包括并聯(lián)的第一電阻和第一控制開(kāi)關(guān)；
[0040]所述第一電阻的第一端通過(guò)所述四象限IGBT封裝模塊的外部引腳與所述第一正直流母線相連、第二端通過(guò)所述四象限IGBT封裝模塊的外部引腳與所述第二正直流母線相連；
[0041]所述母線電容的第一端通過(guò)所述四象限IGBT封裝模塊的外部引腳與所述負(fù)直流母線相連、第二端通過(guò)所述四象限IGBT封裝模塊的外部引腳與所述第二正直流母線相連。
[0042]從上述的技術(shù)方案可以看出，本申請(qǐng)公開(kāi)的四象限IGBT封裝模塊，通過(guò)將所述三相整流電路30和三相逆變電路40封裝到一個(gè)模塊，使得能量回饋模塊中的模塊數(shù)量減少，進(jìn)而可使得所述能量回饋模塊中的PCB走線和結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單、整機(jī)體積減小。
【附圖說(shuō)明】
[0043]為了更清楚地說(shuō)明本發(fā)明實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對(duì)實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡(jiǎn)單地介紹，顯而易見(jiàn)地，下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的實(shí)施例，對(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來(lái)講，在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提下，還可以根據(jù)提供的附圖獲得其他的附圖。
[0044]圖1為本申請(qǐng)實(shí)施例公開(kāi)的四象限IGBT封裝模塊外部結(jié)構(gòu)示意圖；
[0045]圖2為本申請(qǐng)實(shí)施例公開(kāi)的四象限IGBT封裝模塊的封裝電路的結(jié)構(gòu)圖；
[0046]圖3為現(xiàn)有技術(shù)中整流電路、逆變電路和緩沖電路的電路原理及連接圖；
[0047]圖4為本申請(qǐng)公開(kāi)的整流電路、逆變電路和緩沖電路的電路原理及連接圖；
[0048]圖5為本申請(qǐng)實(shí)施例公開(kāi)的所述四象限IGBT封裝模塊的內(nèi)部晶元布局圖；
[0049]圖6為本申請(qǐng)實(shí)施例公開(kāi)的所述四象限IGBT封裝模塊的外部引腳分布圖；
[0050]
【具體實(shí)施方式】
[0051]下面將結(jié)合本發(fā)明實(shí)施例中的附圖，對(duì)本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例僅僅是本發(fā)明一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例。基于本發(fā)明中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒(méi)有做出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。
[0052]圖1為本申請(qǐng)實(shí)施例公開(kāi)的四象限IGBT封裝模塊外部結(jié)構(gòu)示意圖，圖2為本申請(qǐng)實(shí)施例公開(kāi)的四象限IGBT封裝模塊的封裝電路的結(jié)構(gòu)