一种用于串联安装igbt的安装架及igbt串联安装方法
一种用于串联安装igbt的安装架及igbt串联安装方法
【技术领域】
[0001]本发明属于电力电子开关技术领域，更具体地，涉及一种用于串联安装IGBT的安装架及IGBT串联安装方法。
【背景技术】
[0002]绝缘栅双极型晶体管(InsulatedGate Bipolar Transistor，IGBT)是一种全控型的开关器件，较晶闸管而言拥有可控关断的特性，目前在电力电子技术领域有广泛的应用，常见有直流调压、高频整流、H桥逆变等多种应用方式，并由此衍生出大量基于IGBT技术的电源设备。
[0003]由于目前的制造工艺问题，IGBT在额定参数上具有较大的限制，其中额定电压参数在2kV到3kV左右，因此在电压等级1kV乃至10kV以上的系统中使用IGBT时需要将大量的IGBT串联后使用。串联安装IGBT主要面临电压均衡的问题，这一问题主要由于器件开通不同步导致，开通较慢的IGBT可能因过压而损坏。
[0004]现有技术中对于IGBT串联安装结构的研宄表明:IGBT串联时采用竖直方向的安装方式具有更好的均压性能；论文“Series connect1n of IGBT”(Nguyen, Τ.-V.等人发表于 2010 年 25 届 Applied Power Electronics Conference and Exposit1n 会议，由IEEE收录)中表明的:串联安装的IGBT之间的电位差异将会通过对地杂散电容的作用影响IGBT开通时间；电位较高的IGBT需要安装在离地较远的位置，以减小其对地电容，从而提高不同IGBT设备触发开通的同时性。
[0005]但是进一步研宄表明:大量串联的IGBT采用竖直方向安装将导致串联结构过高而无法实现，此外现有技术中，并没有明确IGBT对地电容适配的操作方法，因此大量串联的IGBT采用竖直方向安装的方法不具备实用性。
【发明内容】
[0006]针对现有技术的以上缺陷或改进需求，本发明提供了一种用于串联安装IGBT的安装架及IGBT安装方法，其目的在于通过在安装架上灵活调节IGBT安装高度实现杂散电容参数的灵活配置，有效解决IGBT触发开通差异造成的电压均衡问题。
[0007]为实现上述目的，按照本发明的一个方面，提供了一种用于串联安装IGBT的安装架，该安装架为中空正多边体，采用绝缘材料制作；
[0008]安装架的每个侧壁均沿竖直方向开有两道长的安装槽，每个侧壁上的两道安装槽之间的间距与IGBT散热片螺栓的间距相匹配；IGBT散热片螺栓穿过安装槽，在安装槽内滑动到预设高度后紧固，将安装在散热片上的IGBT紧固安装在安装架侧面外壁的预设高度；
[0009]散热片的螺栓可在安装槽内滑动到与各IGBT对应的分布电容决定的高度相匹配的位置后，再紧固安装到安装架上，实现对IGBT安装高度的调节；由于分布电容会影响IGBT的开关速度，为了使各IGBT的开关动作一致，需要将IGBT垂直排列以改善分布电容对IGBT的影响；而对应不同的电压等级，IGBT的开关速度也不同，通过灵活调整IGBT在安装架上的位置，使IGBT在不同的工作电压等级下均可以匹配相应的对地分布电容，以实现开关动作的一致性；而侧壁带有安装槽的安装架，实现了 IGBT的安装高度灵活可调。
[0010]优选的，安装槽的上端与安装支架的顶端之间留有不小于2公分的距离，安装槽的下端与安装支架的底端之间留有不小于2公分的距离。
[0011]进一步优选的，用于串联安装IGBT的安装架还包括固定夹板，置于安装架内侧壁，与所述安装槽垂直；安装有IGBT模块的散热片的螺栓穿过安装槽，与所述固定夹板紧固连接；固定夹板起垫片作用，实现安装有IGBT模块的散热片与所述安装架之间的稳固连接。
[0012]进一步优选的，用于串联安装IGBT的安装架还包括一根电流进线和一根电流出线，电流进线与安装位置最高的IGBT连接，电流出线与安装位置最低的IGBT连接。
[0013]为实现本发明目的，按照本发明的另一方面，提供了一种基于上述安装架的IGBT串联安装方法，具体如下:
[0014](I)在IGBT底部装上散热片；
[0015](2)将装有散热片的IGBT呈螺旋形分布在安装架外壁；IGBT在安装架相邻两侧壁上的安装高度延顺时针或逆时针方向逐渐下降，且安装于相邻两侧壁的IGBT之间的垂直高度差不小于5公分，便于IGBT的安装和维护；各IGBT之间使用连接导线串联连接；其中两个互相串联的IGBT之间的间距，可根据国家标准调整，处于电压安全距离即可。
[0016]优选的，将在主电路中处于对地电位等级较低的IGBT置于安装架的低层平面，处于对地电位等级较高的IGBT置于安装架的高层平面。
[0017]优选的，采用类似于DNA结构的双螺旋结构安装IGBT，安装架的每个侧壁上安装两个沿竖直方向上下分布的IGBT，这两个IGBT之间的高度差不小于5公分；设于相邻侧壁的IGBT模块之间在垂直方向上留有高度差。
[0018]总体而言，通过本发明所构思的以上技术方案与现有技术相比，能够取得下列有益效果:
[0019](I)采用本发明提供的用于串联安装IGBT的安装架及安装方法，螺旋分布式安装IGBT，起到节约安装空间的作用，采用本发明的安装方式安装同样数量的IGBT比竖直安装所需的空间要小很多；
[0020](2)本发明提供的IGBT的螺旋分布安装方式，在更小的竖直高度上增大了相邻IGBT间的安装距离，解决了直线安装时操作空间裕度、绝缘距离与设备体积要求之间的矛盾，有利于实现设备的小型化制造；
[0021](3)本发明中，装有散热片的IGBT通过安装槽安装到支架上，在安装槽范围内可以调整安装高度，实现IGBT对地高度的灵活调节；对应不同电压工作情况，各个IGBT所匹配的分布电容不同，安装槽的设计，实现了针对不同电压工作环境而移动IGBT的位置，实现IGBT对地杂散电容参数的灵活配置，能够有效改善串联IGBT触发开通差异造成的均压冋题，提尚串联IGBT支路整体的性能；
[0022](4)本发明的优选方案里，提供了起垫片作用的固定夹板，使得IGBT与安装架之间的连接更牢靠，并且降低了调节IGBT安装高度对安装架造成的损耗；
[0023](5)本发明的优选方案里，提供了电流进线和电流出线，方便本发明的IGBT安装结构直接与外部电路连接；
[0024](6)本发明的优选方案里，采用类似于DNA结构的双螺旋结构安装IGBT，可有效消除流过IGBT的电流产生的磁场对电路的干扰。
【附图说明】
[0025]图1是本发明实施例的总体实施效果图；
[0026]图2是本发明实施例中IGBT、其散热片、固定夹板的具体实施效果图，图中隐去了安装架；
[0027]图3是本发明实施例的等效电路图；
[0028]在所有附图中，相同的附图标记用来表示相同的元件或结构，其中:1_安装架；2-散热片；3-1GBT ;4_安装槽；5_电流进线；6_连接导线；7_电流出线；8_固定夹板 ；11_11号 IGBT ; 12-12 号 IGBT ; 13-13 号 IGBT ; 16-16 号 IGBT ; 17-17 号 IGBT0
【具体实施方式】
[0029]为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。此外，下面所描述的本发明各个实施方式中所涉及到的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互组合。
[0030]为了克服分布电容对IGBT的开关速度的影响，使得各IGBT的开关动作一致，将IGBT垂直排列以改善分布电容对IGBT的影响；进一步的，通过灵活调整IGBT在安装架上的位置，使IGBT在不同的工作电压等级下均可以匹配相应的对地分布电容，以实现开关动作的一致性；本发明提供的用于串联安装IGBT的安装架为中空正多边体结构，采用绝缘材料制作，而侧壁带有安装槽的安装架，实现了 IGBT的安装高度灵活可调；
[0031]具体的，安装架的每个侧壁均沿竖直方向开有两道长的安装槽，每个侧壁上的两道安装槽之间的间距与IGBT散热片螺栓的间距相匹配；IGBT散热片螺栓穿过安装槽，在安装槽内滑动到预设高度后紧固，将安装在散热片上的IGBT紧固安装在安装架侧面外壁的预设高度。
[0032]散热片的螺栓在安装槽内滑动到与各IGBT对应的分布电容决定的高度相匹配的位置后，再紧固安装到安装架上，实现对IGBT安装高度的调节；以下结合具体实施例进一步阐述:
[0033]图1所示，是采用本发明实施例提供的用于串联安装IGBT的安装架及安装方法完成IGBT模块安装的效果，在实施例中，采用的安装架I为中空的正六边体结构，采用绝缘材料制作，每个侧壁上均开有两道长的安装槽4，两道安装槽之间的间距与散热片螺栓横向间距相同；安装槽的上端与安装支架的顶端之间留有不小于2公分的距离，安装槽的下端与安装支架的底端之间留有不小于2公分的距离。
[0034]如图2所示，IGBT 3安装在散热片2的光滑面，散热片2的固定螺栓穿过安装槽4伸到安装架I的内侧壁与固定夹板8连接，IGBT 3在各侧壁的安装高度沿逆时针方向逐渐降低，6个侧壁上共有7个IGBT呈螺旋形分布，其中有一个侧壁上安装了两个IGBT ；
[0035]其中，在主电路中处于对地电位等级高的IGBT置于安装架I的高层平面，在主电路中处于对地电位等级低的IGBT置于安装架I的低层平面；本实施例中，考虑到安全间距以及实验中电压等级对分布电容的影响，相邻IGBT的垂直高度差不等；图1中，17号IGBT处于最底层，距离地面10公分，16号IGBT距离地面18公分，图1的视图上看不到15号IGBT,其距离地面25公分，图1的视图上也看不到14号IGBT，其距离地面31公分，13号IGBT距离地面36公分，12号IGBT距离地面40公分，11号IGBT距离地面43公分；
[0036]电流进线5与安装位置最高的11号IGBT连接，电流出线7与安装位置最低的17号IGBT连接，各个IGBT之间采用连接导线6串联连接。
[0037]图3所示的是实施例中7个IGBT串联安装后的等效电路，如图所示的，在电路上等效于七个IGBT串联，各IGBT集电极与地之间存在等效对地分布电容；
[0038]由于各IGBT的安装高度存在差异，因此各IGBT的等效对地分布电容不同；在开关动作过程中，由于IGBT集射极间电压急剧变化，电流流过各个等效对地分布电容，集电极电流越大，IGBT关断时等效分别电容两端电压变化越快，由此导致IGBT动态均压效果变差。
[0039]采用本发明提供的螺旋形安装结构，将在主电路中处于对地电位等级高的IGBT置于平台的高层平面，在主电路中处于对地电位等级低的IGBT置于平台的低层平面；由于各IGBT对地距离的不同，高层平面的IGBT对地分布电容将小于低层平面IGBT对地分布电容；分布电容越小，流过分布电容的电流越小，因而各IGBT之间的集电极电流差异减小，可以减小各个IGBT均压的不平衡。
[0040]本领域的技术人员容易理解，以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
【主权项】
1.一种用于串联安装IGBT的安装架，其特征在于，所述安装架为中空正多边体； 所述安装架的每个侧壁均沿竖直方向开有两道长的安装槽，所述两道安装槽之间的间距与IGBT散热片螺栓的间距相匹配；IGBT散热片螺栓穿过所述安装槽，在安装槽内滑动到预设高度后紧固，将安装在散热片上的IGBT紧固安装在安装架侧面外壁的预设高度。2.如权利要求1所述的安装架，其特征在于，所述安装槽的上端与安装支架的顶端之间留有不小于2公分的距离，安装槽的下端与安装支架的底端之间留有不小于2公分的距离。3.如权利要求1或2所述的安装架，其特征在于，还包括固定夹板，置于安装架内侧壁，与所述安装槽垂直；安装有IGBT模块的散热片的螺栓穿过安装槽，与所述固定夹板紧固连接；所述固定夹板起垫片作用，实现安装有IGBT模块的散热片与所述安装架之间的稳固连接。4.如权利要求1或2所述的安装架，其特征在于，还包括一根电流进线和一根电流出线，电流进线与安装位置最高的IGBT连接，电流出线与安装位置最低的IGBT连接。5.如权利要求1或2所述的安装架，其特征在于，所述安装架采用绝缘材料制成。6.一种基于权利要求1至5所述的安装架的IGBT串联安装方法，其特征在于，所述方法具体如下: (1)在IGBT底部装上散热片； (2)将装有散热片的IGBT呈螺旋形分布在安装架外壁；IGBT在安装架相邻两侧壁上的安装高度延顺时针或逆时针方向逐渐下降，且安装于相邻两侧壁的IGBT之间的垂直高度差不小于5公分；各IGBT之间使用连接导线串联连接。7.如权利要求6所述的IGBT串联安装方法，其特征在于，将在主电路中处于对地电位等级较低的IGBT置于所述安装架的低层平面，处于对地电位等级较高的IGBT置于所述安装架的高层平面。
【专利摘要】本发明公开了一种用于串联安装IGBT的安装架及IGBT串联安装方法，其中，用于串联安装IGBT的安装架为中空的正多边体，每个侧面均沿竖直方向开有两道长圆孔作为IGBT安装槽；IGBT固定于散热片上，散热片穿过长圆孔与固定夹板连接，由此安装在安装架上；IGBT之间通过连接导线串联连接；IGBT在各侧面的安装高度延顺时针或逆时针方向逐渐下降，呈螺旋形分布。采用本发明提供的安装架可灵活调整IGBT的对地安装高度，通过对IGBT对地安装高度的灵活配置，实现了串联IGBT对地杂散电容的灵活配置，优化了串联IGBT的均压特性，并实现了设备的紧凑安装。
【IPC分类】H01L21/58, H01L23/13
【公开号】CN104900601
【申请号】CN201510319238
【发明人】戴岳
【申请人】华中科技大学
【公开日】2015年9月9日
【申请日】2015年6月11日
【技术领域】
[0001]本发明属于电力电子开关技术领域，更具体地，涉及一种用于串联安装IGBT的安装架及IGBT串联安装方法。
【背景技术】
[0002]绝缘栅双极型晶体管(InsulatedGate Bipolar Transistor，IGBT)是一种全控型的开关器件，较晶闸管而言拥有可控关断的特性，目前在电力电子技术领域有广泛的应用，常见有直流调压、高频整流、H桥逆变等多种应用方式，并由此衍生出大量基于IGBT技术的电源设备。
[0003]由于目前的制造工艺问题，IGBT在额定参数上具有较大的限制，其中额定电压参数在2kV到3kV左右，因此在电压等级1kV乃至10kV以上的系统中使用IGBT时需要将大量的IGBT串联后使用。串联安装IGBT主要面临电压均衡的问题，这一问题主要由于器件开通不同步导致，开通较慢的IGBT可能因过压而损坏。
[0004]现有技术中对于IGBT串联安装结构的研宄表明:IGBT串联时采用竖直方向的安装方式具有更好的均压性能；论文“Series connect1n of IGBT”(Nguyen, Τ.-V.等人发表于 2010 年 25 届 Applied Power Electronics Conference and Exposit1n 会议，由IEEE收录)中表明的:串联安装的IGBT之间的电位差异将会通过对地杂散电容的作用影响IGBT开通时间；电位较高的IGBT需要安装在离地较远的位置，以减小其对地电容，从而提高不同IGBT设备触发开通的同时性。
[0005]但是进一步研宄表明:大量串联的IGBT采用竖直方向安装将导致串联结构过高而无法实现，此外现有技术中，并没有明确IGBT对地电容适配的操作方法，因此大量串联的IGBT采用竖直方向安装的方法不具备实用性。
【发明内容】
[0006]针对现有技术的以上缺陷或改进需求，本发明提供了一种用于串联安装IGBT的安装架及IGBT安装方法，其目的在于通过在安装架上灵活调节IGBT安装高度实现杂散电容参数的灵活配置，有效解决IGBT触发开通差异造成的电压均衡问题。
[0007]为实现上述目的，按照本发明的一个方面，提供了一种用于串联安装IGBT的安装架，该安装架为中空正多边体，采用绝缘材料制作；
[0008]安装架的每个侧壁均沿竖直方向开有两道长的安装槽，每个侧壁上的两道安装槽之间的间距与IGBT散热片螺栓的间距相匹配；IGBT散热片螺栓穿过安装槽，在安装槽内滑动到预设高度后紧固，将安装在散热片上的IGBT紧固安装在安装架侧面外壁的预设高度；
[0009]散热片的螺栓可在安装槽内滑动到与各IGBT对应的分布电容决定的高度相匹配的位置后，再紧固安装到安装架上，实现对IGBT安装高度的调节；由于分布电容会影响IGBT的开关速度，为了使各IGBT的开关动作一致，需要将IGBT垂直排列以改善分布电容对IGBT的影响；而对应不同的电压等级，IGBT的开关速度也不同，通过灵活调整IGBT在安装架上的位置，使IGBT在不同的工作电压等级下均可以匹配相应的对地分布电容，以实现开关动作的一致性；而侧壁带有安装槽的安装架，实现了 IGBT的安装高度灵活可调。
[0010]优选的，安装槽的上端与安装支架的顶端之间留有不小于2公分的距离，安装槽的下端与安装支架的底端之间留有不小于2公分的距离。
[0011]进一步优选的，用于串联安装IGBT的安装架还包括固定夹板，置于安装架内侧壁，与所述安装槽垂直；安装有IGBT模块的散热片的螺栓穿过安装槽，与所述固定夹板紧固连接；固定夹板起垫片作用，实现安装有IGBT模块的散热片与所述安装架之间的稳固连接。
[0012]进一步优选的，用于串联安装IGBT的安装架还包括一根电流进线和一根电流出线，电流进线与安装位置最高的IGBT连接，电流出线与安装位置最低的IGBT连接。
[0013]为实现本发明目的，按照本发明的另一方面，提供了一种基于上述安装架的IGBT串联安装方法，具体如下:
[0014](I)在IGBT底部装上散热片；
[0015](2)将装有散热片的IGBT呈螺旋形分布在安装架外壁；IGBT在安装架相邻两侧壁上的安装高度延顺时针或逆时针方向逐渐下降，且安装于相邻两侧壁的IGBT之间的垂直高度差不小于5公分，便于IGBT的安装和维护；各IGBT之间使用连接导线串联连接；其中两个互相串联的IGBT之间的间距，可根据国家标准调整，处于电压安全距离即可。
[0016]优选的，将在主电路中处于对地电位等级较低的IGBT置于安装架的低层平面，处于对地电位等级较高的IGBT置于安装架的高层平面。
[0017]优选的，采用类似于DNA结构的双螺旋结构安装IGBT，安装架的每个侧壁上安装两个沿竖直方向上下分布的IGBT，这两个IGBT之间的高度差不小于5公分；设于相邻侧壁的IGBT模块之间在垂直方向上留有高度差。
[0018]总体而言，通过本发明所构思的以上技术方案与现有技术相比，能够取得下列有益效果:
[0019](I)采用本发明提供的用于串联安装IGBT的安装架及安装方法，螺旋分布式安装IGBT，起到节约安装空间的作用，采用本发明的安装方式安装同样数量的IGBT比竖直安装所需的空间要小很多；
[0020](2)本发明提供的IGBT的螺旋分布安装方式，在更小的竖直高度上增大了相邻IGBT间的安装距离，解决了直线安装时操作空间裕度、绝缘距离与设备体积要求之间的矛盾，有利于实现设备的小型化制造；
[0021](3)本发明中，装有散热片的IGBT通过安装槽安装到支架上，在安装槽范围内可以调整安装高度，实现IGBT对地高度的灵活调节；对应不同电压工作情况，各个IGBT所匹配的分布电容不同，安装槽的设计，实现了针对不同电压工作环境而移动IGBT的位置，实现IGBT对地杂散电容参数的灵活配置，能够有效改善串联IGBT触发开通差异造成的均压冋题，提尚串联IGBT支路整体的性能；
[0022](4)本发明的优选方案里，提供了起垫片作用的固定夹板，使得IGBT与安装架之间的连接更牢靠，并且降低了调节IGBT安装高度对安装架造成的损耗；
[0023](5)本发明的优选方案里，提供了电流进线和电流出线，方便本发明的IGBT安装结构直接与外部电路连接；
[0024](6)本发明的优选方案里，采用类似于DNA结构的双螺旋结构安装IGBT，可有效消除流过IGBT的电流产生的磁场对电路的干扰。
【附图说明】
[0025]图1是本发明实施例的总体实施效果图；
[0026]图2是本发明实施例中IGBT、其散热片、固定夹板的具体实施效果图，图中隐去了安装架；
[0027]图3是本发明实施例的等效电路图；
[0028]在所有附图中，相同的附图标记用来表示相同的元件或结构，其中:1_安装架；2-散热片；3-1GBT ;4_安装槽；5_电流进线；6_连接导线；7_电流出线；8_固定夹板 ；11_11号 IGBT ; 12-12 号 IGBT ; 13-13 号 IGBT ; 16-16 号 IGBT ; 17-17 号 IGBT0
【具体实施方式】
[0029]为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。此外，下面所描述的本发明各个实施方式中所涉及到的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互组合。
[0030]为了克服分布电容对IGBT的开关速度的影响，使得各IGBT的开关动作一致，将IGBT垂直排列以改善分布电容对IGBT的影响；进一步的，通过灵活调整IGBT在安装架上的位置，使IGBT在不同的工作电压等级下均可以匹配相应的对地分布电容，以实现开关动作的一致性；本发明提供的用于串联安装IGBT的安装架为中空正多边体结构，采用绝缘材料制作，而侧壁带有安装槽的安装架，实现了 IGBT的安装高度灵活可调；
[0031]具体的，安装架的每个侧壁均沿竖直方向开有两道长的安装槽，每个侧壁上的两道安装槽之间的间距与IGBT散热片螺栓的间距相匹配；IGBT散热片螺栓穿过安装槽，在安装槽内滑动到预设高度后紧固，将安装在散热片上的IGBT紧固安装在安装架侧面外壁的预设高度。
[0032]散热片的螺栓在安装槽内滑动到与各IGBT对应的分布电容决定的高度相匹配的位置后，再紧固安装到安装架上，实现对IGBT安装高度的调节；以下结合具体实施例进一步阐述:
[0033]图1所示，是采用本发明实施例提供的用于串联安装IGBT的安装架及安装方法完成IGBT模块安装的效果，在实施例中，采用的安装架I为中空的正六边体结构，采用绝缘材料制作，每个侧壁上均开有两道长的安装槽4，两道安装槽之间的间距与散热片螺栓横向间距相同；安装槽的上端与安装支架的顶端之间留有不小于2公分的距离，安装槽的下端与安装支架的底端之间留有不小于2公分的距离。
[0034]如图2所示，IGBT 3安装在散热片2的光滑面，散热片2的固定螺栓穿过安装槽4伸到安装架I的内侧壁与固定夹板8连接，IGBT 3在各侧壁的安装高度沿逆时针方向逐渐降低，6个侧壁上共有7个IGBT呈螺旋形分布，其中有一个侧壁上安装了两个IGBT ；
[0035]其中，在主电路中处于对地电位等级高的IGBT置于安装架I的高层平面，在主电路中处于对地电位等级低的IGBT置于安装架I的低层平面；本实施例中，考虑到安全间距以及实验中电压等级对分布电容的影响，相邻IGBT的垂直高度差不等；图1中，17号IGBT处于最底层，距离地面10公分，16号IGBT距离地面18公分，图1的视图上看不到15号IGBT,其距离地面25公分，图1的视图上也看不到14号IGBT，其距离地面31公分，13号IGBT距离地面36公分，12号IGBT距离地面40公分，11号IGBT距离地面43公分；
[0036]电流进线5与安装位置最高的11号IGBT连接，电流出线7与安装位置最低的17号IGBT连接，各个IGBT之间采用连接导线6串联连接。
[0037]图3所示的是实施例中7个IGBT串联安装后的等效电路，如图所示的，在电路上等效于七个IGBT串联，各IGBT集电极与地之间存在等效对地分布电容；
[0038]由于各IGBT的安装高度存在差异，因此各IGBT的等效对地分布电容不同；在开关动作过程中，由于IGBT集射极间电压急剧变化，电流流过各个等效对地分布电容，集电极电流越大，IGBT关断时等效分别电容两端电压变化越快，由此导致IGBT动态均压效果变差。
[0039]采用本发明提供的螺旋形安装结构，将在主电路中处于对地电位等级高的IGBT置于平台的高层平面，在主电路中处于对地电位等级低的IGBT置于平台的低层平面；由于各IGBT对地距离的不同，高层平面的IGBT对地分布电容将小于低层平面IGBT对地分布电容；分布电容越小，流过分布电容的电流越小，因而各IGBT之间的集电极电流差异减小，可以减小各个IGBT均压的不平衡。
[0040]本领域的技术人员容易理解，以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
【主权项】
1.一种用于串联安装IGBT的安装架，其特征在于，所述安装架为中空正多边体； 所述安装架的每个侧壁均沿竖直方向开有两道长的安装槽，所述两道安装槽之间的间距与IGBT散热片螺栓的间距相匹配；IGBT散热片螺栓穿过所述安装槽，在安装槽内滑动到预设高度后紧固，将安装在散热片上的IGBT紧固安装在安装架侧面外壁的预设高度。2.如权利要求1所述的安装架，其特征在于，所述安装槽的上端与安装支架的顶端之间留有不小于2公分的距离，安装槽的下端与安装支架的底端之间留有不小于2公分的距离。3.如权利要求1或2所述的安装架，其特征在于，还包括固定夹板，置于安装架内侧壁，与所述安装槽垂直；安装有IGBT模块的散热片的螺栓穿过安装槽，与所述固定夹板紧固连接；所述固定夹板起垫片作用，实现安装有IGBT模块的散热片与所述安装架之间的稳固连接。4.如权利要求1或2所述的安装架，其特征在于，还包括一根电流进线和一根电流出线，电流进线与安装位置最高的IGBT连接，电流出线与安装位置最低的IGBT连接。5.如权利要求1或2所述的安装架，其特征在于，所述安装架采用绝缘材料制成。6.一种基于权利要求1至5所述的安装架的IGBT串联安装方法，其特征在于，所述方法具体如下: (1)在IGBT底部装上散热片； (2)将装有散热片的IGBT呈螺旋形分布在安装架外壁；IGBT在安装架相邻两侧壁上的安装高度延顺时针或逆时针方向逐渐下降，且安装于相邻两侧壁的IGBT之间的垂直高度差不小于5公分；各IGBT之间使用连接导线串联连接。7.如权利要求6所述的IGBT串联安装方法，其特征在于，将在主电路中处于对地电位等级较低的IGBT置于所述安装架的低层平面，处于对地电位等级较高的IGBT置于所述安装架的高层平面。
【专利摘要】本发明公开了一种用于串联安装IGBT的安装架及IGBT串联安装方法，其中，用于串联安装IGBT的安装架为中空的正多边体，每个侧面均沿竖直方向开有两道长圆孔作为IGBT安装槽；IGBT固定于散热片上，散热片穿过长圆孔与固定夹板连接，由此安装在安装架上；IGBT之间通过连接导线串联连接；IGBT在各侧面的安装高度延顺时针或逆时针方向逐渐下降，呈螺旋形分布。采用本发明提供的安装架可灵活调整IGBT的对地安装高度，通过对IGBT对地安装高度的灵活配置，实现了串联IGBT对地杂散电容的灵活配置，优化了串联IGBT的均压特性，并实现了设备的紧凑安装。
【IPC分类】H01L21/58, H01L23/13
【公开号】CN104900601
【申请号】CN201510319238
【发明人】戴岳
【申请人】华中科技大学
【公开日】2015年9月9日
【申请日】2015年6月11日
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