一種高頻逆變功率單元的制作方法
【專利摘要】本實用新型提供了一種高頻逆變功率單元，包括：完全對稱的兩個相同電路拓撲的橋臂，每個橋臂包括驅(qū)動和保護電路、驅(qū)動器、阻容吸收電容、散熱器和功率器件，其中，驅(qū)動電路采用高頻變壓器隔離；保護電路用于脈沖異常保護、MOSFET器件門限保護、電源正負壓保護和溫度保護，散熱器安裝了4個功率器件，每個功率器件包括碳化硅MOSFET、碳化硅肖特基二極管、MOSFET的柵極電阻和阻容吸收電阻，柵極電阻Rg和阻容吸收電阻Rs具體為銅基板水冷電阻，通過銅基板水冷電阻對柵極電阻Rg和阻容吸收電阻Rs的功耗產(chǎn)生熱量進行降溫。高頻逆變功率單元散熱效果好。
【專利說明】一種高頻逆變功率單元
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及電學領(lǐng)域，特別涉及一種高頻逆變功率單元。
【背景技術(shù)】
[0002]現(xiàn)有技術(shù)中，固態(tài)高頻感應加熱電源最高工作頻率約為800kHz，功率器件采用硅金屬-氧化層半導體場效晶體管(MOSFET, Metal Oxide Semiconductor Field EffectTransistor)。由于硅MOSFET特性的制約和主電路結(jié)構(gòu)限制，工作頻率難以繼續(xù)提高，因此對于工作頻率IMHz以上的高頻應用領(lǐng)域的功率器件無法使用硅M0SFET，只能使用高耗能、低安全性的電子管高頻電源，其散熱效果差。
實用新型內(nèi)容
[0003]針對上述技術(shù)問題，本實用新型提供了一種高頻逆變功率單元，解決了上述高頻逆變功率單元散熱效果差的問題。
[0004]一方面，本實用新型提供了一種高頻逆變功率單元，包括:完全對稱的兩個相同電路拓撲的橋臂，每個橋臂包括驅(qū)動和保護電路、驅(qū)動器、阻容吸收電容、散熱器和功率器件，其中，驅(qū)動和保護電路分為驅(qū)動電路和保護電路，所述驅(qū)動電路采用高頻變壓器隔離；所述保護電路用于脈沖異常保護、MOSFET器件門限保護、電源正負壓保護和溫度保護，散熱器安裝了 4個功率器件，每個功率器件包括碳化硅M0SFET、碳化硅肖特基二極管、MOSFET的柵極電阻和阻容吸收電阻，所述柵極電阻Rg和阻容吸收電阻Rs具體為銅基板水冷電阻，通過銅基板水冷電阻對柵極電阻Rg和阻容吸收電阻Rs的功耗產(chǎn)生的熱量進行降溫。
[0005]進一步的，上述驅(qū)動器具體為碳化硅MOSFET專用驅(qū)動器。
[0006]進一步的，上述阻容吸收電容具體為陶瓷高壓電容器。
[0007]本實用新型的有益效果:通過在將功率器件安裝在散熱器上，因此本實用新型的高頻逆變功率單元具有很好的散熱效果，并且上述柵極電阻Rg和阻容吸收電阻Rs本身采用了銅基板水冷電阻，因此具有良好的散熱效果，這樣能夠滿足超高頻工作要求。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0008]圖1是本實用新型的一種高頻逆變功率單元的結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實施方式】
[0009]下面結(jié)合附圖和實施例對本實用新型作進一步說明，應指出的是，所描述的實施例僅旨在便于對本實用新型的理解，而對其不起任何限定作用。
[0010]下面結(jié)合附圖和【具體實施方式】對本實用新型作進一步詳細的說明。
[0011]如圖1所示，本實用新型提供了一種高頻逆變功率單元，包括了上下完全對稱的兩個相同電路拓撲的橋臂，每個橋臂包括I個驅(qū)動和保護電路、I個以上的驅(qū)動器、I個以上的阻容吸收電容和I個以上的功率器件，其中，驅(qū)動和保護電路分為驅(qū)動電路和保護電路，其驅(qū)動電路采用高頻變壓器進行隔離，能夠輸出延時小，速度快，脈沖波形失真小的電路信號；其保護電路用于脈沖異常保護、MOSFET器件門限保護、電源正負壓保護和溫度保護等。驅(qū)動器可以采用碳化硅MOSFET專用驅(qū)動器IXDD614CI，這種型號的碳化硅MOSFET專用驅(qū)動器IXDD614CI的速度快且驅(qū)動功率大，效果好，阻容吸收電容(附圖1中的C)具體為高頻特性好的陶瓷高壓電容器，這種阻容吸收電容可以支持功率單元的工作頻率在IMHz以上的超聞頻。
[0012]功率器件安裝在散熱器上，一個高頻逆變功率單元包含了 2個散熱器，通過散熱器可以將功率器件損耗的熱量排出去，每個散熱器安裝了 4個功率器件，每個功率器件由4個基本器件組成，這4個器件分別為碳化硅M0SFET(如附圖1中的Q)、碳化硅肖特基二極管(如附圖1中的D) >MOSFET的柵極電阻(如附圖1中的Rg)和阻容吸收電阻(如附圖1中的Rs)。由于功率單元的工作頻率高，這樣柵極電阻Rg和阻容吸收電阻Rs的功耗也將變得很大，因此上述柵極電阻Rg和阻容吸收電阻Rs具體采用銅基板水冷電阻，通過銅基板水冷電阻的水冷系統(tǒng)對柵極電阻Rg和阻容吸收電阻Rs的功耗產(chǎn)生的熱量進行降溫。阻容吸收電路又稱為緩沖電路或吸收電路，其作用是抑制電力電子器件的內(nèi)因過電壓du / dt或者過電流di / dt，減小器件的開關(guān)損耗。
[0013]通過在將功率器件安裝在散熱器上，因此本實用新型的高頻逆變功率單元具有很好的散熱效果，并且上述柵極電阻Rg和阻容吸收電阻Rs本身采用了銅基板水冷電阻，因此具有良好的散熱效果，這樣能夠滿足超高頻工作要求。
[0014]上面描述僅是本實用新型的一個具體實施例，顯然在本實用新型的技術(shù)方案指導下本領(lǐng)域的任何人所作的修改或局部替換，均屬于本實用新型權(quán)利要求書限定的范圍。
【權(quán)利要求】
1.一種高頻逆變功率單元，其特征在于，包括:完全對稱的兩個相同電路拓撲的橋臂，每個橋臂包括驅(qū)動和保護電路、驅(qū)動器、阻容吸收電容、散熱器和功率器件，其中，驅(qū)動和保護電路分為驅(qū)動電路和保護電路，所述驅(qū)動電路采用高頻變壓器隔離；所述保護電路用于脈沖異常保護、MOSFET器件門限保護、電源正負壓保護和溫度保護，所述散熱器安裝了 4個功率器件，每個功率器件包括碳化硅M0SFET、碳化硅肖特基二極管、MOSFET的柵極電阻和阻容吸收電阻，所述柵極電阻Rg和阻容吸收電阻Rs具體為銅基板水冷電阻，通過銅基板水冷電阻對柵極電阻Rg和阻容吸收電阻Rs的功耗產(chǎn)生的熱量進行降溫。
2.如權(quán)利要求1所述的高頻逆變功率單元，其特征在于，所述驅(qū)動器具體為碳化硅MOSFET專用驅(qū)動器。
3.如權(quán)利要求1所述的高頻逆變功率單元，其特征在于，所述阻容吸收電容具體為陶瓷高壓電容器。
【文檔編號】H02M7/5387GK203734553SQ201420031551
【公開日】2014年7月23日 申請日期:2014年1月17日 優(yōu)先權(quán)日:2014年1月17日
【發(fā)明者】李亞斌, 柴艷鵬, 劉同召 申請人:保定四方三伊電氣有限公司