一種四象限igbt封裝模塊和拓撲裝置的制造方法
【技術領域】
[0001]本申請涉及電子電路技術領域，更具體地說，涉及一種四象限IGBT封裝模塊和拓撲裝置。
【背景技術】
[0002]隨著現(xiàn)代化生產(chǎn)的不斷擴大和人民生活水平的不斷提高，電能供需矛盾日益嚴峻，能源節(jié)約成為一種趨勢。針對目前國內電梯能耗較高的短板，并響應國家綠色節(jié)能的號召，大多數(shù)廠家已傾向于集控制、驅動、能量回饋于一體的控制系統(tǒng)設計。
[0003]其中，能量回饋中的四象限能量回饋功能需要通過由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單元逆變電路來實現(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立，在當所述整流電路和逆變電路模塊獨立設計時，能量回饋電路中存在多個模塊，導致能量回饋模塊存在PCB走線和結構設計復雜、整機體積大等缺點。
[0004]因此，如何降低能量回饋模塊PCB走線和結構設計復雜度、整機體積成為本領域技術人員亟待解決的技術問題之一。

【發(fā)明內容】

[0005]有鑒于此，本申請?zhí)峁┮环N四象限IGBT封裝模塊用于解決現(xiàn)有技術中，能量回饋模塊PCB走線和結構復雜、整機體積大的問題。
[0006]為了實現(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、內部封裝電路、容置于外殼內部的用于設置所述內部封裝電路的模塊基板、及與所述內部封裝電路相連的外部引腳，所述內部封裝電路，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]第一至第六控制開關管，每一個所述控制開關管由反向并聯(lián)的IGBT和續(xù)流二極管構成；
[0011]所述第一、第二和第三控制開關管的集電極與第一正直流母線相連；
[0012]所述第四、第五和第六控制開關管的發(fā)射極與負直流母線相連；
[0013]所述第一控制開關管的發(fā)射極與所述第四控制開關管的集電極相連、所述第二控制開關管的發(fā)射極與所述第五控制開關管的集電極相連、所述第三控制開關管的發(fā)射極與所述第六控制開關管的集電極相連；
[0014]所述三相逆變電路包括:
[0015]第七至第十二控制開關管；
[0016]所述第七、第八和第九控制開關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立；
[0017]所述第十、第十一和第十二控制開關管的發(fā)射極與所述負直流母線相連；
[0018]所述第七控制開關管的發(fā)射極與所述第十控制開關管的集電極相連、所述第八控制開關管的發(fā)射極與所述第十一控制開關管的集電極相連、所述第九控制開關管的發(fā)射極與所述第十二控制開關管的集電極相連。
[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板以及頂部面板組成，所述底座由金屬材料構成，所述側板以及頂部面板由塑料構成。
[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設置有第一、第二、第四和第五控制開關管；
[0023]所述第二模塊基板內設置有第三、第七、第六和第十控制開關管；
[0024]所述第三模塊基板內設置有第八、第九、第十一和第十二控制開關管；
[0025]每塊模塊基板的四個控制開關管呈兩行兩列方式分布；
[0026]所述第一、第二、第三、第七、第八和第九控制開關管依次設置于第一行；所述第四、第五、第六、第十、第十一和第十二控制開關管依次設置于第第二行；
[0027]同一控制開關管的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，且每一控制開關管的柵極對應連接一外部引腳，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直流母線分別對應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關管相鄰的第一側邊沿處；
[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關管相鄰的第二側邊沿處；
[0032]第三組外部引腳并列分布于所述外殼的與所述第一、第四控制開關管相鄰或與所述第九、第十二控制開關管相鄰的第三側邊沿處。
[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直流母線的外部引腳設置于所述四象限IGBT封裝模塊的同一側。
[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關管的發(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、第九控制開關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、第十二控制開關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拓撲裝置，包括:緩沖電路、母線電容和權利要求1至9任意一項公開的四象限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關；
[0040]所述第一電阻的第一端通過所述四象限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所述四象限IGBT封裝模塊的外部引腳與所述負直流母線相連、第二端通過所述四象限IGBT封裝模塊的外部引腳與所述第二正直流母線相連。
[0042]從上述的技術方案可以看出，本申請公開的四象限IGBT封裝模塊，通過將所述三相整流電路30和三相逆變電路40封裝到一個模塊，使得能量回饋模塊中的模塊數(shù)量減少，進而可使得所述能量回饋模塊中的PCB走線和結構設計簡單、整機體積減小。
【附圖說明】
[0043]為了更清楚地說明本發(fā)明實施例或現(xiàn)有技術中的技術方案，下面將對實施例或現(xiàn)有技術描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的實施例，對于本領域普通技術人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下，還可以根據(jù)提供的附圖獲得其他的附圖。
[0044]圖1為本申請實施例公開的四象限IGBT封裝模塊外部結構示意圖；
[0045]圖2為本申請實施例公開的四象限IGBT封裝模塊的封裝電路的結構圖；
[0046]圖3為現(xiàn)有技術中整流電路、逆變電路和緩沖電路的電路原理及連接圖；
[0047]圖4為本申請公開的整流電路、逆變電路和緩沖電路的電路原理及連接圖；
[0048]圖5為本申請實施例公開的所述四象限IGBT封裝模塊的內部晶元布局圖；
[0049]圖6為本申請實施例公開的所述四象限IGBT封裝模塊的外部引腳分布圖；
[0050]
【具體實施方式】
[0051]下面將結合本發(fā)明實施例中的附圖，對本發(fā)明實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本發(fā)明一部分實施例，而不是全部的實施例?；诒景l(fā)明中的實施例，本領域普通技術人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本發(fā)明保護的范圍。
[0052]圖1為本申請實施例公開的四象限IGBT封裝模塊外部結構示意圖，圖2為本申請實施例公開的四象限IGBT封裝模塊的封裝電路的結構