專利名稱：總線固態(tài)開關(guān)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種電力電子開關(guān)器件，特指一種總線固態(tài)開關(guān)。
背景技術(shù)：
現(xiàn)有的電力半導(dǎo)體模塊，只含電力半導(dǎo)體芯片，不合觸發(fā)電路、浪涌電壓保護電路，故不能單獨作開關(guān)使用，用戶需要自己加裝觸發(fā)電路才能作開關(guān)使用，使用不方便。
有業(yè)者把電力半導(dǎo)體芯片與觸發(fā)電路一起封裝在一個塑料殼內(nèi)組成混合模塊。但是其觸發(fā)電路大多采用脈沖變壓器，體積大、性能差，使用也不方便。也有采用光電耦合器構(gòu)成觸發(fā)電路的，但卻不合浪涌電壓保護電路，不能承受浪涌電壓。
還有的把電力半導(dǎo)體芯片、觸發(fā)電路、控制電路一起封裝在一個塑料殼內(nèi)組成混合模塊。它的控制功能已封死固定，成為專用混合模塊，不具有通用性。
而且，現(xiàn)有混合模塊的底板都不是“氮化鋁DBC底板”，所謂“氮化鋁DBC底板”是由氮化鋁陶瓷基片與銅皮鍵合而成的一種模塊底板。DBC是英文Direct Bonding Copper的縮寫。所以，現(xiàn)有混合模塊的底板與半導(dǎo)體模塊的硅芯片熱膨脹系數(shù)不一致，二者之間易開裂，耐用性指標不很高。
另外，現(xiàn)有電力半導(dǎo)體模塊的控制端不能直接與計算機的I/O接口，實現(xiàn)計算機控制不方便。
實用新型內(nèi)容本實用新型的主要目的在于提供一種使用方便、性能佳且通用性大的總線固態(tài)開關(guān)。
本實用新型的次要目的在于提供一種耐用的總線固態(tài)開關(guān)。
為達成上述目的，本實用新型的解決方案是總線固態(tài)開關(guān)，由電力半導(dǎo)體模塊、觸發(fā)電路和浪涌電壓保護電路構(gòu)成；觸發(fā)電路的輸入端為該總線固態(tài)開關(guān)的控制端口，觸發(fā)電路的輸出端接至電力半導(dǎo)體模塊的控制端，電力半導(dǎo)體模塊的功率端之間接有浪涌電壓保護電路。
所述的浪涌電壓保護電路由電阻、電容串聯(lián)成一個支路再與壓敏電阻并聯(lián)而成。
所述的觸發(fā)電路和浪涌電壓保護電路封裝在塑料盒內(nèi)；該塑料盒粘貼在電力半導(dǎo)體模塊的外側(cè)面上，從而構(gòu)成電力半導(dǎo)體混合模塊，可以單獨作開關(guān)使用，縮小了體積。
所述的觸發(fā)電路采用光電耦合器構(gòu)成，可以是隨機相位觸發(fā)方式或者過零電壓觸發(fā)方式，其電路都很簡單。
所述的觸發(fā)電路的輸入端為控制端，直接連接計算機的I/O接口。
所述的電力半導(dǎo)體模塊的底板由氮化鋁陶瓷基片與薄銅皮鍵合而成。
采用上述結(jié)構(gòu)后，本實用新型混合模塊內(nèi)含有浪涌電壓保護電路，可以承受浪涌電壓和強電流，性能佳，通用性提高，并且，使用更方便。
再則，本實用新型將電力半導(dǎo)體模塊的底板設(shè)計為由氮化鋁陶瓷基片與薄銅皮鍵合而成，因此二者之間不易分層，構(gòu)成電力半導(dǎo)體模塊的硅芯片與氮化鋁陶瓷基片的熱膨脹系數(shù)接近，熱脹冷縮一致，二者之間也不易開裂，這樣的電力半導(dǎo)體模塊的耐用性指標顯著提高。試驗測試表明其所能承受的冷熱循環(huán)次數(shù)比JB/T7826-1995標準提高10倍。
另外，本實用新型中的觸發(fā)電路采用光電耦合器構(gòu)成，其電路簡單，且光電耦合器的輸入/輸出電路之間是絕緣的，抗干擾性好；又，光電耦合器的輸入電壓低電流小，輸入端可以直接連接在計算機輸出口上，掛在計算機“總線”上，由計算機直接控制。本實用新型可與計算機組成各種電力控制器、整流器、移相調(diào)壓器、交流開關(guān)、變流器等，由混合模塊之外的計算機軟件設(shè)定，因此更具有通用性。


圖1是本實用新型的電路結(jié)構(gòu)示意圖；圖2是本實用新型的機械結(jié)構(gòu)示意圖；圖3是本實用新型的正立外觀示意圖；圖4是本實用新型的倒立外觀示意圖。
具體實施方式
如圖1所示，本實用新型總線固態(tài)開關(guān)，由電力半導(dǎo)體模塊1、觸發(fā)電路5和浪涌電壓保護電路6構(gòu)成。觸發(fā)電路5的輸入端為該總線固態(tài)開關(guān)的控制端口，觸發(fā)電路5的輸出端接至電力半導(dǎo)體模塊1的控制端，電力半導(dǎo)體模塊1的功率端之間接有浪涌電壓保護電路6。
這樣，本實用新型混合模塊內(nèi)因含有浪涌電壓保護電路6，可以承受浪涌電壓和強電流，使用更方便。
其中，浪涌電壓保護電路6具體地可以如圖2所示，由電阻61、電容62串聯(lián)成一個支路，再與壓敏電阻63并聯(lián)而成。
觸發(fā)電路5采用光電耦合器構(gòu)成，可以是隨機相位觸發(fā)方式或者過零電壓觸發(fā)方式，其電路都很簡單，且光電耦合器的輸入/輸出電路之間是絕緣的，抗干擾性好。而且，光電耦合器的輸入電壓低電流小，觸發(fā)電路的輸入端可以作為總線固態(tài)開關(guān)的控制端，可以直接連接在計算機I/O接口上，掛在計算機總線上，由計算機直接控制。本實用新型可與計算機組成各種電力控制器、整流器、移相調(diào)壓器、交流開關(guān)、變流器等，由混合模塊之外的計算機軟件設(shè)定，因此更具有通用性。
配合圖2和圖3、4，本實用新型進一步將觸發(fā)電路5和浪涌電壓保護電路6封裝在塑料盒7內(nèi)；該塑料盒7粘貼在電力半導(dǎo)體模塊1的外側(cè)面上，從而構(gòu)成電力半導(dǎo)體混合模塊。這樣，本實用新型可以單獨作開關(guān)使用，縮小了體積。而電力半導(dǎo)體模塊1的底板由氮化鋁陶瓷基片3與薄銅皮4鍵合而成，因此二者之間不易分層，構(gòu)成電力半導(dǎo)體模塊1的硅芯片2與氮化鋁陶瓷基片3的熱膨脹系數(shù)接近，熱脹冷縮一致，二者之間也不易開裂，這樣的電力半導(dǎo)體模塊1的耐用性指標顯著提高。試驗測試表明其所能承受的冷熱循環(huán)次數(shù)比JB/T7826-1995標準提高10倍。
權(quán)利要求1.總線固態(tài)開關(guān)，其特征在于由電力半導(dǎo)體模塊、觸發(fā)電路和浪涌電壓保護電路構(gòu)成；觸發(fā)電路的輸入端為該總線固態(tài)開關(guān)的控制端口，觸發(fā)電路的輸出端接至電力半導(dǎo)體模塊的控制端，電力半導(dǎo)體模塊的功率端之間接有浪涌電壓保護電路。
2.如權(quán)利要求1所述的總線固態(tài)開關(guān)，其特征在于浪涌電壓保護電路由電阻、電容串聯(lián)成一個支路再與壓敏電阻并聯(lián)而成。
3.如權(quán)利要求1所述的總線固態(tài)開關(guān)，其特征在于觸發(fā)電路和浪涌電壓保護電路封裝在塑料盒內(nèi)；該塑料盒粘貼在電力半導(dǎo)體模塊的外側(cè)面上，從而構(gòu)成電力半導(dǎo)體混合模塊。
4.如權(quán)利要求1所述的總線固態(tài)開關(guān)，其特征在于觸發(fā)電路采用光電耦合器構(gòu)成。
5.如權(quán)利要求4所述的總線固態(tài)開關(guān)，其特征在于觸發(fā)電路的輸入端為可直接連接計算機I/O接口的控制端。
6.如權(quán)利要求1所述的總線固態(tài)開關(guān)，其特征在于電力半導(dǎo)體模塊的底板由氮化鋁陶瓷基片與薄銅皮鍵合而成。
專利摘要本實用新型公開一種總線固態(tài)開關(guān)，由電力半導(dǎo)體模塊、觸發(fā)電路和浪涌電壓保護電路構(gòu)成；觸發(fā)電路的輸入端為該總線固態(tài)開關(guān)的控制端口，觸發(fā)電路的輸出端接至電力半導(dǎo)體模塊的控制端，電力半導(dǎo)體模塊的功率端之間接有浪涌電壓保護電路。電力半導(dǎo)體模塊的底板由氮化鋁陶瓷基片與薄銅皮鍵合而成。本實用新型性能佳、耐用且通用，使用方便。
文檔編號H03K17/00GK2798417SQ20052006068
公開日2006年7月19日 申請日期2005年6月24日 優(yōu)先權(quán)日2005年6月24日
發(fā)明者林宗璠 申請人:林宗璠