CN101656463A - 变频控制器igbt散热装置及其方法 - Google Patents
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Abstract
本发明所述变频控制器IGBT散热装置及其方法,兼顾IGBT散热效率和PCB板电路设计成本,采用贴片式IGBT焊接和散热结构,将IGBT直接焊接在PCB板上,基于IGBT的源级需要连接的特性,利用PCB板表面的金属镀层直接进行散热。通过PCB板表面的镀层进行散热,既有利于PCB板电路减化和优化设计,同时提高了IGBT散热效率,减小散热器占用空间,降低变频控制器的整体设计和使用成本。其主要包括有安装数个IGBT的PCB板,数个IGBT相互之间进行桥式连接并直接焊接在PCB板上,PCB板焊接IGBT的一侧表面涂附有一用于散热的金属镀层。
Description
技术领域
本发明涉及一种用于变频家电的控制器IGBT散热装置及其方法,属于变频家电领域。
背景技术
目前在各类变频家用电器上,较为普遍地采用基于IGBT功率器件的变频控制系统。变频控制器可设定较大功率的IGBT,但其功率管安装和散热方式的选择较为关键。
为减小变频控制器电路所占用的安装空间和降低使用成本,现有变频控制器的功率电路主要有以下两种结构方案:一种是采用集成化IPM模块以构成逆变电路,其中集成有6个IGBT、驱动电路和保护电路。此类功率电路的外围电路结构较为简单,但是将IGBT集成到封装的模块内部,并不利于做为主要发热器件的IGBT的散热。而且这与IPM模块允许节点的工作温度较低形成更为突出的矛盾,需要配置性能较高和安装体积较大的散热器,功率电路整体的设计和使用成本均较高。
另一种则采用分离式器件构成逆变电路,包括有6个分离连接的IGBT、驱动电路和保护电路。此类功率电路结构允许IGBT节点的温度较高,但是6个IGBT需要分别与大功率散热器进行有效地安装连接,不利于减化和优化PCB板的结构设计。
发明内容
本发明所述的变频控制器IGBT散热装置及其方法,在于解决上述问题而兼顾IGBT散热效率和PCB板电路设计成本,采用贴片式IGBT焊接和散热结构,将IGBT直接焊接在PCB板上,基于IGBT的源级需要连接的特性,利用PCB板表面的金属镀层直接进行散热。
本发明的目的在于,通过PCB板表面的镀层进行散热,既有利于PCB板电路减化和优化设计,同时提高了IGBT散热效率,减小散热器占用空间,降低变频控制器的整体设计和使用成本。
为实现上述发明目的,所述的变频控制器IGBT散热装置主要包括有:
安装数个IGBT的PCB板,与现有技术的区别之处在于,
数个IGBT相互之间进行桥式连接并直接焊接在PCB板上,PCB板焊接IGBT的一侧表面涂附有一用于散热的金属镀层。
如上述基本方案特征,IGBT直接焊接在PCB板上,利用PCB板表面的金属镀层将IGBT产生的热量散发出去。对于上述变频控制器的功率电路,仅需针对PCB板表面的金属镀层进行散热处理即可,而无需针对IGBT配置散热器。
为提高IGBT的散热效率、充分利用PCB板的散热面积,可采取如下改进方案,
在PCB板的两侧表面均涂附有一金属镀层,并且在PCB板上设置有若干个连通两侧表面镀层的通孔。
为改善金属镀层的散热性能,所述的金属镀层可以是锡层。
为进一步利用IGBT的源极具有较大的接触面积而提高散热效率,所述变频控制器的功率电路设置有6个进行桥式连接的IGBT,所有IGBT的源极焊接在PCB板一侧表面的锡层上。
其中,焊接IGBT的锡层是变频控制器功率电路的310V电压输入端。
基于上述针对变频控制器的功率电路设计方案,本发明实现了一种变频控制器IGBT散热方法。具体地,
将数个IGBT进行桥式连接后直接焊接到PCB板上,并在焊接IGBT一侧的PCB板表面涂附一层金属镀层以进行散热。
进一步细化方案是,在PCB板的两侧表面均涂附有锡层,且设有若干个贯穿PCB板的透锡通孔。
变频控制器电路具有6个桥式连接的IGBT,所有IGBT的源极焊接在PCB板的锡层上。
如上内容,本发明变频控制器IGBT散热装置及其方法具有的优点和有益效果是:
1、将IGBT直接焊接在PCB板上,利用其表面锡层直接进行散热,散热效率较高;
2、能够提高PCB板电路减化和优化设计,有效地减小散热器占用的安装空间、降低功率电路的整体设计和使用成本。
附图说明
现结合以下附图对本发明做进一步地说明。
图1是焊接IGBT的PCB板局部剖面结构图;
图2是PCB板示意图;
图3是功率电路的连接示意图;
如图1至图4所示,IGBT1,PCB板2,锡层3,通孔4,源极11,栅极12,漏极13,U极输出端5,V极输出端6,W极输出端7,电压输出端8。
具体实施方式
实施例1,如图1至图3所示,所述变频控制器IGBT散热装置,包括有安装6个IGBT1的PCB板2。其中,
6个IGBT1进行桥式连接,并直接焊接在PCB板2上,在PCB板2的两侧表面均涂附有一层锡层3,并且在PCB板2上设置有若干个贯穿PCB板2的透锡通孔4。
透锡通孔4能够起到进行线路连接和热传导的作用。
6个IGBT1的源极11均焊接在PCB板2一侧表面的锡层上。
源级11直接与PCB板2焊接到一起,能够起到固定IGBT的作用,同时利用源级11较大的接触面积以提高散热效率。
如图3所示,焊接IGBT1的锡层是变频控制器的功率电路310V电压输入端。
所述的变频控制器IGBT散热方法,是将数个IGBT1进行桥式连接后直接焊接到PCB板2上,并在PCB板2两侧表面均涂附一层锡层3以进行散热,且设有若干个贯穿PCB板2的透锡通孔4。
变频控制器电路具有6个桥式连接的IGBT1,所有IGBT1的源极11焊接在PCB板2的锡层上。
Claims (8)
1、一种变频控制器IGBT散热装置,包括有安装数个IGBT(1)的PCB板(2),其特征在于:数个IGBT(1)相互之间进行桥式连接并直接焊接在PCB板(2)上,PCB板(2)焊接IGBT(1)的一侧表面涂附有一用于散热的金属镀层(3)。
2、根据权利要求1所述的变频控制器IGBT散热装置,其特征在于:在PCB板(2)的两侧表面均涂附有一金属镀层(3),并且在PCB板(2)上设置有若干个连通两侧表面镀层的通孔(4)。
3、根据权利要求1或2所述的变频控制器IGBT散热装置,其特征在于:所述的金属镀层(3)是锡层。
4、根据权利要求3所述的变频控制器IGBT散热装置,其特征在于:设置有6个进行桥式连接的IGBT(1),所有IGBT(1)的源极(11)焊接在PCB板(2)一侧表面的锡层上。
5、根据权利要求4所述的变频控制器IGBT散热装置,其特征在于:焊接IGBT(1)的锡层是变频控制器功率电路的310V电压输入端。
6、一种变频控制器IGBT散热方法,其特征在于:将数个IGBT(1)进行桥式连接后直接焊接到PCB板(2)上,并在焊接IGBT(1)一侧的PCB板(2)表面涂附一层金属镀层(3)以进行散热。
7、根据权利要求6所述的变频控制器IGBT散热方法,其特征在于:在PCB板(2)的两侧表面均涂附有锡层(3),且设有若干个贯穿PCB板(2)的透锡通孔(4)。
8、根据权利要求7所述的变频控制器IGBT散热方法,其特征在于:变频控制器电路具有6个桥式连接的IGBT(1),所有IGBT(1)的源极(11)焊接在PCB板(2)的锡层上。
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