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***。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***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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| CN106536916A (zh) * | 2014-05-13 | 2017-03-22 | 自动电缆管理有限公司 | 用于机动车辆的电路装置和电路装置的应用 |
| CN109994456A (zh) * | 2017-12-30 | 2019-07-09 | 镓能半导体（佛山）有限公司 | 一种氮化镓器件及氮化镓封装结构 |
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