CN107947605A - 基于gpp整流芯片并联式的桥式整流器 - Google Patents
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Abstract
本发明提供基于GPP整流芯片并联式的桥式整流器结构技术方案。所制造的桥式整流器产品，具有制造成本低、可靠性高、散热条件优良等优点。
Description
技术领域
本发明涉及一种桥式整流器的制造技术，属于国家重点支持的新型电力电子器件技术领域。
背景技术
桥式整流器由若干只独立整流功能的元件(简称整流单元)组成，常规的桥式整流器中的整流单元只有一只整流芯片。例如，单相全波桥式整流器中由四只整流芯片组成全波桥式整流电路；三相全波桥式整流器中由六只整流芯片组成全波桥式整流电路。
桥式整流器的额定输出电流越大，组装桥式整流器所需的整流芯片的额定电流也越大。例如，额定输出电流为100A的单相全波桥式整流器，组装所用的整流芯片每只的额定电流需≥50A；额定输出电流为300A的单相全波桥式整流器，组装所用的整流芯片每只的额定电流需＞100A。
众所周之，额定电流大的整流芯片的性/价比，低于额定电流小的整流芯片的性/价比。例如，一只额定300A的整流芯片价格高于十只额定30A整流芯片价格之和。实践中，额定电流大的整流芯片的质量可靠性却略低于额定电流小的整流芯片，这是因为国内制造整流芯片的工艺多使用玻璃钝化保护(简称GPP)工艺技术，而玻璃与单晶硅热膨胀系数存在较大的差异，随着芯片几何尺寸的增大，其内应力急剧增大，影响了整流芯片的质量可靠性。
发明人过去也曾设想用多只额定电流小的整流芯片，经并联后形成整流单元去取代单只额定电流大的整流芯片，组装成桥式整流器。但涉及到各整流芯片的正向导通特性不一致问题，多只整流芯片并联后出现的分流不均技术难题难以解决。
现今，单晶硅材料性能一致性的提高和GPP整流芯片的大规模量产，整流芯片的正向导通特性已趋向一致。经检测，在同等正向电流条件下，同一生产批次的GPP整流芯片正向压降误差≤2％，这就为多只小电流GPP整流芯片并联后形成的整流单元，去取代单只大电流整流芯片制造桥式整流器创造了可能。
发明内容
本发明提供基于GPP整流芯片并联式的桥式整流器结构技术方案，所制造的桥式整流器产品，具有制造成本低、可靠性高、散热条件优良等优点。
所述基于GPP整流芯片并联式的桥式整流器，其内部由整流单元组成桥式整流电路。单相全波桥式整流器，内部由四个整流单元组成单相全波整流电路；三相全波桥式整流器，内部由六个整流单元组成三相全波整流电路。
基于GPP整流芯片并联式的桥式整流器内部每个整流单元，由2-10只GPP整流芯片并联组合而成。
同一整流单元内的GPP整流芯片，其阳性通过电极并联在一起，其阴极通过电极并联在一起。
整流单元内的GPP整流芯片，平铺焊接在同一电极上，合理分配整流器内部的空间面积，芯片之间有0-10mm的距离，用以分散热源，提高桥式整流器的导热能力。
整流单元内的GPP整流芯片，其外型可以是正方形、长方形、正六角形、圆形。
基于GPP整流芯片并联式的桥式整流器，其型号规格、电参数值、外型尺寸、填充用绝缘料、引出电极尺寸方位等，均与常规桥式整流器相同，以利于客户兼容使用。为表示产品内部是使用GPP整流芯片并联式的，其可靠性及导热性能优于常规桥式整流器，可以在规格型号的后缀部分，添加上某字符，以示区别。
本说明书附图中例举了2、3、4只GPP整流芯片组成的整流单元，制作单相全波及三相全波桥式整流器产品的例子。实际生产中，整流单元中的GPP整流芯片可以多达10只；桥式整流器产品完全可以覆盖到单相半波及三相半波桥式整流器。
附图说明
图1，整流单元内有二只GPP整流芯片并联的单相全波桥式整流器电原理图。虚线框内为整流单元。
图2，整流单元内有三只GPP整流芯片并联的单相全波桥式整流器电原理图。虚线框内为整流单元。
图3，整流单元内有四只GPP整流芯片并联的单相全波桥式整流器电原理图。虚线框内为整流单元。
图4，整流单元内有二只GPP整流芯片并联的三相全波桥式整流器电原理图。虚线框内为整流单元。
图5，整流单元内有三只GPP整流芯片并联的三相全波桥式整流器电原理图。虚线框内为整流单元。
图6，整流单元内有四只GPP整流芯片并联的三相全波桥式整流器电原理图。虚线框内为整流单元。
具体实施方式
基于GPP整流芯片并联式的桥式整流器产品的设计制作，需确定二个重要结构因素：
1、每个整流单元内所采用GPP整流芯片的只数。先根据桥式整流器产品的额定电流A，确定每个整流单元的额定电流B；再选用市场上性价比最优的GPP整流芯片的额定电流C，计算D≥B/C的值，D的整数值即是每个整流单元内所采用GPP整流芯片的只数。
2、每个整流单元内GPP整流芯片之间的距离。先根据桥式整流器产品的内部空间，确定每个整流单元可合理占有的空间；再根据每个整流单元内所采用GPP整流芯片的只数，确定每只GPP整流芯片之间的距离。距离越大，越有利于产品内部热点的分散，也就越有利于桥式整流器产品的散热和热传导。
综上，使用多只GPP整流芯片进行并联的技术来制作桥式整流器，工艺简单但经济与技术效益却颇高，是电力电子器件制造技术的一次进步。
说明书毕。
Claims (3)
1.一种基于GPP整流芯片并联式的桥式整流器，其结构特征在于：内部由整流单元组成桥式整流电路；单相全波桥式整流器，内部由四个整流单元组成单相全波整流电路；三相全波桥式整流器，内部由六个整流单元组成三相全波整流电路。
2.根据权利要求1所述的整流单元，其特征在于：每个整流单元，由2-10只GPP整流芯片并联组合而成；同一整流单元内的GPP整流芯片，其阳性通过电极并联在一起，其阴极通过电极并联在一起；GPP整流芯片平铺焊接在同一电极上，合理分配整流器内部的空间面积，芯片之间有0-10mm的距离，用以分散热源，提高桥式整流器的导热能力。
3.根据权利要求2所述的GPP整流芯片，其特征在于：外型可以是正方形、长方形、正六角形、圆形。
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