CN105450044A - 三联对称三电平igct相模块 - Google Patents

Abstract

本发明实施例公开了一种三联对称三电平IGCT相模块，属于电力电子技术领域。所述相模块包括：多个功率组件、压装装置和散热组件，多个功率组件包括第一至第三功率串；散热组件包括支撑管和固定在第一功率串、第二功率串、及第三功率串上的散热器，散热器用于将功率组件产生的热量散发出去；压装装置包括上压板和下压板，压装装置用于将第一功率串、第二功率串、及第三功率串压装在以上压板、支撑管和下压板组成的框架内，第二功率串和第三功率串以经过第一功率串的纵向线对称。本发明的三电平IGCT相模块集成度高、杂散电感小、压装力控制精准、压装均匀性好、维护方便，能充分发挥出IGCT器件的潜在能力，大大提升了相模块的输出能力。

Description

三联对称三电平IGCT相模块

技术领域

本发明涉及电力电子技术领域，特别涉及一种三联对称三电平IGCT(IntegratedGateCommutatedThyrisitor，集成门极换流晶闸管)相模块。

背景技术

随着半导体器件的迅速发展，以绝缘栅双极晶体管(IGBT)、功率金属氧化物半导体场效应管(PowerMOSFET)、集成门极换流晶闸管(IGCT)为代表的大功率全控器件得到急速发展。

集成门极换流晶闸管(IGCT)是一种高效率、可靠性高的电力半导体器件，它由门极关断晶闸管(GTO，GateTurn-offThyrisitor)发展而来。IGCT在开通时是一个门极可关断晶闸管(GTO)，而在关断时是一个晶体管，兼具晶体管开关速度快、开关损耗低和晶闸管导通损耗低、阻断电压高、输出电流大的特点，所以它集绝缘栅双极晶体管(IGBT)的高速开关特性和GTO的高阻断电压及低导通损耗特性于一体。

中性点钳位(NPC，Electro-magneticInterference)三电平电路是目前最为成熟的三电平电路，具有结构简单、使用功率器件少、技术成熟可靠的优点，无需通过串联器件即可实现变频器的高压大功率输出，由于集成门极换流晶闸管(IGCT)兼具开关速度快、损耗低、阻断电压高、输出电流大等优点，将IGCT应用到该三电平电路的功率相模块中则会具有超大功率的输出能力。完整的三电平IGCT相模块可以包括IGCT、续流二极管、箝位二极管、吸收回路及散热组件等。但由于IGCT对电路连接中杂散电感的分布要求较为苛刻，需要有效、巧妙的布置各器件，一方面是保证必须的电气性能，另一方面尽可能降低回路的杂散电感，同时充分考虑到半导体元件的压装、器件散热、工程维护等各方面问题，以上种种问题都是IGCT相模块设计时所必须考虑的。相模块是IGCT器件应用的集成，也是相模块设计的核心部件，所以设计一种结构简单、杂散电感小、便于维护、成熟可靠的IGCT相模块具有重要意义。

发明内容

本发明提供一种三联对称三电平IGCT相模块，集成度高、杂散电感小、压装力控制精准、压装均匀性好、维护方便，能充分发挥出IGCT器件的潜在能力，大大提升了相模块的输出能力。

所述技术方案如下：

本发明实施例提供了一种三联对称三电平IGCT相模块，其包括多个功率组件、压装装置和散热组件，多个功率组件，包括四个IGCT，四个续流二极管，两个中点箝位二极管，两个吸收二极管，两组箝位吸收电容，所述功率组件中的四个IGCT构成第一功率串，四个续流二极管构成第二功率串，两个吸收二极管和两个中点箝位二极管构成第三功率串；散热组件，包括支撑管和固定在所述第一功率串、第二功率串、及第三功率串上的散热器，所述散热器用于将所述功率组件产生的热量散发出去；压装装置，包括上压板和下压板，所述压装装置用于将所述第一功率串、第二功率串、及第三功率串压装在以所述上压板、所述支撑管和所述下压板组成的框架内，所述第二功率串和第三功率串以经过第一功率串的纵向线对称。

在本发明较佳的实施例中，所述压装装置还包括导柱、调节螺母、簧板、弹性件、螺栓、压力传递块；所述导柱能够相对于所述上压板移动以影响所述弹性件的形变量，所述导柱具有凹孔，所述凹孔在内壁上具有螺纹结构，所述螺栓啮合到所述导柱的凹孔中的螺纹结构，紧固螺母将所述支撑管和所述上压板、下压板牢固地固定在一起，所述弹性件设置于所述簧板和所述导柱之间，利用自身形变量传递压装力到所述功率组件，所述压力传递块用于在所述导柱和所要压装的所述功率组件之间进行压装力的均匀传递。

在本发明较佳的实施例中，所述上压板和下压板为铝合金材料制成，所述弹性件为碟形弹簧。

在本发明较佳的实施例中，所述压力传递块的圆锥部的锥角成90度。

在本发明较佳的实施例中，所述压装装置还包括加强板，设置在所述上压板和下压板的外侧，以增强所述上压板和下压板的强度。

在本发明较佳的实施例中，所述导柱的凹槽的底部在压装力达到时不超过所述上压板的表面。

在本发明较佳的实施例中，所述导柱在远离所述上压板的一端具有向外凸出的凸缘，所述弹性件的一端与凸缘接触，另一端与所述簧板相接触。

在本发明较佳的实施例中，所述导柱上端外侧设置螺纹，所述调节螺母的螺纹与所述导柱的螺纹相啮合。

在本发明较佳的实施例中，所述导柱上端外侧设置的螺纹及所述调节螺母的螺纹均采用细牙螺纹。

在本发明较佳的实施例中，所述支撑管为四根，所述散热组件还包括固定在2根支撑管上的进水管、固定在另2根支撑管上的出水管、与4根支撑管相连的汇流管、连接件，每根支撑管的左右两端设置有螺纹，其中一端的螺纹用于与紧固螺母紧固连接，另一端的螺纹用于与所述进水管或所述出水管连接，每根支撑管上设置有多个与所述连接件连接的水接口，所述散热器上也开设有用于连接所述连接件的水接口，所述汇流管通过所述连接件将所述散热器的水接口和所述支撑管的水接口进行连接。

在本发明较佳的实施例中，所述汇流管进行折弯并通过连接件将所述散热器和所述支撑管在相模块后部进行错位连接。

在本发明较佳的实施例中，所述支撑管和所述下压板配合处设置有定位件。

在本发明较佳的实施例中，所述压装装置通过螺纹补偿方式对三串功率串进行压装，压装时通过所述螺栓向所要压装的功率串施加压力，所述弹性件在压力作用下开始压缩变形，同时所述导柱开始上升，当导柱上升距离达到了压装力对应的所需距离就停止旋紧螺栓，压装力对应的所需距离通过检测装置进行检测。

在本发明较佳的实施例中，所述压装装置需要重新压装功率串时，先将卡簧放入导柱和上压板之间，然后将调节螺母往下旋，使其贴着卡簧，同时在卡簧和调节螺母之间作一个防松标记，然后将螺栓旋出来，然后再旋进去，当旋到卡簧可以抽出来就停止旋动螺栓，这时的压装力和重新压装之前是一致的。

在本发明较佳的实施例中，三串功率串可以通过压装机进行压装，压装时先将导柱、上压板、簧板、碟形弹簧通过压装机进行预压装，压装力通过压装机来调节以满足要求，然后将卡簧放入导柱和上压板之间，然后将调节螺母往下旋，使其贴着卡簧，再释放压装机压力，然后将压装装置通过螺栓压装到功率串上。

本发明实施例提供的技术方案带来的有益效果是：

通过将功率组件分为三串，对称的分布在上下压板之间，使得整个相模块的电气连接更加简洁、减小了相模块内部环流回路的杂散电感，充分发挥了IGCT器件本身的能力。并且采用螺纹补偿的方式提高了每串功率串上压装力的精准度和均匀性，保证了功率组件工作的可靠性，同时降低了零部件的加工精度，此外，还将支撑管兼作支撑和散热作用，同时合理布局散热支路，充分运用了模块的空间，使得模块更加紧凑。同时三串式设计可以针对有问题的功率串单独进行操作，无需解压其它两个功率串，使得相模块便于工程化应用，使得相模块的维护、检修更加方便。

上述说明仅是本发明技术方案的概述，为了能够更清楚了解本发明的技术手段，而可依照说明书的内容予以实施，并且为了让本发明的上述和其他目的、特征和优点能够更明显易懂，以下特举较佳实施例，并配合附图，详细说明如下。

附图说明

图1是本发明实施例提供的三电平IGCT相模块的三电平电路的拓扑图；

图2是本发明实施例提供的三电平IGCT相模块主视图；

图3是本发明实施例提供的三电平IGCT相模块的俯视图；

图4是本发明实施例提供的三电平IGCT相模块的压装装置的剖视图；

图5是本发明实施例提供的T形母排的结构示意图；

图6是本发明实施例提供的三电平IGCT相模块的散热组件的布局图。

具体实施方式

为更进一步阐述本发明为达成预定发明目的所采取的技术手段及功效，以下结合附图及较佳实施例，对依据本发明提出的IGCT相模块其具体实施方式、结构、特征及功效，详细说明如后。

有关本发明的前述及其他技术内容、特点及功效，在以下配合参考图式的较佳实施例详细说明中将可清楚的呈现。通过具体实施方式的说明，当可对本发明为达成预定目的所采取的技术手段及功效得以更加深入且具体的了解，然而所附图式仅是提供参考与说明之用，并非用来对本发明加以限制。

图1是本发明实施例提供的三电平IGCT相模块的三电平电路的拓扑图。其中，图1所示的电路只是三相中的一相的电路拓扑图。图2是本发明实施例提供的三电平IGCT相模块主视图。图3是本发明实施例提供的三电平IGCT相模块的俯视图。所述IGCT相模块充分发挥了IGCT器件本身的潜力，具有结构紧凑、杂散电感小、压装力精准、压装力均匀、散热能力强、易于维护等优点，请参阅图1至图3，所述IGCT相模块包括多个功率组件、多个压装装置2和散热组件3。

更具体地，该多个功率组件包括四个IGCTV1、V2、V3、V4，四个续流二极管D1、D2、D3、D4，两个中点箝位二极管D5、D6，两个吸收二极管D7、D8，两组箝位吸收电容C1、C2。

其中，由多个功率组件构成的三电平电路如图1所示，四个IGCTV1、V2、V3、V4依次串联连接于续流二极管D1的阴极和续流二极管D4的阳极之间，续流二极管D1的阳极与续流二极管D2的阴极电性相连，续流二极管D2的阳极与续流二极管D3的阴极电性相连，续流二极管D3的阳极与续流二极管D4的阴极电性相连，中点箝位二极管D5的阴极电性连接于续流二极管D1的阳极、续流二极管D2的阴极之间的节点，中点箝位二极管D5的阳极与中点箝位二极管D6的阴极电性相连，中点箝位二极管D6的阳极电性连接于续流二极管D3的阳极、续流二极管D4的阴极之间的节点，吸收二极管D7的阳极与续流二极管D1的阴极电性相连，吸收二极管D7的阴极依次通过箝位吸收电容C1、C2与吸收二极管D8的阳极电性相连，吸收二极管D8的阴极与续流二极管D4的阳极电性相连。

进一步地，三电平电路还可以包括外围部件，例如电感L1、L2，电阻R2、R3。其中，电感L1的一端与IGCTV1电性相连，另一端与电阻R2的一端相连，电阻R2的另一端连接于吸收二极管D7和吸收电容C1之间的节点，电感L2的一端与IGCTV4电性相连，另一端与电阻R3的一端相连，电阻R3的另一端连接于吸收二极管D8和吸收电容C2之间的节点。

如图2和图3所示，功率组件中的四个IGCT6构成第一功率串15，四个续流二极管31构成第二功率串13，两个吸收二极管32和两个中点箝位二极管9构成第三功率串14。每一串上均固定有散热组件3中的散热器10，优选地，每一串上还固定有绝缘部件5，绝缘部件5可以有效地避免电能从功率组件传递给压装装置2，以便保证相关设备和人员的安全。相模块通过压装装置2将三串功率串压装在上压板1和下压板7之间，三串功率串呈三角形排列。其中，三串功率串中的功率组件依次紧密相邻，使得整体排布紧凑，减小相模块的宽度和体积。并且该压装装置2有效保证了三串功率串中功率组件压装力传递的均匀性，并且相模块内部电气连接对称，杂散电感小，能充分发挥IGCT器件本身的能力，此外，此相模块极大方便了维护，可以针对有问题的功率串单独进行操作，无需解压其它两个功率串，方便拆装、维修。该压装装置的具体结构如图4所示。

图4是本发明实施例提供的三电平IGCT相模块的压装装置的剖视图。图5是本发明实施例提供的母排的结构示意图。请参考图4和图5，压装装置可以包括上压板1和下压板7。优选地，压装装置还可以包括加强板4、导柱20、调节螺母19、簧板22、弹性件(例如碟形弹簧23)、螺栓24、压力传递块25。优选地，压装装置还可以包括重新压装时和通过压装机压装时所需的卡簧21，上述压装装置将三串功率串压装在以散热组件的支撑管16、上压板1、加强板4和下压板7组成的整体框架内，上压板1和下压板7之间对称地堆叠此三串功率串，三串功率串呈三角形排列，且第二功率串13和第三功率串14以经过第一功率串15的纵向线对称。

更具体地，上压板1和下压板7设置在三串功率串的两端，上压板1和下压板7之间采用4根支撑管16固定连接，以容纳并固定三串功率串。上压板1和下压板7优选为铝合金材料制成，这样不仅可以减轻重量，而且还可以保持其具有足够的强度和刚度，例如，能承受120kN的压装力，并且铝合金材料产生的变形量足够小。

加强板4，设置在上压板1和下压板7的外侧，以进一步增强上压板1和下压板7的强度。优选地，加强板4由不锈钢材料制成。

导柱20穿过上压板1并与螺栓24连接，导柱20能够相对于上压板1移动以影响碟形弹簧23的形变量。导柱20具有凹孔，凹孔在内壁上具有螺纹结构。

螺栓24啮合到导柱20的凹孔中的螺纹结构。螺栓24需要能承受功率组件的压装力的转移，所以需要根据具体情况进行强度校核，以选择合适的螺栓规格。优选地，螺栓24为球头螺栓。

调节螺母19与导柱20相配合，优选地，导柱20上端外侧设置螺纹，调节螺母19的螺纹与导柱20的螺纹相啮合优选地，导柱20上端外侧设置的螺纹及调节螺母19的螺纹均采用细牙螺纹，以能够承受压装力而不变形。

弹性件可选为碟形弹簧23，其设置于簧板22和导柱20之间，且围绕导柱20设置，碟形弹簧23利用自身形变量传递压装力到功率组件，同时其具有一定的伸缩性以消除外界振动对压装力的影响，以进一步保证压装力持续恒久地保持在所要求的特定范围内。优选地，导柱20在远离上压板1的一端具有向外凸出的凸缘，弹性件的一端与凸缘接触，另一端与簧板22相接触，簧板22起支撑、加强作用，并尽可能地降低上压板1在压装过程中所产生的变形量。本发明实施例中，碟形弹簧23的数量优选为3片，实际中，还可以针对尺寸要求相应增加，通过增加碟形弹簧23的数量以增加碟形弹簧23的变形量，从而可以提高压装力的精度。

压力传递块25设置在导柱20底部，大致呈圆锥状，用于在导柱20和所要压装的功率组件之间进行压装力的均匀传递，其能够将压装力平衡且均匀的传递给功率串。通过大量实验验证，当压力传递块25的圆锥部的锥角成90度时，压力传递块25的平衡效果最佳，能有效保证功率串压装力传递的均匀性。

卡簧21，设置在导柱20的靠近上压板1的一端的凹槽内，卡簧21能够承受压装力而不发生变形，同时在压装力达到时其厚度要配合导柱20和调节螺母19，使其能插入上压板1、导柱20、调节螺母19之中。导柱20的凹槽的底部在压装力达到时不超过上压板1的表面，以便能够将卡簧21置于上压板1的表面，保持卡簧21的稳定性。

优选地，压装装置还可以包括紧固螺母，紧固螺母用于将支撑管16和上压板1和下压板7牢固地固定在一起，因此上压板1和下压板7能够被紧固螺母和支撑管16牢固地固定。

本发明实施例的三电平IGCT模块的吸收电路(即由吸收二极管D7、D8、吸收电容C1、C2、电感L1、L2、电阻R2、R3构成的电路)布置紧凑，箝位吸收电容8直接并联于器件两端。箝位吸收电容一端通过压装于第二功率串14内的连接母排连接，使得吸收电容与箝位吸收二极管之间的连接母排很短，尽可能降低了其连接的杂散电感，因为该回路的杂散电感对IGCT的性能影响较大，所以这种布置方式使IGCT的能力得到了较大发挥，箝位吸收电容另一端通过绝缘子11及支撑架12进行固定，以支撑电容，提高其抗震性能。

本发明实施例三电平IGCT模块对外接口有两种：电气接口、机械接口、水路接口。水路接口包括进水管30的进水口和出水管29的出水口，机械接口为设置在加强板4上的安装孔和吊装孔，用于相模块的安装及吊装运输。电气接口包括DC+母排(即正母排)、DC-母排(即负母排)、NP母排(即中性点母排)、PH母排(即输入或输出母排)，除NP母排外，其余母排均采用多层薄铜板或紫铜带叠合而成，模块出线均在后端且母排为“T”形(如图5)，母排一端短接位于三电平电路的IGCT、续流二极管、箝位二极管的相应极位，另一端直接从“T”形另一端引出。

图6是本发明实施例提供的三电平IGCT相模块的散热组件的布局图。请参考图6，散热组件包括散热器10、4根支撑管16、固定在2根支撑管16上的进水管30、固定在另2根支撑管16上的出水管29、与4根支撑管相连的汇流管27、连接件28。

具体地，相邻散热器10之间可以固定有一个功率组件。散热器10用于散去工作中功率组件的热量使之稳定运行。散热器可以采用水冷散热器，也可以采用风冷散热器。本发明实施例中的散热器10通过铝合金材质内盘不锈钢管整体铸压而成，散热器10两侧面均布有不锈钢管，可进行双面散热，散热器10的后部加工有接线排，可直接进行电气连接，例如与功率组件之间的电气连接。三串功率串内部的半导体组件通过散热器10本身及其后部的接线端来完成电路的连接，考虑到三串功率串的散热器间可能存在一定的高度差，所以散热器14后部的接线端的连接通过多层薄铜板或紫铜带叠合而成。

支撑管16穿过上压板1和下压板7。上压板1和下压板7通过支撑管16进行紧固和定位，即使激烈的振动也不易对压装力产生影响。优选地，支撑管16内设置有供流体流通的流道，当流道内部通入冷却液时，可以有效地带走由功率组件(即三串功率串中的器件)散出的热量，从而利于功率组件更好、更稳定的工作。

优选地，支撑管16为厚不锈钢管，其中2根汇流合并作为进水支撑管，另2根汇流合并作为出水支撑管，支撑管16的左右两端设置有螺纹用于固定连接，2根支撑管16其中一端的螺纹用于与紧固螺母紧固连接，另一端螺纹用于与进水管30连接。另2根支撑管16其中一端的螺纹用于与紧固螺母紧固连接，另一端螺纹用于与出水管29连接。支撑管16通过汇流管27两两并联，每根支撑管16上设置有多个水接口，该水接口具有螺纹结构，用于与连接件28(例如快接插头)连接，并且散热器10上也开设有用于连接连接件28的水接口，该水接口具有螺纹结构，汇流管27通过连接件28将散热器10的水接口和支撑管16的水接口进行连接。支撑管16一方面要承受功率组件的压装力，另一方面也充当冷却管路的作用，支撑管16内部通冷却液(例如，去离子水)通过分布于其上的若干个水接口和汇流管27并行流经若干只散热器10为功率组件进行散热，确保功率组件工作过程中的产生的热量能被有效带走。支撑管16兼有压装支撑和冷却管作用，支撑管16与散热器间通过上述设计的汇流管连接，能够适应高电压、大电流的电气设计规范，独特的相模块的散热组件兼顾了压装装置支撑和冷却散热功能，保证了功率组件产生的热量能有效传递出去。

优选地，支撑管16和下压板7配合处设置有定位件，定位件可以有效阻止支撑管16和下压板7发生相对转动。

优选地，为了满足绝缘要求、流阻上的匹配，同时充分利用模块空间，对设置于相模块的汇流管27进行相应的折弯并通过连接件28将散热器10和支撑管16在相模块后部进行错位连接。优选地，汇流管27采用塑料制成。

并且，支撑管16的截面选取时要考虑两个因素：一方面要有足够的强度以承受功率组件的压装力，同时支撑管16的直线度要很精确以保证传递力的均匀性；另一方面其内部中空的面积要足够大以满足相模块散热所需要的冷却液流量。支撑管16的布置要考虑与散热器及功率器件间的间距，保证有足够的电气间隙，同时支撑管16和散热器间连接的汇流管27要确保有足够的长度来满足水电阻和爬电距离要求，以适应高电压、大电流的电气设计规范要求。

下面详细说明相模块压装过程和散热过程：压装时是压装装置通过螺纹补偿的方式对三串功率串进行压装的，首先将第一至第三功率串中的功率组件和各自相应的散热器相互叠加成串状结构，并在确保间隔距离的情况下使其彼此平行。再把三串功率串依次分别安放到上压板1和下压板7之间，以一串压装为例，通过螺栓24向此所要压装的功率串施加压力，碟形弹簧23在压力作用下开始压缩变形，同时导柱20开始上升，导柱20上升距离和压力值存在一定的关系，通过测量导柱20上升的距离就可以知道压力是否满足要求，当导柱20上升距离达到了压装力对应的所需距离就可以停止旋紧螺栓24，实际中，即对螺栓24施力，即将螺栓24往下旋一部分，导柱20随之上升所需距离后停止，碟形弹簧23的形变量所对应的压力即是将要传递到功率串上的压装力，形变的碟形弹簧23将压装力通过导柱20、压力传递块25传递到功率串上，从而完成压装过程，压装力对应的所需距离通过检测装置进行检测，因导柱20采用细牙螺纹，因此可以采用上述螺纹补偿方式精确保证压装力的大小。后期如果压装装置需要重新压装功率串时，先将卡簧22放入导柱20和上压板1之间，然后将调节螺母19往下旋，使其贴着卡簧21，同时在卡簧21和调节螺母19之间作一个防松标记，然后可以将螺栓24旋出来，然后再旋进去，当旋到卡簧21可以抽出来就可以停止旋动螺栓24，这时的压装力和重新压装之前是一致的。散热时，冷却液(例如，去离子水)通过进水管30的进水口进入其中两根支撑管16内部，并通过分布于支撑管16上的若干个水接口进入各散热器的其中一根汇流管27，经汇流管27分散给各散热器，冷却液在散热器中完成热交换后汇聚到散热器的另一根汇流管27，经另一根汇流管27和另外两根支撑管16后从出水管29的出水口流出。

另外，压装三串功率串时也可以分别配合压装机进行压装，压装时先将导柱20、上压板1、簧板22、碟形弹簧23通过压装机进行预压装，压装力可以通过压装机来调节以满足要求，然后将卡簧22放入导柱和上压板1之间，然后将调节螺母19往下旋，使其贴着卡簧21，再释放压装机压力，然后将压装装置通过螺栓24压装到功率串上。

综上所述，本实施例提供的IGCT相模块，通过将功率组件分为三串，对称的分布在上下压板之间，使得整个相模块的电气连接更加简洁、减小了相模块内部环流回路的杂散电感，充分发挥了IGCT器件本身的能力。并且采用螺纹补偿的方式提高了每串功率串上压装力的精准度和均匀性，保证了功率组件工作的可靠性，同时降低了零部件的加工精度，此外，还将支撑管兼作支撑和散热作用，同时合理布局散热支路，充分运用了模块的空间，使得模块更加紧凑。同时三串式设计可以针对有问题的功率串单独进行操作，无需解压其它两个功率串，使得相模块便于工程化应用，使得相模块的维护、检修更加方便。

此外，相模块的压装装置采用螺纹补偿方式进行压装，通过确定碟形弹簧的变形量(或者导柱上升的高度)或者配合压装机来精确保证压装力的大小。并且相模块的压装方式只需要第一次确定好压装力，后续的更换、压装都能保证压装力和之前的压装力一致，使得压装更加可靠和方便。

以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制，虽然本发明已以较佳实施例揭露如上，然而并非用以限定本发明，任何熟悉本专业的技术人员，在不脱离本发明技术方案范围内，当可利用上述揭示的技术内容作出些许更动或修饰为等同变化的等效实施例，但凡是未脱离本发明技术方案内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明技术方案的范围内。

Claims (15)

1.一种三联对称三电平IGCT相模块，包括：

多个功率组件，包括四个IGCT，四个续流二极管，两个中点箝位二极管，两个吸收二极管，两组箝位吸收电容，所述功率组件中的四个IGCT构成第一功率串，四个续流二极管构成第二功率串，两个吸收二极管和两个中点箝位二极管构成第三功率串；

散热组件，包括支撑管和固定在所述第一功率串、第二功率串、及第三功率串上的散热器，所述散热器用于将所述功率组件产生的热量散发出去；

压装装置，包括上压板和下压板，所述压装装置用于将所述第一功率串、第二功率串、及第三功率串压装在以所述上压板、所述支撑管和所述下压板组成的框架内，所述第二功率串和第三功率串以经过第一功率串的纵向线对称。

2.根据权利要求1所述的三联对称三电平IGCT相模块，其特征在于，所述压装装置还包括导柱、调节螺母、簧板、弹性件、螺栓、压力传递块；所述导柱能够相对于所述上压板移动以影响所述弹性件的形变量，所述导柱具有凹孔，所述凹孔在内壁上具有螺纹结构，所述螺栓啮合到所述导柱的凹孔中的螺纹结构，紧固螺母将所述支撑管和所述上压板、下压板牢固地固定在一起，所述弹性件设置于所述簧板和所述导柱之间，利用自身形变量传递压装力到所述功率组件，所述压力传递块用于在所述导柱和所要压装的所述功率组件之间进行压装力的均匀传递。

3.根据权利要求2所述的三联对称三电平IGCT相模块，其特征在于，所述上压板和下压板为铝合金材料制成，所述弹性件为碟形弹簧。

4.根据权利要求2所述的三联对称三电平IGCT相模块，其特征在于，所述压力传递块的圆锥部的锥角成90度。

5.根据权利要求2所述的三联对称三电平IGCT相模块，其特征在于，所述压装装置还包括加强板，设置在所述上压板和下压板的外侧，以增强所述上压板和下压板的强度。

6.根据权利要求2所述的三联对称三电平IGCT相模块，其特征在于，所述导柱的凹槽的底部在压装力达到时不超过所述上压板的表面。

7.根据权利要求2所述的三联对称三电平IGCT相模块，其特征在于，所述导柱在远离所述上压板的一端具有向外凸出的凸缘，所述弹性件的一端与凸缘接触，另一端与所述簧板相接触。

8.根据权利要求2所述的三联对称三电平IGCT相模块，其特征在于，所述导柱上端外侧设置螺纹，所述调节螺母的螺纹与所述导柱的螺纹相啮合。

9.根据权利要求8所述的三联对称三电平IGCT相模块，其特征在于，所述导柱上端外侧设置的螺纹及所述调节螺母的螺纹均采用细牙螺纹。

10.根据权利要求2所述的三联对称三电平IGCT相模块，其特征在于，所述支撑管为四根，所述散热组件还包括固定在2根支撑管上的进水管、固定在另2根支撑管上的出水管、与4根支撑管相连的汇流管、连接件，每根支撑管的左右两端设置有螺纹，其中一端的螺纹用于与紧固螺母紧固连接，另一端的螺纹用于与所述进水管或所述出水管连接，每根支撑管上设置有多个与所述连接件连接的水接口，所述散热器上也开设有用于连接所述连接件的水接口，所述汇流管通过所述连接件将所述散热器的水接口和所述支撑管的水接口进行连接。

11.根据权利要求10所述的三联对称三电平IGCT相模块，其特征在于，所述汇流管进行折弯并通过连接件将所述散热器和所述支撑管在相模块后部进行错位连接。

12.根据权利要求10所述的三联对称三电平IGCT相模块，其特征在于，所述支撑管和所述下压板配合处设置有定位件。

13.根据权利要求2所述的三联对称三电平IGCT相模块，其特征在于，所述压装装置通过螺纹补偿方式对三串功率串进行压装，压装时通过所述螺栓向所要压装的功率串施加压力，所述弹性件在压力作用下开始压缩变形，同时所述导柱开始上升，当导柱上升距离达到了压装力对应的所需距离就停止旋紧螺栓，所述压装力对应的所需距离通过检测装置进行检测。

14.根据权利要求2所述的三联对称三电平IGCT相模块，其特征在于，所述压装装置需要重新压装功率串时，先将卡簧放入导柱和上压板之间，然后将调节螺母往下旋，使其贴着卡簧，同时在卡簧和调节螺母之间作一个防松标记，然后将螺栓旋出来，然后再旋进去，当旋到卡簧可以抽出来就停止旋动螺栓，这时的压装力和重新压装之前是一致的。

15.根据权利要求2所述的三联对称三电平IGCT相模块，其特征在于，三串功率串分别通过压装机进行压装，压装时先将导柱、上压板、簧板、碟形弹簧通过压装机进行预压装，压装力通过压装机来调节以满足要求，然后将卡簧放入导柱和上压板之间，然后将调节螺母往下旋，使其贴着卡簧，再释放压装机压力，然后将压装装置通过螺栓压装到功率串上。