[发明专利]集成电流传感器磁芯的功率半导体模块

说明书

一种集成电流传感器磁芯的功率半导体模块，包括输出电极、采样控制端子、底板、陶瓷基板、外壳，所述输出电极连接有平行于底板方向设置的输出电极臂，所述输出电极臂与陶瓷基板相连，所述输出电极臂上套有传感器磁芯，所述传感器磁芯具有一个朝上的磁芯开口，所述外壳在位于磁芯开口上方的对应位置处设有插孔。本发明将电流传感器磁芯集成在功率半导体模块的内部，在需要进行电流采样时，仅需在磁芯开口处插入霍尔元件即可，省略了现有技术中在功率半导体模块外部安装电流传感器的步骤，增加了控制系统的集成度、小型化程度以及稳定性，且降低了后续使用成本。

技术领域

本发明涉及电力电子领域，具体涉及集成电流传感器磁芯的功率半导体模块。

背景技术

功率半导体模块的拓扑结构为单管、两单元、六单元等，可以根据需要组合成半桥、三相全桥等电路形式。在实际使用过程中，常常需要获取输出电流值。

传统功率半导体模块不具备电流采样功能，因此，在需要测量输出电流时，需要将功率半导体模块的交流输出电极与母排相连，并在母排上安装电流传感器，从而将采样到的电信号传输给控制部分。

这种方案存在的缺陷是：在母排上安装电流传感器占用空间较大，有时甚至需要将母排折弯来配合电流传感器的安装，在不需要测量电流值的时候又需要繁琐的拆除线路，这种方式不仅不利于系统小型化，而且安装麻烦、成本较高，且响应速度较慢。

发明内容

发明目的：针对上述问题，本发明旨在提供一种集成电流传感器磁芯的功率半导体模块。

技术方案：一种集成电流传感器磁芯的功率半导体模块，包括输出电极、采样控制端子、底板、陶瓷基板、外壳，所述输出电极连接有平行于底板方向设置的输出电极臂，所述输出电极臂与陶瓷基板相连，所述输出电极臂上套有传感器磁芯，所述传感器磁芯具有一个朝上的磁芯开口，所述外壳在位于磁芯开口上方的对应位置处设有插孔。

进一步的，所述输出电极臂与陶瓷基板通过超声波焊接方式或者邦定铝线方式相连。

进一步的，所述插孔的尺寸不大于磁芯开口的尺寸。

进一步的，所述传感器磁芯为霍尔电流传感器磁芯。

进一步的，所述传感器磁芯为开环霍尔电流传感器磁芯。

有益效果：本发明将电流传感器磁芯集成在功率半导体模块的内部，在需要进行电流采样时，仅需在磁芯开口处插入霍尔元件即可，省略了现有技术中在功率半导体模块外部安装电流传感器的步骤，更有利于控制器的集成及功率半导体模块的保护。同时，霍尔电流传感器的测量精度较高、测量频率范围较广并具有良好的隔离效果，开环霍尔电流传感器能够满足较大电流的测量需求。在无需进行电流采样时，可以实现功率半导体模块的正常使用并且不影响外形美观。本发明增加了控制系统的集成度、小型化程度以及稳定性，且降低了后续使用成本。

附图说明

图1是本发明的第一种连接方式的内部结构示意图；

图2是本发明的第二种连接方式的内部结构示意图；

图3是本发明的第一种连接方式的结构示意图；

图4是本发明的第二种连接方式的结构示意图；

图5是本发明实施例的结构示意图。

具体实施方式

如图1所示，一种集成电流传感器磁芯的功率半导体模块，包括输出电极1、负电极2、正电极3、采样控制端子4、底板5、陶瓷基板6、外壳7，所述输出电极1连接有平行于底板5方向设置的输出电极臂8，所述输出电极臂8与陶瓷基板6相连，所述输出电极臂8上套有传感器磁芯9，所述传感器磁芯9为开环霍尔电流传感器磁芯。使每相交流输出电极1通过一个传感器磁芯9。所述传感器磁芯9具有一个朝上的磁芯开口。