[发明专利]一种微控制功率电路模块及其封装制造方法

说明书

本发明公开了一种微控制功率电路模块及其封装制造方法，其属于太阳能光伏的技术领域，其方案包括场效应管、控制芯片、储能单元和框架，所述控制芯片和储能单元均固定在所述框架的表面，所述场效应管与所述框架电连接，所述场效应管、储能单元和框架均与控制芯片电连接，本申请中的电路模块结构设计使得电路模块内的组件和电路模块本身的使用寿命大为提高的效果。

技术领域

本发明涉及太阳能光伏的技术领域，尤其是涉及一种微控制功率电路模块。

背景技术

太阳电池组件通常安装在地域开阔、阳光充足的地带。在长期使用中由于落上飞鸟、尘土、落叶等遮挡物，或者太阳电池组件方阵行间距不适合等原因，均会导致太阳电池组件局部形成阴影，而阴影区域的太阳能电池片的电流、电压将发生变化，局部呈现高功耗状态，造成组件输出功率损耗，甚至导致组件发热烧毁，严重影响组件的使用寿命，对电站发电产生安全隐患。为消除上述弊端，业界通常采用在电路中并联二极管，利用二极管的单向导通特性来将受遮挡影响的电池片旁路掉，以此保护光伏组件，维持光伏发电装置正常运行。

业界在选择旁路二极管时，要求二极管性能可以做到反向耐压大，额定电流高，结温温度高，热阻小，导通压降小，通常会选用两种类型的二极管作为旁路二极管：PN结硅二极管和肖特基势垒二极管。肖特基势垒二极管正向压降很低，电路功耗小，但反向势垒较薄，导致反向击穿电压比较低，反向漏电流比较大，容易因受热造成击穿；硅二极管的PN二极管，反向耐压高，漏电相对较低，缺点是正向压降偏大，功耗高，影响整体组件发电效率。

在实现本申请的过程中，发明人发现上述技术至少存在以下问题：选用PN结硅二极管或肖特基势垒二极管作为旁路二极管各有优缺点，但目前没有兼具两者优点同时又无两者短板的功率电路模块。

发明内容

为了解决目前暂未发现兼具PN结硅二极管或肖特基势垒二极管两者优点同时又无两者短板的功率电路模块的问题，本申请提供一种微控制功率电路模块及其封装制造方法。

第一方面，本申请提供一种微控制功率电路模块，采用如下的技术方案：

一种微控制功率电路模块，包括场效应管、控制芯片、储能单元和框架，所述控制芯片和储能单元均固定在所述框架的表面，所述场效应管与所述框架电连接，所述场效应管、储能单元和框架均与控制芯片电连接。

通过采用上述技术方案，利用场效应管本身具有的正向导通电阻极低，反向漏电极小以及电压驱动开启的特殊特性，采用由场效应管、控制芯片和储能单元组合的微控制电路技术方案取代现有模块技术单纯使用二极管来实现旁路功能的常规做法，经试验验证可知，该电路模块正向导通压降可降低3倍以上，光伏组件电路由模块引起的功率损耗可降低3倍以上，相同条件下，该电路模块结温可降低80~100℃，模块工作时的发热量大为降低，相同条件下，该电路模块反向最大耐压值可提升1.2~8倍以上，模块的耐热能力大为提高，综合以上效果，该电路模块使得组件和模块本身的使用寿命大为提高。

在一个具体的可实施方案中，所述框架包括第一基岛和第二基岛，所述控制芯片和储能单元均固定在所述第一基岛的表面，所述场效应管的漏极与所述第一基岛电连接，所述场效应管的栅极、场效应管的源极、储能单元的正极、储能单元的负极、第一基岛分别与控制芯片上对应的接口电连接，所述场效应管的源极与第二基岛电连接。

在一个具体的可实施方案中，所述场效应管的源极通过金属桥接导体与第二基岛电连接。

在一个具体的可实施方案中，所述控制芯片和储能单元与第一基岛之间通过绝缘介质固定。

在一个具体的可实施方案中，所述第一基岛和第二基岛上均开设有汇流条通孔和储锡槽。

在一个具体的可实施方案中，所述场效应管、控制芯片和储能单元采用独立设计和/或集成设计的方式。

第二方面，本申请提供一种微控制功率电路模块的封装制造方法，采用如下的技术方案：