三电平模块、三电平功率变换系统和车辆的制作方法

本公开涉及功率模块，尤其涉及一种三电平模块、三电平功率变换系统和车辆。

背景技术：

1、目前主流高压大电流功率模块普遍采用两电平拓扑，虽具备结构简单、封装成本可控的优势，但始终存在开关损耗偏高、输出谐波含量大的固有缺陷。三电平模块的拓扑可针对性改善上述问题，然而受其常规封装设计的固有局限影响，会导致单相三电平模块整体尺寸偏大。

技术实现思路

1、本公开第一方面实施例提出一种三电平模块，包括：

2、基板，所述基板的上表面设有相互绝缘的多个功率导电区域；

3、多个信号引出单元，设置在所述基板的上方，各所述信号引出单元的上表面设有多个信号导电区域，各所述信号导电区域上设有沿垂直于所述信号引出单元所在平面、向远离所述基板上表面方向延伸的信号端子连接件；

4、多个功率开关芯片，分别构成上桥臂开关组、下桥臂开关组和钳位开关组，各开关组的功率开关芯片的功率端子连接至对应的所述功率导电区域以完成功率回路的互连导通，各开关组的功率开关芯片的信号端子连接至对应的信号端子连接件以接收驱动信号，使所述三电平模块选择性地工作于两电平逆变模式或三电平逆变模式。

5、本公开第二方面实施例提出一种三电平功率变换系统，包括：第一方面实施例提出的三电平模块。

6、本公开第三方面实施例提出一种车辆，包括：第一方面实施例提出的三电平模块。

7、本公开的实施例提供的技术方案至少带来以下有益效果：

8、本公开实施例的三电平模块、三电平功率变换系统和车辆，所述三电平模块包括：基板，基板的上表面设有相互绝缘的多个功率导电区域；多个信号引出单元，设置在基板的上方，各信号引出单元的上表面设有多个信号导电区域，各信号导电区域上设有沿垂直于信号引出单元所在平面、向远离基板上表面方向延伸的信号端子连接件；多个功率开关芯片，分别构成上桥臂开关组、下桥臂开关组和钳位开关组，各开关组的功率开关芯片的功率端子连接至对应的功率导电区域以完成功率回路的互连导通，各开关组的功率开关芯片的信号端子连接至对应的信号端子连接件以接收驱动信号，使三电平模块选择性地工作于两电平逆变模式或三电平逆变模式。本公开将信号端子沿垂直基板方向引出，省去了横向平面的大量排布空间，大幅缩小模块整体尺寸，解决了传统单相三电平模块体积偏大的问题。

9、应当理解的是，以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性和解释性的，并不能限制本公开。

1.一种三电平模块（1000），其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的三电平模块（1000），其特征在于，所述多个功率导电区域（110）包括直流母线正端区域（111）、直流母线负端区域（112）、中点电位区域（113）、交流输出端区域（114）和用于实现相邻桥臂功率连接的桥间过渡导电区域（115）；其中，

3.根据权利要求2所述的三电平模块（1000），其特征在于，所述桥间过渡导电区域（115），包括第一过渡导电区域（1151）和第二过渡导电区域（1152）；其中，

4.根据权利要求3所述的三电平模块（1000），其特征在于，所述功率开关芯片的功率端子包括漏极；其中，

5.根据权利要求4所述的三电平嵌入式模式（1000），其特征在于，所述多个信号引出单元（200）设置在所述基板（100）的上表面，各所述信号引出单元在所述基板（100）上的垂直投影与所述信号引出单元所对应的开关组不存在重叠；

6.根据权利要求4所述的三电平模块（1000），其特征在于，所述多个信号引出单元（200）设置在所述基板（100）的上方且与所述基板（100）的上表面相间隔，各所述信号引出单元在所述基板（100）上的垂直投影与所述信号引出单元所对应的开关组形成至少部分重叠；

7.根据权利要求1所述的三电平模块（1000），其特征在于，所述多个信号引出单元（200）沿所述基板（100）的纵向中心轴依次排列为第一信号引出单元（210）、第二信号引出单元（220）和第三信号引出单元（230）；其中，

8.根据权利要求7所述的三电平模块（1000），其特征在于，所述多个信号引出单元（200）设置在所述基板（100）的上表面，各所述信号引出单元在所述基板（100）上的垂直投影与所述信号引出单元所对应的开关组不存在重叠；其中，

9.根据权利要求7所述的三电平模块（1000），其特征在于，所述多个信号引出单元（200）设置在所述基板（100）的上方且与所述基板（100）的上表面相间隔，各所述信号引出单元在所述基板（100）上的垂直投影与所述信号引出单元所对应的开关组形成至少部分重叠；

10.根据权利要求8或9所述的三电平模块（1000），其特征在于，所述信号端子连接件还包括第八信号端子插针（241）；其中，

11.根据权利要求8或9所述的三电平模块（1000），其特征在于，所述信号端子连接件还包括第九信号端子插针（251）；其中，

12.根据权利要求1-9中任一项所述的三电平模块（1000），其特征在于，所述信号引出单元沿垂直于所述基板（100）的上方且远离所述基板（100）上表面的方向，从下至上依次设置有下表面导电金属层、绝缘介质层和上表面导电金属层。

13.一种三电平功率变换系统，其特征在于，包括：如权利要求1-12中任一项所述的三电平模块。

14.一种车辆，其特征在于，包括：如权利要求1-12中任一项所述的三电平模块。