本发明属于电力电子，尤其涉及一种anpc功率模块。
背景技术：
1、anpc(active neutral point clamped，有源型中性点箝位型)变换器相比传统的npc(neutral point clamped，中性点箝位型)变换器，使用了全控型开关组件(及其续流二极管)代替二极管实现中点钳位，提高了系统控制的自由度。在单颗模块中，连接直流侧正负极的开关管称为外管，连接交流侧的开关管称为内管，连接直流侧中性点的开关管称为钳位管。
2、anpc因具有6个不同位置的全控型器件，从而出现了各种方式的驱动控制方案。但由于单一器件的局限性以及控制的有限性，无法实现各位置器件的损耗均衡；
3、大功率系统的应用，功率器件的电压、电流、频率等规格都在不断的提升。就功率模块而言，器件使用的数量、尺寸的大小也在逐渐增加，使得功率回路上的线变长、变宽。传统的dc link电容滤波设计由于距离过远，特性较差，无法达到理想的滤波效果，因此高频开关动作容易引起电压尖峰过高，实际工作电压范围受限；也给系统的emc带来显著的负面,导致工作电压范围无法实现最优化。
4、因此，如何在应用电容滤波的同时尽可能高效率的抑制驱动干扰，降低所需的成本与功空间，提升器件的整体性能，是一个亟待解决的问题。
技术实现思路
1、有鉴于此，本发明的目的之一在于提供一种anpc功率模块，可以有效改善高频开关动作瞬间动态的电压尖峰，改善振荡的频率，增加器件可允许工作的电压范围，防止emi噪声蹿出系统。
2、为实现上述目的，本发明提供了一种anpc功率模块，包括至少一个功率模块，所述功率模块包括六个开关组件、dc端、gnd端和sw端，每个所述开关组件包括至少一颗开关元器件，所述六个开关组件包括两个外管、两个内管和两个钳位管，所述dc端包括dc正端和dc负端，每个所述外管和对应的钳位管串联形成一个开关桥臂，所述开关桥臂的两端分别电连接gnd端和一个dc端，所述开关桥臂的桥臂中点与一个内管电连接，所述内管的另一端与sw端电连接，所述钳位管所包括的开关元器件为igbt器件，所述外管所包括的开关元器件为igbt器件，所述内管所包括的开关元器件为宽禁带器件；
3、在每个所述内管与开关桥臂的电连接处设置额外的电容引出端子，所述电容引出端子用于设置一高频滤波电容，所述高频滤波电容的两端分别与两个开关桥臂对应的电容引出端子电连接。
4、优选地，包括至少一个功率模块，所述功率模块包括六个开关组件、dc端、gnd端和sw端，每个所述开关组件包括至少一颗开关元器件，所述六个开关组件包括两个外管、两个内管和两个钳位管，所述dc端包括dc正端和dc负端，每个所述外管和对应的钳位管串联形成一个开关桥臂，所述开关桥臂的两端分别电连接gnd端和一个dc端，所述开关桥臂的桥臂中点与一个内管电连接，所述内管的另一端与sw端电连接，其特征在于，
5、所述钳位管所包括的开关元器件为igbt器件，所述外管所包括的开关元器件为igbt器件，所述内管所包括的开关元器件为宽禁带器件；
6、在每个所述内管与开关桥臂的电连接处设置额外的电容引出端子，所述电容引出端子用于设置一高频滤波电容，所述高频滤波电容的两端分别与两个开关桥臂对应的电容引出端子电连接。
7、在每个所述开关桥臂的两端分别设置一个额外的导流引出端子，所述导流引出端子用于在所述anpc功率模块外部设置额外的导流通路；
8、所述导流通路与设置在所述anpc功率模块的内部的开关桥臂至gnd端的电连接通路并联，或者，所述导流通路与设置在所述anpc功率模块的内部的开关桥臂至dc端的电连接通路并联。
9、优选地，所述内管包括第一内管和第二内管，所述开关桥臂包括第一开关桥臂和第二开关桥臂，所述sw端包括sw1端和sw2端，所述第一开关桥臂的一端和dc正端电连接，所述第二开关桥臂的一端和dc负端电连接；
10、所述第一内管的一端和第一开关桥臂的桥臂中点电连接，所述第一内管的另一端和sw1端电连接；所述第二内管的一端和第二开关桥臂的桥臂中点电连接，所述第二内管的另一端和sw2端电连接。
11、优选地，所述dc正端、gnd端和dc负端沿水平方向按顺序设置在所述anpc功率模块的上侧；
12、所述外管和钳位管沿水平方向阵列设置，所述外管设置在邻近对应的dc端的位置，所述钳位管设置在邻近gnd端的位置；
13、所述内管沿水平方向设置为一行，每个所述内管设置在邻近对应的所述开关桥臂的位置；
14、所述sw端沿水平方向并排设置在所述内管的下侧。
15、优选地，至少一个所述开关组件所包括的开关元器件的数目至少为两颗，同一个开关组件所包括的所述开关元器件在电路中并联。
16、优选地，每个所述内管所包括的宽禁带器件的数目为多颗，同一个内管所包括的所述宽禁带器件在电路中并联，每颗所述宽禁带器件到对应的并联的汇流点的等效电连接路径长度相同。
17、优选地，所述外管还包括至少两颗功率二极管，同一个外管的所述功率二极管和igbt器件混合阵列设置。
18、优选地，所述混合阵列设置为长条形阵列设置，所述功率二极管沿长条形的长方向均分设置在igbt器件的两边。
19、优选地，所述导流引出端子的数量为不少于一个，所述导流引出端子还用于在述anpc功率模块外部设置额外的滤波回路。
20、优选地，每个所述内管所包括的宽禁带器件的数目为多颗，同一个内管所包括的所述宽禁带器件在电路中并联，每颗所述宽禁带器件到对应的并联的汇流点的等效电连接路径长度相差不超过20％。
21、优选地，所述内管所包括的开关元器件还包括igbt器件，所述外管、钳位管、内管的开关元器件还同时并联有功率二极管。
22、优选地，每个所述内管所包括的igbt器件的数目为多颗，同一个内管所包括的所述igbt器件在电路中并联，每颗所述igbt到对应的并联的汇流点的等效电连接路径长度相同。
23、优选地，每个所述内管所包括的igbt器件的数目为多颗，同一个内管所包括的所述igbt器件在电路中并联，每颗所述igbt到对应的并联的汇流点的等效电连接路径长度相差不超过20％。
24、优选地，还包括：
25、模块基板，所述模块基板包括相对的第一表面和第二表面；
26、功率芯片，所述功率芯片包括输入端和输出端，所述功率芯片设置在所述模块基板的第一表面上；
27、封装部，所述封装部包括灌胶空间，所述灌胶空间包覆功率芯片和所述模块基板的第一表面；
28、功率回路，所述功率回路用于电连接所述功率芯片的输入端和输出端。
29、优选地，所述功率回路包括垂直回路和连接回路，所述垂直回路用于支撑固定连接所述连接回路。
30、优选地，所述功率回路设置在灌胶空间内，所述连接回路包括功能板，所述垂直回路包括所述电容引出端子，所述电容引出端子包括长连接端子和短连接端子；
31、所述功能板设置在所述模块基板的第一表面的上方，所述短连接端子贯穿所述功能板，并且使功能板与所述模块基板连接，所述长连接端子贯穿模组盖板，并且使所述客户主板与所述模块基板连接；
32、所述功能板包括高频解耦电容或高频滤波电容。
33、优选地，所述短连接端子包括第一短连接端子，所述第一短连接端子用于实现电连接，所述功能板设置的位置在垂直方向上包覆第一短连接端子。
34、优选地，所述短连接端子还包括第二短连接端子，所述第二短连接端子不具备电连接功能，所述功能板设置的位置在垂直方向上还包覆第二短连接端子。
35、优选地，将所述模组基板划分为九宫格，每个所述九宫格的子宫格的面积相等；
36、在垂直方向上，所述功能板在对应每个所述子宫格的区域内均开设有开窗孔，所述开窗孔的面积不小于所述子宫格的面积10％。
37、优选地，所述短连接端子的中部带有凸台，所述凸台用于支撑功能板。
38、优选地，所述连接回路包括客户主板，所述垂直回路为所述电容引出端子；
39、所述电容引出端子用于使所述客户主板与所述基板电连接。
40、本发明提供了一种上述的anpc功率模块的制作方法，其特征在于，包括以下步骤：
41、step1：提供一基板和所述anpc功率模块；
42、step2：将所述anpc功率模块与所述基板进行连接；
43、step3：安装模块外壳，在模块外壳与所述基板之间进行灌胶固化，固化后排除气泡，形成灌胶空间；
44、step4：安装模组盖板，形成所述anpc功率模块。
45、优选地，在所述步骤step3之前还包括步骤：
46、提供一导热连接板，将所述导热连接板设置在所述基板下，并且进行焊接使其与所述基板固定和导热连接。
47、优选地，所述步骤step2包括：
48、先将所述电容引出端子设置在对应的位置并进行焊接，然后再将所述功率芯片设置在对应的位置并进行焊接；或者，
49、先将所述anpc功率模块的功率芯片设置在对应的位置并进行焊接，然后再将所述anpc功率模块的电容引出端子设置在对应的位置并进行焊接；或者，
50、将所述anpc功率模块的功率芯片和所述anpc功率模块的电容引出端子设置在对应的位置，然后再一起进行焊接。
51、本发明提供了另一种上述的anpc功率模块的制作方法，包括以下步骤：
52、step1：提供一基板、功率芯片和所述电容引出端子；
53、step2：分别对基板、所述功率芯片和所述电容引出端子进行连接；
54、step3：提供一功能板，并将所述功能板和所述短连接端子进行焊接；
55、step4：安装模块外壳，在模块外壳与所述基板之间进行灌胶固化，固化后排除气泡，形成灌胶空间，所述灌胶空间的高度至少包覆功能板；
56、step5：安装模组盖板，形成所述anpc功率模块。
57、优选地，在所述步骤step4之前还包括步骤：
58、提供一导热连接板，将所述导热连接板设置在所述基板下，并且进行焊接使其与所述基板固定和导热连接。
59、优选地，所述步骤step2包括：
60、先将所述电容引出端子设置在对应的位置并进行焊接，然后再将所述功率芯片设置在对应的位置并进行焊接；或者，
61、先将所述功率芯片设置在对应的位置并进行焊接，然后再将所述电容引出端子设置在对应的位置并进行焊接；或者，
62、将所述anpc功率模块的功率芯片和所述anpc功率模块的电容引出端子设置在对应的位置，然后再一起进行焊接。
63、本发明另一方面提供了一种上述的电容引出端子在半桥、全桥、三相桥、tnpc、dnpc或inpc的功率模块的应用。
64、本发明另一方面提供了一种上述的anpc功率模块的应用，将至少一个高频滤波电容的两端分别与所述功率模块的电容引出端子电连接，所述高频滤波电容的等效容值至少为c1，c1满足公式(1)：
65、
66、其中，l为应用所述anpc功率模块时的功率回路的等效回路电感值，i为关断时刻的电流值，umax为最大电压值，u为工作电压值。
67、本发明的有益效果是：
68、(1)在每个内管与开关桥臂的电连接处设置额外的电容引出端子，在外接高频滤波电容后，可以改善器件电压应力以及抑制高频开关动作下噪声；
69、(2)在每个开关桥臂的两端分别设置一个在主功率回路之外的导流引出端子，可以设置额外的导流通路与滤波回路，来改善路径、优化回路寄生参数，改善器件电压应力以及抑制高频开关动作噪声；
70、(3)将内管内部器件位置距离并联的汇流点的等效电连接路径长度保持一致，从而达到多器件并联下的动态均流效果，并且在外管内部将功率二极管混合阵列设置，可以有效分散二极管以及开关管的热分布，从而达到优化模块散热设计的效果。
71、(4)提出了另一种智能模块，可以进一步改善器件电压应力，抑制高频emc噪声，扩展系统工作电压上，并提供一种制作方法。
1.一种anpc功率模块，包括至少一个功率模块，所述功率模块包括六个开关组件、dc端、gnd端和sw端，每个所述开关组件包括至少一颗开关元器件，所述六个开关组件包括两个外管、两个内管和两个钳位管，所述dc端包括dc正端和dc负端，每个所述外管和对应的钳位管串联形成一个开关桥臂，所述开关桥臂的两端分别电连接gnd端和一个dc端，所述开关桥臂的桥臂中点与一个内管电连接，所述内管的另一端与sw端电连接，其特征在于，
2.根据权利要求1所述的anpc功率模块，其特征在于，在每个所述开关桥臂的两端分别设置一个额外的导流引出端子，所述导流引出端子用于在所述anpc功率模块外部设置额外的导流通路；
3.根据权利要求1所述的anpc功率模块，其特征在于，所述内管包括第一内管和第二内管，所述开关桥臂包括第一开关桥臂和第二开关桥臂，所述sw端包括sw1端和sw2端，所述第一开关桥臂的一端和dc正端电连接，所述第二开关桥臂的一端和dc负端电连接；
4.根据权利要求3所述的anpc功率模块，其特征在于，所述dc正端、gnd端和dc负端沿水平方向按顺序设置在所述anpc功率模块的上侧；
5.根据权利要求1所述的anpc功率模块，其特征在于，至少一个所述开关组件所包括的开关元器件的数目至少为两颗，同一个开关组件所包括的所述开关元器件在电路中并联。
6.根据权利要求1所述的anpc功率模块，其特征在于，每个所述内管所包括的宽禁带器件的数目为多颗，同一个内管所包括的所述宽禁带器件在电路中并联，每颗所述宽禁带器件到对应的并联的汇流点的等效电连接路径长度相同。
7.根据权利要求1所述的anpc功率模块，其特征在于，所述外管还包括至少两颗功率二极管，同一个外管的所述功率二极管和igbt器件混合阵列设置。
8.根据权利要求7所述的anpc功率模块，其特征在于，所述混合阵列设置为长条形阵列设置，所述功率二极管沿长条形的长方向均分设置在igbt器件的两边。
9.根据权利要求2所述的anpc功率模块，其特征在于，所述导流引出端子的数量为不少于一个，所述导流引出端子还用于在所述anpc功率模块外部设置额外的滤波回路。
10.根据权利要求1所述的anpc功率模块，其特征在于，每个所述内管所包括的宽禁带器件的数目为多颗，同一个内管所包括的所述宽禁带器件在电路中并联，每颗所述宽禁带器件到对应的并联的汇流点的等效电连接路径长度相差不超过20％。
11.根据权利要求1所述的anpc功率模块，其特征在于，所述内管所包括的开关元器件还包括igbt器件，所述外管、钳位管、内管的开关元器件还同时并联有功率二极管。
12.根据权利要求11所述的anpc功率模块，其特征在于，每个所述内管所包括的igbt器件的数目为多颗，同一个内管所包括的所述igbt器件在电路中并联，每颗所述igbt到对应的并联的汇流点的等效电连接路径长度相同。
13.根据权利要求11所述的anpc功率模块，其特征在于，每个所述内管所包括的igbt器件的数目为多颗，同一个内管所包括的所述igbt器件在电路中并联，每颗所述igbt到对应的并联的汇流点的等效电连接路径长度相差不超过20％。
14.根据权利要求1所述的anpc功率模块，其特征在于，还包括：
15.根据权利要求14所述的anpc功率模块，其特征在于，所述功率回路包括垂直回路和连接回路，所述垂直回路用于支撑固定连接所述连接回路。
16.根据权利要求15所述的anpc功率模块，其特征在于，所述功率回路设置在灌胶空间内，所述连接回路包括功能板，所述垂直回路包括所述电容引出端子，所述电容引出端子包括长连接端子和短连接端子；
17.根据权利要求16所述的anpc功率模块，其特征在于，所述短连接端子包括第一短连接端子，所述第一短连接端子用于实现电连接，所述功能板设置的位置在垂直方向上包覆第一短连接端子。
18.根据权利要求17所述的anpc功率模块，其特征在于，所述短连接端子还包括第二短连接端子，所述第二短连接端子不具备电连接功能，所述功能板设置的位置在垂直方向上还包覆第二短连接端子。
19.根据权利要求16所述的anpc功率模块，其特征在于，将所述模组基板划分为九宫格，每个所述九宫格的子宫格的面积相等；
20.根据权利要求16所述的anpc功率模块，其特征在于，所述短连接端子的中部带有凸台，所述凸台用于支撑功能板。
21.根据权利要求14所述的anpc功率模块，其特征在于，所述连接回路包括客户主板，所述垂直回路为所述电容引出端子；
22.一种如权利要求14、15、21任一项所述的anpc功率模块的制作方法，其特征在于，包括以下步骤：
23.根据权利要求22所述的制作方法，其特征在于，在所述步骤step3之前还包括步骤：
24.根据权利要求22所述的的制作方法，其特征在于，所述步骤step2包括：
25.一种如权利要求16至20任一项所述的anpc功率模块的制作方法，其特征在于，包括以下步骤：
26.根据权利要求25所述的制作方法，其特征在于，在所述步骤step4之前还包括步骤：
27.根据权利要求25所述的制作方法，其特征在于，所述步骤step2包括：
28.如权利要求25所述的制作方法在半桥、全桥、三相桥、tnpc、dnpc或inpc功率模块中的应用。
29.一种如权利要求1所述的电容引出端子在半桥、全桥、三相桥、tnpc、dnpc或inpc的功率模块的应用。
30.一种如权利要求1至8任一项所述的anpc功率模块的应用，其特征在于，将至少一个高频滤波电容的两端分别与所述功率模块的电容引出端子电连接，所述高频滤波电容的等效容值至少为c1，c1满足公式(1)：
31.一种如权利要求9至21任一项所述的anpc功率模块的应用，其特征在于，将至少一个高频滤波电容的两端分别与所述功率模块的电容引出端子电连接，所述高频滤波电容的等效容值至少为c1，c1满足公式(1)：
