帶有開關(guān)裝置和觸發(fā)裝置的電力電子系統(tǒng)。開關(guān)裝置具有多個功率開關(guān)和至少一個帶有多個彼此電絕緣的印制導(dǎo)線的基板。至少一個功率開關(guān)構(gòu)造為帶有第一接觸面的至少一個功率三極管和至少一個功率二極管，其與引導(dǎo)第一負載電勢的第一印制導(dǎo)線電導(dǎo)通地連接。在背離基板的側(cè)面上布置的第二接觸面借助作為內(nèi)部連接裝置的部件的第一連接裝置彼此地并且與至少一個引導(dǎo)第二負載電勢的第二印制導(dǎo)線連接，其中，至少一個功率三極管的控制端與引導(dǎo)控制電勢的印制導(dǎo)線連接。此外，功率三極管的第二接觸面與另外的印制導(dǎo)線連接，該印制導(dǎo)線雖然具有所屬的負載電勢，但不引導(dǎo)負載電流。在此，觸發(fā)裝置的參考電勢是開關(guān)裝置的基板的另外的印制導(dǎo)線的參考電勢。
【技術(shù)實現(xiàn)步驟摘要】
本專利技術(shù)描述ー種電カ電子系統(tǒng)，例如公知為帶有集成的或者外部的觸發(fā)裝置的功率半導(dǎo)體模塊。
技術(shù)介紹
由DE 298 23 619公知帶有多個并聯(lián)的功率三極管的功率半導(dǎo)體電路系統(tǒng)，其中，在帶有多個在該文中構(gòu)造的印制導(dǎo)線的絕緣的基板上布置有所述功率三極管。在這種功率半導(dǎo)體電路系統(tǒng)運行時，在不同的開關(guān)狀態(tài)中得出高頻的振蕩，特別是也在負載電路中。為了減少這種振蕩，公知直接連接優(yōu)選相鄰的功率三極管的發(fā)射極。調(diào)整印制導(dǎo)線的幾何尺寸同樣是公知的。由上面的文獻以及通常地公知，用于功率三極管與配屬的印制導(dǎo)線連接的連接裝·置構(gòu)造為線焊連接。在這里，此概念概念下，應(yīng)該包括不同的、基本技術(shù)上同類的設(shè)計方案，例如帶焊連接。同樣一般地公知，對線焊連接來說額外地或者備選地，這種連接裝置構(gòu)造為柔性的、例如由導(dǎo)電的和絕緣的能夠內(nèi)部結(jié)構(gòu)化的薄膜的層序列制成的電路板。除了上面描述的多個功率三極管的振蕩傾向，事實證明，由僅ー個功率三極管和與其反并聯(lián)的功率ニ極管的組合在一定的運行條件下也同樣傾向于在高頻的范圍內(nèi)振蕩。
技術(shù)實現(xiàn)思路
由此，本專利技術(shù)的任務(wù)在于介紹ー種電カ電子系統(tǒng)，該電カ電子系統(tǒng)設(shè)計并組合至少ー個開關(guān)裝置與至少ー個配屬的觸發(fā)裝置，從而極有效地抑制即使是僅ー個功率三極管的和與其反并聯(lián)連接的功率ニ極管的振蕩傾向。依據(jù)本專利技術(shù)，該任務(wù)通過帶有權(quán)利要求I的特征的電カ電子系統(tǒng)解決。優(yōu)選的實施方式在從屬權(quán)利要求中描述。接下來分別由如下功率開關(guān)出發(fā)，所述功率開關(guān)構(gòu)造為至少一個帶有至少ー個反并聯(lián)的功率ニ極管的功率三極管。對不同的電路拓撲的(如帶有第一和第二功率開關(guān)的半橋)或者也對(同樣地公知為這樣的)多級電路拓撲的推廣當(dāng)然類似地進行。依據(jù)本專利技術(shù)的電カ電子系統(tǒng)至少由開關(guān)裝置和由至少ー個配屬的觸發(fā)裝置組成。在這種情況中，至少ー個各自的開關(guān)裝置構(gòu)造為電カ電子電路，該電カ電子電路具有至少ー個帶有多個彼此彼此電絕緣的印制導(dǎo)線的基板。在引導(dǎo)第一負載電勢的第一印制導(dǎo)線上布置有功率開關(guān)。該功率開關(guān)構(gòu)造為至少一個功率三極管和至少ー個功率ニ極管。二者在它們的第一表面上具有至少ー個用于負載連接的第一接觸面。這些各自的第一接觸面與第一印制導(dǎo)線電導(dǎo)通地連接。二者在背離基板的側(cè)面上具有用于負載連接的第二接觸面。功率三極管在這側(cè)端上額外地具有用于控制連接的接觸面。功率三極管優(yōu)選地設(shè)計為IGBT (絕緣柵雙極型晶體管)，它的第一接觸面構(gòu)造集電極端，而第二接觸面構(gòu)造發(fā)射極端。優(yōu)選地，功率ニ極管的第一接觸面構(gòu)造其陰極，而第二接觸面構(gòu)造其陽極。優(yōu)選地，功率三級管的第二接觸面(發(fā)射極端)分別與功率ニ極管的第二接觸面(陽極端)借助作為內(nèi)部的連接裝置的部件的第一連接裝置彼此地連接和與至少ー個引導(dǎo)第二負載電勢的第二印制導(dǎo)線連接。該第二印制導(dǎo)線可以例如與外部的負載端元件連接，并且同時地或者備選地也以基本上相同的、如上面所提及的方式承載其它的功率開關(guān)。依據(jù)本專利技術(shù)，至少ー個功率三極管的第二接觸面與另外的印制導(dǎo)線連接，該印制導(dǎo)線雖然具有所屬的負載電勢，但不引導(dǎo)負載電流。該另外的印制導(dǎo)線形成配屬的觸發(fā)裝置的參考電勢。為此，觸發(fā)裝置與開關(guān)裝置的基板的其它的印制導(dǎo)線直接地并且唯一地連接。由此，除了經(jīng)由功率ニ極管的間接的連接，觸發(fā)裝置至基板的第二印制導(dǎo)線的直接的連接不存在。在每個功率開關(guān)有多個功率三極管時，可以將正好一個功率三極管以其第二接觸面與基板的其它的印制導(dǎo)線連接，或者多個功率三極管可以以其第二接觸面與基板的其它的印制導(dǎo)線連接，或者所有的功率三極管可以以其第二接觸面與基板的其它的印制導(dǎo)線連接。此外公知，功率三極管具有多個第二接觸面。在這種情況中，可以有利的是，相應(yīng)地連接僅一個或者多個或者所有的第二接觸面。此外，至少ー個功率三極管的控制端(該控制端的接觸面同樣布置在背離基板的側(cè)端)與引導(dǎo)控制電勢的印制導(dǎo)線并且經(jīng)由此與配屬的觸發(fā)電路連接。由此，由觸發(fā)裝置產(chǎn)生的觸發(fā)信號與引導(dǎo)控制電勢的印制導(dǎo)線連接并且經(jīng)由此與功率三極管的控制端連接。所有提及的不借助基板本身構(gòu)造的連接借助內(nèi)部的連接裝置構(gòu)造，該連接裝置要么構(gòu)造為多個線焊連接和額外地要么備選地借助至少ー個柔性電路板構(gòu)造。附圖說明借助實施例，依據(jù)圖I至3進ー步闡明本專利技術(shù)的解決方案。圖I在電カ電子的基本電路中示出現(xiàn)有技術(shù)，以及示意地示出本專利技術(shù)的基本想法;圖2示出穿過依據(jù)本專利技術(shù)的電カ電子系統(tǒng)的第一設(shè)計方案的一部分的橫斷面；圖3示出依據(jù)本專利技術(shù)的電カ電子系統(tǒng)的第二設(shè)計方案的一部分的俯視圖。具體實施例方式接下來，借助半橋電路描述依據(jù)本專利技術(shù)的電カ電子系統(tǒng)。基本上,依據(jù)本專利技術(shù)，其它的電路拓撲也是可構(gòu)造的，例如直流電橋電路或者甸個電橋電路帶有多于兩個的串聯(lián)的功率開關(guān)的多級電橋電路。圖I在電カ電子的基本電路中示出現(xiàn)有技術(shù)，以及示意地示出本專利技術(shù)的基本想法。為此,畫出三個半橋電路。左側(cè)的第一半橋電路示出一般的示圖，帶有上面的也稱為“TOP”的第一功率開關(guān)10和下面的也稱為“B0T”的第二功率開關(guān)20。這些功率開關(guān)10、20與直流電壓源連接，而它們的中間抽頭形成第一相的交流電壓輸出。在中間示出的半橋電路示意地示出依據(jù)現(xiàn)有技術(shù)的實施方式，而右邊的半橋電路畫出依據(jù)本專利技術(shù)的實施方式。在兩個半橋電路中，各功率開關(guān)10、20構(gòu)造為功率三極管110、210，具體為帶有反并聯(lián)功率ニ極管120、220的IGBT (絕緣柵雙極型晶體管)。基本上，每個功率開關(guān)10、20自然也可以具有多于ー個的功率三極管110、210和多于ー個的功率ニ極管 120、220。依據(jù)現(xiàn)有技術(shù)，在中間的半橋電路中示意地示出第一接觸面，即TOP功率三極管110的集電極接觸面112 (參照圖2)和第一接觸面，即TOP功率ニ極管120的陰極接觸面122 (參照圖2)布置在基板30 (參照圖2)的第一印制導(dǎo)線302上(參照圖2)。借助內(nèi)部的連接裝置(多構(gòu)造為線焊連接)，第二接觸面，即TOP功率三極管110的發(fā)射極接觸面114(參照圖2)和TOP功率ニ極管120的陽極接觸面124 (參照圖2)與彼此并且與第二印制導(dǎo)線連接。該第二印制導(dǎo)線在這里承載BOT功率開關(guān)20的組件，并且為了這些組件又依據(jù)本專利技術(shù)構(gòu)造第一印制導(dǎo)線。在這種情況下，在功率三極管的發(fā)射極接觸面與第二印制導(dǎo)線之間的引導(dǎo)負載電勢和負載電流的內(nèi)部第一連接裝置40 (參照圖2)具有在5nH與40nH之間的、通常在IOnH和20nH之間的范圍內(nèi)的寄生電感400、420。該電感與功率三極管110、210的內(nèi)部電容(特 別是那些所謂的柵極-發(fā)射極電容)構(gòu)造振蕩回路，該振蕩回路在運行中在換向時由于在此出現(xiàn)的快速電流變化而產(chǎn)生高頻振蕩，該振蕩反作用于觸發(fā)裝置50、52，該觸發(fā)裝置的參考電勢處于第二印制導(dǎo)線的電勢。在依據(jù)本專利技術(shù)的設(shè)計方案中，觸發(fā)裝置的參考電勢處于其它的印制導(dǎo)線308上(參照圖2)，該印制導(dǎo)線具有與第二印制導(dǎo)線相同的負載電勢，但沒有引導(dǎo)負載電流。通過適當(dāng)選擇發(fā)射極接觸面與這個其它的印制導(dǎo)線之間的第一內(nèi)部連接裝置的部件，那些引導(dǎo)負載電流的、內(nèi)部連接裝置的所述部件的寄生電感可以部分地(參照右邊的半橋的TOP功率開關(guān))或者甚至完全地(參照右邊的半橋的BOT功率開關(guān))不在觸發(fā)裝置上產(chǎn)生反作用。當(dāng)部分地反作用在振蕩回路上時，第一內(nèi)部的連接裝置的寄生電感在一定程度上分成第一有效電感部分402、本文檔來自技高網(wǎng)...
【技術(shù)保護點】
電力電子系統(tǒng)，其帶有至少一個開關(guān)裝置（2）和至少一個配屬的觸發(fā)裝置（50、52），其中，各個所述開關(guān)裝置（2）具有多個功率開關(guān)和至少一個帶有多個彼此電絕緣的印制導(dǎo)線（302、304、306、308）的基板（30），其中，至少一個功率開關(guān)（10、20）構(gòu)造為帶有各自的第一接觸面（112、122）的至少一個功率三極管（110、210）和至少一個功率二極管（120、220），所述至少一個功率開關(guān)與引導(dǎo)第一負載電勢的第一印制導(dǎo)線（302）電導(dǎo)通地連接，在至少一個功率三極管（110、210）和至少一個功率二極管（120、220）的背離所述基板的側(cè)面上布置的各第二接觸面（114、124）借助作為內(nèi)部的連接裝置（40、46、48）的部件的第一連接裝置（40）彼此連接并且與至少一個引導(dǎo)第二負載電勢的第二印制導(dǎo)線（304）連接，其中，所述至少一個功率三極管（110）的控制端（116）與引導(dǎo)控制電勢的印制導(dǎo)線（306）連接，并且至少一個功率三極管（110、210）的所述第二接觸面（114）與另外的印制導(dǎo)線（308）連接，所述另外的印制導(dǎo)線雖然具有所屬的負載電勢，但不引導(dǎo)負載電流，并且其中，所述配屬的觸發(fā)裝置（50、52）的參考電勢是開關(guān)裝置（2）的基板（30）的所述另外的印制導(dǎo)線（308）的參考電勢，并且所述觸發(fā)裝置（50、52）直接地并且唯一地與所述另外的印制導(dǎo)線（308）連接，并且至少一個由所述觸發(fā)裝置（50、52）產(chǎn)生的觸發(fā)信號送到所述引導(dǎo)控制電勢的印制導(dǎo)線（306）上。...
【技術(shù)特征摘要】
...
【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：斯特凡·斯庫勒，
申請(專利權(quán))人：賽米控電子股份有限公司，
類型：發(fā)明
國別省市：
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