CN108141141A - 用于变流器的相模块 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种用于变流器(2)的相模块(1)，所述相模块具有至少一个开关元件(10)和冷却体(13)。为了改进相模块(1)的冷却特性提出：开关元件(10)与冷却体(13)连接，其中开关元件(10)与冷却体(13)之间的连接是不可脱开的连接。本发明还涉及一种具有至少一个这种相模块(1)的变流器(2)以及涉及一种用于制造这种相模块(1)的方法，其中为了建立开关元件(10)与冷却体(13)之间的连接将开关元件(10)焊接、烧结或粘贴到冷却体(13)上。

Description

用于变流器的相模块
技术领域
本发明涉及一种用于变流器的相模块，所述相模块具有至少一个开关元件和冷却体。本发明还涉及一种具有至少一个这种相模块的变流器以及涉及一种用于制造这种相模块的方法。
背景技术
变流器用于：对电机或电网供应电能。借助变流器能够控制和调节机器。此外，变流器用于低损耗地传输能量。变流器的另一应用领域为补偿器。借助所述补偿器能够补偿、即消除无功功率和/或电路谐波振荡，或者有针对性地馈入电网中。
为了构成变流器，将所需要的、具有半导体的开关元件安装在冷却体上。在此，开关元件作为不同有效功率的模块在市场上销售。为了良好的热传递，即为了良好地冷却开关元件，在安装之前将导热膏涂覆到接触面上，以便通过消除鼓泡实现尽可能良好的热传递。
在此，通常将多个开关元件安装到冷却体上。冷却体除了冷却功能之外同时也具有将模块保持或固定在变流器中的功能，其中在该情况下冷却体在重量方面显著大于各个开关模块的重量。通过冷却体吸收力，如重力或通过运动引起的力、例如通过震动引起的力。
为了制造具有不同功率的变流器，构建具有不同的功率的模块。所述模块在其结构尺寸方面不同并且部分情况下在构造形式方面不同，使得也针对不同的功率等级使用不同的冷却体。同样常见的是：多个模块并联地设置。然而在此不利的是：由于产品特性中的分散，电流不均匀地分布到模块上。由此模块的有效功率得不到最佳利用。这在仅仅少量地提高有效功率的同时导致高成本。通过变流器的并联，尽管能够覆盖不同的功率范围，但是所述不同的功率范围与高成本联系在一起。
发明内容
本发明所基于的目的是：对用于变流器的相模块在其冷却方面进行改进。
所述目的通过用于变流器的相模块来实现，所述相模块具有至少一个开关元件和冷却体，其中开关元件与冷却体连接，其中开关元件与冷却体之间的连接是不可脱开的连接。此外，所述目的还通过具有至少一个这种相模块的变流器来实现。此外，所述目的通过一种用于制造这种相模块的方法来实现，其中为了建立冷却体与开关元件之间的连接将开关元件焊接、烧结或粘贴到冷却体上。
本发明的有利的设计方案在从属权利要求中说明。
本发明基于如下认知：能够通过如下方式改进相模块：即开关元件不可脱开地与冷却体连接。不可脱开的连接例如为焊接、烧结或粘贴。尽管技术上可以脱开该连接，但需要另外的、部分情况下甚至相当高成本的步骤，以便再次建立连接。在部分情况下，连接的脱开能够导致冷却体和/或开关元件处的永久损坏。
已经证实为特别有利的是：通过该不可脱开的连接能够建立从开关元件到冷却体的特别良好的热传递。因此，借助相对小的并且进而轻质的冷却体就能够建立令人满意的冷却结果。
在此，能够使用所有类型的冷却体。特别地，使用冷却介质空气或液体、例如水证实为是有利的。同样地这样的冷却已经证实为是有利的，在该冷却中冷却体具有热管。对于液体冷却，还需注意用于冷却介质循环的接口。所述冷却介质循环能够将由承载托架或承载板来实现。另选地，能够将半桥模块直接地配置成竖管(Stacks)(旋紧、夹紧、压紧、例如在水管道建造中)。
已经证实为特别有利的是：对相模块的一个开关元件或多个开关元件设有刚好一个冷却体。换言之，分别仅将相模块的一个或多个开关元件与冷却体连接。通过良好的热传递和仅对相模块散热的任务，冷却体可以特别小且轻地构成。相模块的冷却体的重量与相模块的总重量的比例相对小。在此，冷却体的重量通常小于整个相模块连同冷却体的重量的50％。
已经证实为特别有利的是：开关元件与用于开关元件的冷却体的不可脱开的连接设有1200V与1700V之间范围内的截止电压。已经表明：良好热传递的优点和与其关联的小的且轻的冷却体克服了下述缺点。在这些缺点中要提到的是：通过与功率电子技术之外的应用，例如微电子技术相比，在建立不可脱开的连接中会预期到提高的废品率。在功率电子技术之外的应用中，焊接面非常小。由此能够确保在连接面上的均匀的加热，使得能够容易地建立连接。
在功率电力电子技术的领域中，尤其在具有1200V至1700V范围内以及在该范围之上的截止电压的功率半导体中，接触面大。在此必须确保：所述面被均匀地加热或加温。因为这难于实现并且必要时需要被监控，所以在制造不可脱开的连接时能够预期到提高的废品率。在焊接或烧结具有1200V至1700V范围内的截止电压的开关元件时，必须经由开关元件的和冷却体的接触面进行均匀的加热。小的偏差就已经能够引起在所述连接中的机械应力，所述机械应力导致在所述连接中的附着作用的损失或者至少使开关元件和冷却体之间的导热性如此变差，以至于所述连接在导热性方面不再相对于从现有技术中已知的、在开关元件和冷却体之间的螺纹连接具有优势。开关元件与冷却体之间的在制造过程中非最佳的连接通过不可脱开的特性而不能够被校正或至少仅借助高的技术耗费才能够校正，所述技术耗费使得该相模块的经济性成问题。
因此，为尤其具有1200V至1700V范围内和在该范围之上的截止电压的功率半导体无缺陷地建立不可脱开的连接仅仅能够困难地实现。
不可脱开的连接除了对于在高功率或高电流下运行重要的良好的导热性之外还具有交变负荷抗性更高的优点。也称作交变负荷的波动的负载在螺纹连接中由于冷却体和开关元件的材料的温度系数不同而导致强烈不同的膨胀，其中所述螺纹连接如今在冷却体与具有1200V和1700V范围内的截止电压的开关元件之间使用。所述不同的膨胀通过导热膏来平衡。由此使导热膏承受机械负荷，因为所述导热膏经受辊压过程(Walgprozess)。这一方面导致将导热膏从接触面中挤出。这还导致使用寿命的降低，所述使用寿命减小表现在导热性的有时甚至显著的下降中。
在功率电子装置之外的应用中，耐交变负荷性的考量不是重要的。因为波动的负荷在那里不导致大的温度差，所述耐交变负荷性不对半导体的使用寿命产生限制性的影响并且因此在那里在设计和制造半导体时不予考虑。
此外，在相模块中冷却体是这样地小且轻，使得所述冷却体具有小的热容。该热容又引起开关元件与冷却体之间的显著更小的温度差。从中得出还要更小的针对波动负荷的敏感性并且产生相模块的高的交变负荷性能。
已经证实为尤其有利的是：将具有1200V至1700V范围内的截止电压和低载流能力的开关元件用于具有不可脱开的连接的相模块。该低载流能力位于100A至200A的范围内。在此，冷却体重量与相模块的总重量之比是尤其适宜的，因为仅在开关元件中形成相对少的损失功率，所述开关元件必须被冷却。借助该相模块能够以简单的方式组合三相变流器、尤其是2点式变流器，所述三相变流器的功率位于70kW至100kW的范围内。因此，每个相得到大约20kW至35kW的功率。在此，在一个有利的设计方案中，如果一个相模块构成为具有两个开关元件的半桥，那么能够通过该相模块实现一个相。
通过各个相模块、例如三相变流器中的三个相模块，该相模块的设置是灵活的，因为各个开关元件不全部都设置在一个冷却体上。各个相模块能够几乎彼此独立地设置在变流器中。因此，例如能够将用于冷却空气的空气通道设计得尺寸尤其小。相模块的空间需求因此相应地小。通过较小的重量，在变流器之内的安装与在大的进而重的冷却体中相比也显著更简单，因为能够舍弃高成本的承载结构。
此外，已经证实为有利的是，将用于快速换向的、尤其用于宽带隙半导体的缓冲电容器集成到相模块中。集成附加的器件优选在与开关元件相同的基上且在没有单独的器件壳体(在芯片级上)实施。同样有利的是：使用与用于功率半导体相同的接触工艺。
能够以简单的方式通过并联多个相模块提高变流器的相的有效功率并进而提高整个变流器的有效功率。因此例如在上文提及的三相的2点式变流器中通过在相中并联两个相模块能够实现总共140kW至200kW的变流器功率。因此，借助相模块在模块化、可并联性和间隔尺寸方面提供高度集成的种类少的模块设计。
通过并联相模块能够以简单的方式通过使用相应数量的相模块简单地模块化地组合70kW至1MW功率范围内的变流器。
在本发明的一个有利的设计方案中，相模块具有至少一个电端子，其中相模块能够借助于电端子固定。通过模块化且可缩放的方案，相模块连同冷却体形成极其紧凑的结构。该结构由于小的尺寸和低的重量适合于借助于电端子进行固定。母线布轨(导电轨)以尤其有利的方式适合与此，所述母线布轨通常在具有1200V至1700V和更高范围内的截止电压的开关元件中设定用于与中间回路的电容器低电感地连接。该导电轨的横截面从相模块的或者由相模块构成的变流器的电流负载能力中并且进而从其有效功率中得出。已经表明：刚好由于因开关元件和冷却体的不可脱开的连接而在冷却体中以所描述的方式降低重量，用于固定在变流器中的力是这样低的，使得所述力能够由在导电轨和在导电轨与相模块的电端子之间的相应的固定元件、例如螺钉或夹紧弹簧所吸收。因此能够舍弃相模块的附加的机械固定部。如果不应舍弃附加的机械固定部/稳固部或者期望或规定该固定部/稳固部，那么所述固定部/稳固部至少能够设计得这样小，使得所述固定部/稳固部仅还必须施加用于固定相模块的力的一小部分。于是要通过附加的机械固定部吸收的力的份额小于经由电端子所吸收的力。因此，通过使用该相模块显著地简化了变流器的机械结构。这引起借助相模块构建的变流器的进一步的重量降低以及成本降低。
替选地或补充地，相模块也能够插入到也称作为保持板的固持件中，所述固持件呈模板形式。由于相模块和位于其中的冷却体的小的重量，仅需要小的力来保持/固定在固持件中。该力例如能够通过夹紧设备来施加。
在本发明的另一有利的设计方案中，开关元件具有半导体开关，其中半导体开关具有刚好一个半导体器件芯片。半导体器件芯片是半导体开关的有源部件。该有源部件包括半导体材料，所述半导体材料引导经过半导体开关的电流。半导体开关通常能够包括多个半导体器件芯片，以便能实现相应高的电流承载能力。开关元件具有半导体开关和与其反并联设置的二极管，使得只要所述半导体开关导通，经过开关元件的电流就沿电流方向流动经过半导体开关，并且沿相反的方向流动经过二极管。为了提高开关元件的有效功率，半导体元件通过多个并联的半导体器件芯片构成。由此扩大了开关元件的电流承载能力并进而扩大了其功率。关于由相模块构建的变流器的良好的可缩放性方面已经证实为有意义的是：半导体开关具有刚好一个半导体器件芯片。所述半导体器件芯片也已经能够包含二极管功能。替选地可行的是：开关元件的二极管功能通过另外的并联设置的半导体器件芯片来实现。借助仅一个半导体器件芯片，开关元件具有100A至200A的范围内的电流承载能力。在作为半桥的装置中具有半导体开关和二极管的相模块因此具有20kW至35kW范围内的有效功率。
在实现具有刚好一个半导体器件芯片的半导体开关的情况下，开关元件的运行尤其有效，因为由于缺乏半导体器件芯片的并联而不存在将电流非均匀地分布到半导体器件芯片上。因此，半导体器件芯片的利用率尤其高并且带来的损失功率相对小，使得在与冷却体不可脱开地连接的情况下能够使用尤其小的且轻的冷却体。冷却体的重量占相模块的总重量的份额在此尤其小。此外，开关元件的有效功率尤其适合于模块化地制造70kW至1MW功率范围内的变流器。
在本发明的另一有利的设计方案中，相模块具有两个开关元件，所述开关元件串联设置。借助这两个开关元件能够以简单的方式实现半桥。所述相模块具有三个电端子，其中两个设定用于与中间回路电容器(直流侧的端子)连接，并且一个端子形成相端子、也称为负载端子。借助所述端子，或者仅借助这些端子中的一个端子或多个端子，能够将相模块在变流器中充分地例如固定在导电轨上，使得不需要另外的机械固定。
借此通过集成冷却体和半导体模块形成完整的半桥单元。在此，在模块与冷却体之间不再存在传统的可触及的接口。载体衬底通过例如焊接、烧结直接与冷却体(液体和空气)连接。相模块连同冷却体形成完整的单元，所述单元即使在更换的情况下也不相互分离。在故障情况下仅替换整个相模块。理想地，冷却体刚好与衬底本身一样大(或仅稍微更大)。冷却能够以不同的原理进行，例如空气冷却和液体冷却。同样地，能够使用附加的元件用于热管理，例如散热器或热管。
在本发明的另一有利的设计方案中，两个串联设置的开关元件的连接点与另一开关元件连接，其中借助于另一开关元件能够沿两个流动方向引导和开关经过另一开关元件的电流。借助该布置，以简单的方式且借助仅仅少量的半导体元件能够制造3点式变流器。借助所述3点式变流器可以由于较高的开关频率和附加的电压级更精确地模拟期望的输出电压。因此，相模块表现为用于3点式变流器的半桥。
在本发明的另一有利的设计方案中，相模块为了操控开关元件而具有驱动器和/或功率输出级、尤其是线性输出级。驱动器或功率输出级、尤其是线性输出级同样具有必须以热量形式导出的损失。如果已经将驱动器或功率输出级集成到相模块中，那么热量能够借助现有的冷却体导出。能够取消用于冷却功率输出级的另一冷却体，其中部分地必须高成本地引入冷却空气或冷却液体。
在此，优选在作为线性输出级的实施方案中，将驱动器或功率输出级集成到功率半导体的衬底上。这对于相模块在不同的应用领域上的灵活使用是有利的。在此有利的是：使用与功率半导体相同的接触工艺(烧结、焊接、接合等)。
此外，集成用于功率输出级的驱动器降低操控路径中的电感。由此，降低电气时间常数，并且主要在开关过程期间(例如在线性区域中)在部分情况下显著地改进半导体的可控性。
尽管高度集成，与具有固定的集成的栅极电阻的实施方案相反，相模块能够灵活地使用，因为例如能够经由输出级将开关特性匹配于应用情况。这尤其适用于线性输出级。借此能够以尤其简单的方式在变流器中将开关特性匹配于相应的应用情况，所述变流器配备有这种相模块。
在本发明的另一有利的设计方案中，相模块具有测量传感装置。特别地，对于并联相模块已经证实为有利的是：确定经过相模块的电流，以便能够识别电流在并联设置的相模块上的不同的分布。借此可行的是：通过适当地操控半导体开关的相能够克服错误分布并且实现到并联的相模块上的均匀的分布。相电流的测量能够借助于分流器、霍尔装置、GMR集成到相模块中。用于电压检测的传感装置的其他的易于损失的部件、例如分压器同样能够集成到具有到冷却体良好的热传导的相模块中。因为该测量设备的精度随损失升高而上升，所以由于良好的热联接可接受更高的损失并且实现更精确的测量值确定。附加的器件的集成优选在功率半导体的相同的衬底上实施并且在没有分开的器件壳体的情况下实施。同样有利的是：使用与功率半导体相同的接触工艺(烧结、焊接、接合等)。在此，分压器能够纯欧姆地或欧姆电容性地构成。
通过将存在损失的元件集成到衬底上，所述元件能够热学良好传导地与冷却装置连接。由此，例如用于测量电压的分压器能够更低欧姆地构成。同样地，通过半导体的封装料(或相应的材料)保护传感装置免受污染和湿气影响并由此使其更加耐受环境影响。通过该封装附加地能够降低器件本身上的空气路径和爬电路径，并且随之提高封装密度。能够部分地舍弃附加的壳体(例如SMD壳体)。
通过将电流测量装置集成到相模块中，以简单的方式可行的是：在对于一个相而言将多个相模块并联时，调节到变流器相的各个相模块上的电流分布。通过相应的操控信号、例如通过操控信号的延迟可行的是：这样影响电流分布，使得一个变流器相的所有相模块都有相同大小的电流经流。因此能够尽可能最佳地在其有效功率方面利用变流器。
在本发明的另一有利的设计方案中，变流器具有多个相模块，其中相模块设置在并联电路中。借助于相模块能够制造模块化构造的变流器。在使用具有1200V至1700V和更高的范围内的截止电压的开关元件的情况下，例如能够制造大约70kW至1MW功率范围内的2点式变流器。所述变流器的共同之处在于：所述变流器具有相同的相模块。通过并联设置的相模块的数量进行缩放。恰恰对于变流器的制造商而言，在变流器中使用尽可能多的相同部件是具有高度意义的。由此由于高的件数能够实现竞争优势。此外，由于不同的部件是少量的能够低成本地实现替代件库存。这尤其适用于相模块，因为所述相模块具有功率半导体形式的半导体开关，所述半导体开关对于变流器成本具有很大影响。相模块中的三个形成三相变流器的最小的模块单元。于是，这些相模块尤其例如设置在变流器的框架结构中。
在本发明的另一有利的设计方案中，相模块具有至少一个电端子并且借助于至少一个电端子固定在变流器中。通过将功率半导体良好地热偶联到相模块的冷却体上，相模块的结构是这样轻，以至于相模块能够机械地固定在变流器中的电端子上。对此尤其适合的是由铜构成的导电轨，所述导电轨同时用于相模块的电连接。此外，导电轨的横截面由一个连接于其上的相模块或多个连接于其上的相模块的有效功率确定。已经表明，所述导电轨由于相模块结构相对的低重量而适合于接收相模块的全部重量以及由于加速度、震动或振动所引起的额外的力。
尤其有利的是用于相模块的机械的固定装置，所述相模块构成为2点式变流器的半桥。在此，存在用于与中间回路电容器接触的两个直流电压端子，所述直流电压端子优选设计成低电感的并且能够同时用作用于相模块的机械固定装置。在设计成3点式变流器的情况下，甚至有三个用于与中间回路电容器接触的直流电压端子可供使用，所述直流电压端子同样优选是低电感的并且因此与导电轨接触。所述电触头除了导电之外也在3点式变流器中同时承担固定在变流器中的任务。
附图说明
下面，根据附图中示出的实施例详细描述和阐述本发明。在此示出：
图1、图2示出贯穿相模块的剖面图，
图3示出相模块的内部结构，
图4、图5示出半桥的结构，
图6示出相模块在变流器中的固定，和
图7示出用于相模块的保持板。
具体实施方式
图1示出贯穿相模块1的截面图。在此，半导体器件芯片100与冷却体13连接。铜层16用于电接触半导体器件芯片100。半导体器件芯片100的第二接触部为了简单起见而在该附图中未被示出。在此，铜层16施加在也称作为载体层的衬底18上。所述铜层形成开关元件10。借助于连接层、例如焊料或粘贴层建立至冷却体13的不可脱开的连接。
在此示出的相模块1在此处示出的简单的实施方式中包括刚好一个半导体器件芯片100。所述半导体器件芯片100在此能够包括半导体开关11的功能和二极管12的功能。另选地可行的是：所述两个功能通过单独的半导体器件芯片100实现。
图2示出贯穿另一相模块1的剖面图。为了避免重复参考图1的描述以及参考在那里引入的附图标记。所述相模块1具有四个半导体器件芯片100，所述半导体器件芯片的大小不同。在此，较大的半导体器件芯片100建立半导体开关11的功能，并且较小的半导体芯片100建立二极管12的功能。铜层16用于电接触。在此也放弃示出各个半导体芯片100的第二接触部。各个铜层16又施加到衬底18上。连接层18用于：实现开关元件10与冷却体13之间的不可脱开的连接。连接层18例如能够为焊料或粘贴层。借助所述四个半导体器件芯片100能够以简单的方式构建用于2点式变流器的半桥。
图3示出相模块1的内部结构的俯视图。可见衬底17，所述衬底承载相模块1的各个部件。功率半导体元件在此是半导体器件芯片100。所述半导体器件芯片设置在铜层16上。借助于接合线19进行例如半导体器件芯片100之间的或半导体器件芯片100与铜层16之间的第二接触。此外，铜层16具有电端子14，将半导体器件芯片100安装在所述铜层上。负载端子15同样与铜层16连接。在半导体器件芯片100与负载端子15之间的电连接中设置有分流器42，能够借助所述分流器确定输出电流。分压器41用于确定负载端子15处的电压。所述分压器设置在负载端子15的铜层16与半导体器件芯片100之间。功率输出级31用于操控半导体开关10的半导体器件芯片100。所述功率输出级在开关元件10的控制端子处提供对于运行所需的控制电压(栅极电压)。借助于线性的功率输出级31可行的是：将控制端子处的电压构造成可调节的。借此，开关元件10的开关特性能够匹配于应用情况。功率输出级31从驱动器30获得开关元件10应具有何种开关状态的信息。同样可行的是：将用于控制端子的期望的电压传输给功率输出级31。在此，驱动器30包含对于操控半导体开关11所需的智能装置，例如电压监控装置。
图4示出具有两个开关元件10的相模块1的结构，所述开关元件串联设置由此形成半桥。两个开关元件10之间的连接点形成负载端子15。其余的电端子14形成到直流电路上的端子。开关元件10包括半导体开关11和与其反并联设置的二极管12。半导体开关11经由功率输出级31操控并且置于其运行状态“导通”或“截止”中。借助该实施方式能够以简单的方式实现2点式变流器。
图5示出用于制造3点式变流器的另一相模块1的结构。为了避免重复，参考图4的描述以及在那里引入的附图标记。补充于用于2点式变流器的半桥的结构，在两个开关元件10之间的连接点处添加另一开关元件20。现在，直流电压侧有三个电端子14可供使用。现在，负载端子15能够具有直流电压侧的三个电势中的一个。另一开关模块20的半导体开关11也经由功率输出级31操控。
图6示出具有两个相模块1和一个电容器51的变流器2。电端子14经由导电轨50与电容器51电连接。在此，将导电轨50固定在变流器2上。经由电端子14进行相模块1的机械固定。不需要相模块1的附加的机械的固定。
在此示出的变流器2为单相的变流器2。为了实现三相的变流器2需要另一相模块1、即总共三个相模块1。此外，为了提高变流器2的有效功率，在变流器2中设置有另外的相模块1。在此，此处未示出的一个相的负载端子15同样彼此连接。
图7示出将相模块1设置在变流器2中的另一种可行性。在此，将各个相模块1插入保持板60中。保持板60在此具有模板状的开关，将相模块1设置在所述开关中。由于相模块1的小的重量，所述相模块能够以简单的方式例如通过夹紧连接保持在保持板60中。
尽管详细地通过优选的实施例详细阐明和描述本发明，本发明并不仅仅限于所公开的实例并且能够由本领域技术人员从中推导出其他的变型形式，而没有偏离本发明的保护范围。
综上所述，本发明涉及一种用于变流器的相模块，所述相模块具有至少一个开关元件和冷却体。为了改进相模块的冷却特性提出：开关元件与冷却体连接，其中开关元件与冷却体之间的连接是不可脱开的连接。本发明还涉及一种具有至少一个这种相模块的变流器以及涉及一种用于制造这种相模块的方法，其中为了建立开关元件与冷却体之间的连接将开关元件焊接、烧结或粘贴到冷却体上。

Claims (15)

1.一种用于变流器(2)的相模块(1)，所述相模块具有
-至少一个开关元件(10)，所述开关元件具有1200V至1700V范围内的截止电压，和
-冷却体(13)，
其中所述开关元件(10)与所述冷却体(13)连接，其中所述开关元件(10)与所述冷却体(13)之间的连接是不可脱开的连接。
2.根据权利要求1所述的相模块(1)，其中所述冷却体能够借助冷却介质空气或液体、尤其水穿流。
3.根据权利要求1或2所述的相模块(1)，其中所述相模块(1)具有至少一个电端子(14)，其中所述相模块(1)能够借助于所述电端子(14)固定。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的相模块(1)，其中所述冷却体的重量小于整个所述相模块(1)连同所述冷却体(13)的重量的50％。
5.根据权利要求1至4中任一项所述的相模块(1)，其中所述开关元件(10)具有半导体开关(11)，其中所述半导体开关(11)具有刚好一个半导体器件芯片(100)。
6.根据权利要求1至5中任一项所述的相模块(1)，其中所述相模块(1)具有两个开关元件(10)，所述开关元件串联设置。
7.根据权利要求5所述的相模块(1)，其中两个串联设置的所述开关元件(10)的连接点与另一开关元件(20)连接，其中借助于所述另一开关元件(20)能够沿两个流动方向引导和开关经过所述另一开关元件(20)的电流。
8.根据权利要求1至7中任一项所述的相模块(1)，其中所述相模块(1)为了操纵所述开关元件(10)而具有驱动器(30)和/或功率输出级(31)、尤其线性输出级。
9.根据权利要求1至8中任一项所述的相模块(1)，其中所述相模块(1)具有测量传感装置(40)。
10.一种变流器(2)，其具有至少一个根据权利要求1至9中任一项所述的相模块(1)。
11.根据权利要求10所述的变流器(2)，其中所述变流器(2)具有多个相模块(1)，其中所述相模块(1)并联设置。
12.根据权利要求10或11所述的变流器(2)，其中所述相模块(1)具有至少一个端子(14)并且借助于至少一个所述电端子(14)固定在所述变流器(2)中。
13.根据权利要求10至12中任一项所述的变流器(2)，其中所述相模块(1)设置在保持板(60)中，其中通过夹紧设备施加用于保持/固定在固持件中的力。
14.一种用于制造根据权利要求1至9中任一项所述的相模块(1)的方法，其中为了建立所述开关元件(10)与所述冷却体(13)之间的连接将开关元件(10)焊接、烧结或粘贴到所述冷却体(13)上。
15.根据权利要求14所述的方法，其中所述相模块(1)具有1200V至1700V范围内的截止电压，其中在焊接或烧结时均匀地加热所述开关元件(10)的和所述冷却体(13)的接触面。
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Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
TWI694563B (zh) * 2017-09-28 2020-05-21 雙鴻科技股份有限公司 雙迴路液冷系統
DE102018216646A1 (de) * 2018-09-27 2020-04-02 Robert Bosch Gmbh Kühl- und Halteelement
DE102022205490A1 (de) * 2022-05-31 2023-11-30 Rolls-Royce Deutschland Ltd & Co Kg Thermische Schnittstellenmaterialien

Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1423330A (zh) * 2001-12-06 2003-06-11 Abb研究有限公司 功率半导体模块
EP1387609A2 (de) * 2002-07-30 2004-02-04 Behr-Hella Thermocontrol GmbH Elektronische Einrichtung, insbesondere elektronische Regler für eine elektromechanische Anordnung wie beispielsweise ein Fahrzeuggebläse
CN101170873A (zh) * 2006-10-27 2008-04-30 阿奇公司 电路板单元及其制造方法
US20120014059A1 (en) * 2010-07-15 2012-01-19 Jian-Hong Zeng Power module
CN102714494A (zh) * 2010-01-14 2012-10-03 伍德沃德肯彭有限公司 发电装置的断路器的电路布置
CN203774279U (zh) * 2013-03-27 2014-08-13 赛米控电子股份有限公司 功率半导体模块
CN104124877A (zh) * 2013-04-23 2014-10-29 赛米控电子股份有限公司 三级变流器半桥
CN104157628A (zh) * 2014-05-27 2014-11-19 浙江大学 一种新型电力电子模块

Family Cites Families (16)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE4143346A1 (de) * 1991-01-09 1992-11-19 Fraunhofer Ges Forschung Integrierte leistungsschalterstruktur
JPH0621346A (ja) * 1992-05-05 1994-01-28 Xerox Corp 集積型のリニア高電圧デバイス
JP4492454B2 (ja) * 2005-06-20 2010-06-30 富士電機システムズ株式会社 パワー半導体モジュール
DE102005040543A1 (de) 2005-08-26 2007-03-01 Siemens Ag Stromrichterschaltung mit verteilten Energiespeichern
DE102005040549A1 (de) 2005-08-26 2007-03-15 Siemens Ag Pulswiderstand
DE102005045091B4 (de) 2005-09-21 2007-08-30 Siemens Ag Steuerverfahren zur Redundanznutzung im Störungsfall eines mehrphasigen Stromrichters mit verteilten Energiespeichern
DE102008022618A1 (de) 2008-05-07 2009-12-31 Siemens Aktiengesellschaft Stromversorgungseinrichtung
DE102008022617A1 (de) 2008-05-07 2009-11-19 Siemens Aktiengesellschaft Windenergiepark mit einer Vielzahl von Windenergieanlagen
DE102008061488A1 (de) * 2008-12-10 2010-06-17 Siemens Aktiengesellschaft Stromrichtermodul mit gekühlter Verschienung
DE102009021238A1 (de) 2009-05-14 2010-11-18 Siemens Aktiengesellschaft Verfahren zur Identifizierung von Verschmutzung und /oder Betauung von Bauelementen eines Spannungszwischenkreis-Umrichters
DE102010023019A1 (de) 2010-06-08 2011-12-08 Siemens Aktiengesellschaft Wellengeneratorsystem
DE102010030078A1 (de) 2010-06-15 2011-12-15 Siemens Aktiengesellschaft Verfahren zum Sperren eines Stromrichters mit verteilten Energiespeichern
US8625283B2 (en) * 2011-02-28 2014-01-07 General Electric Company System and methods for improving power handling of an electronic device
DE102011079552B4 (de) 2011-07-21 2014-05-08 Siemens Aktiengesellschaft Schaltungsanordnung zum Schalten eines Stromes und Verfahren zum Betreiben eines Halbleiter-Leistungsschalters
CN104716128B (zh) * 2013-12-16 2019-11-22 台达电子企业管理（上海）有限公司 功率模块、电源变换器以及功率模块的制造方法
DE102015208348B3 (de) * 2015-05-06 2016-09-01 Siemens Aktiengesellschaft Leistungsmodul sowie Verfahren zum Herstellen eines Leistungsmoduls

Patent Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1423330A (zh) * 2001-12-06 2003-06-11 Abb研究有限公司 功率半导体模块
EP1387609A2 (de) * 2002-07-30 2004-02-04 Behr-Hella Thermocontrol GmbH Elektronische Einrichtung, insbesondere elektronische Regler für eine elektromechanische Anordnung wie beispielsweise ein Fahrzeuggebläse
CN101170873A (zh) * 2006-10-27 2008-04-30 阿奇公司 电路板单元及其制造方法
CN102714494A (zh) * 2010-01-14 2012-10-03 伍德沃德肯彭有限公司 发电装置的断路器的电路布置
US20120014059A1 (en) * 2010-07-15 2012-01-19 Jian-Hong Zeng Power module
CN203774279U (zh) * 2013-03-27 2014-08-13 赛米控电子股份有限公司 功率半导体模块
CN104124877A (zh) * 2013-04-23 2014-10-29 赛米控电子股份有限公司 三级变流器半桥
CN104157628A (zh) * 2014-05-27 2014-11-19 浙江大学 一种新型电力电子模块

Non-Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
P.希弗特，E.克瑞梅尔: "《硅技术的发展和未来》", 28 February 2009 *
ULRICH NICOLAI,TOBIAS REIMANN: ""现代功率模块及器件应用技术（6）"", 《电源技术应用》 *

Also Published As

Publication number Publication date
EP3131377A1 (de) 2017-02-15
CN108141141B (zh) 2020-11-20
EP3281507B1 (de) 2020-09-02
EP3281507A1 (de) 2018-02-14
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