CN114788432A - 具有紧凑结构的逆变器 - Google Patents

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马蒂亚斯·雷拜因
K·里格贝斯
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Abstract

一种额定功率大于3kVA的逆变器(1‑4),该逆变器具有:第一组件,其包括第一电路板(10)和DC/AC变换器级;和第二组件,其包括第二电路板(20)和用于DC/AC变换器级的EMC滤波器。第一电路板(10)安装在冷却体(30,35)上并且基本上平面式地置于冷却体(30,35)上。DC/AC变换器级具有转换器部件,该转换器部件包括功率半导体(12)、扼流器(13)和中间电路电容器(11),其中,扼流器(13)和中间电路电容器(11)共同布置在第一电路板(10)的一侧上,并且冷却体(30,35)布置在第一电路板(10)的相对的一侧上。扼流器(13)和/或功率半导体(12)经由第一电路板(10)和布置在第一电路板(10)与冷却体(30,35)之间的导热材料(33)与冷却体(30,35)热连接。第二电路板(20)布置在第一电路板(10)的与冷却体(30,35)相对的一侧上。板材(40)布置在第一组件和第二组件之间,并且第二电路板(20)安装在板材(40)上。

Description

具有紧凑结构的逆变器
发明的技术领域
本发明涉及一种结构特别紧凑的逆变器。
现有技术
逆变器是被设置用于在直流电和交流电之间进行转换的电力电子设备。特别是已知如下逆变器,该逆变器可以将直流电源(例如,光伏发电机)的电功率馈送到交流电网中,或者可以在直流存储器(例如,电池)和交流电网之间双向地交换电功率。
已知的逆变器包括一个或更多个电路板,该电路板在桥接电路中具有电气和电子部件,特别是功率半导体,以及用于形成逆变器的期望的输入电流或输出电流的电容和电感。电气和电子部件可以完全不同地布置在逆变器中,其中将部件安装在电路板上是常见的。为此,部件可以实施为所谓的SMD(Surface-mounted Device表面贴装器件)构件和/或THT(Through-hole Technology通孔技术)构件,其中这些构件可以具有显著不同的特性和结构尺寸。
为了冷却或散热逆变器的有损耗的电气和电子部件,已知在逆变器中或逆变器处布置一个或更多个冷却体。在此,待散热的部件与逆变器的这种冷却体直接或间接地热接触。
从DE 10 2009 058 270 A1已知一种逆变器,其具有壳体、水冷却器、功率模块、电容器以及处于夹层结构中的组件,其中,组件包括两个电路板和一个冷却板,并且电容器和功率模块被布置在组件和水冷却器之间。
从DE 10 2017 127 895 A1已知一种逆变器,其中,逆变器的功率件的部件布置在第一电路板的一侧上,而第一电路板的另一侧借助压紧装置被平面式地
Figure BDA0003679034410000021
固定在壳体壁上,该壳体壁构造为冷却装置的一部分,并且其中在压紧装置上可以布置具有逆变器的控制单元的第二电路板。
发明任务
本发明所基于的任务在于提供一种逆变器,该逆变器与已知的逆变器相比具有更高的功率密度,并且被更紧凑且更低成本地构造。
解决方案
该任务通过具有权利要求1中特征的逆变器解决。优选的实施方式在从属权利要求中进行了定义。
发明描述
额定功率大于3kVA的逆变器具有第一组件和第二组件。第一组件包括第一电路板和DC/AC变换器级。第二组件包括第二电路板和用于DC/AC变换器级的EMC滤波器。第一电路板被安装在冷却体上并且基本上平面式地置于冷却体上。
DC/AC变换器级具有转换器部件,该转换器部件包括功率半导体、扼流器和中间电路电容器。扼流器和中间电路电容器共同布置在第一电路板的一侧上,并且冷却体布置在第一电路板的相对的一侧上。扼流器和/或功率半导体经由第一电路板和布置在第一电路板与冷却体之间的导热材料与冷却体热连接,使得扼流器和/或功率半导体在逆变器的操作中产生的损耗热量基本上经由冷却体被导出。
第二电路板布置在第一电路板的与冷却体相对的一侧上。第二电路板安装在板材(Blech)上,该板材布置在第一组件和第二组件之间。
将逆变器的部件分成两个组件能够实现紧凑的结构。特别地,将具有DC/AC变换器级的转换器部件的第一电路板布置在冷却体上确保了负责在逆变器的操作中产生的大部分损耗热量的部件的良好散热。第二电路板和布置在其上的部件通过组件之间的板材的散热,可以达到特别高的功率密度。此外,板材通过以下方式还具有机械稳定功能和屏蔽功能,即板材防止组件之间的串扰,屏蔽转换器部件免受外部电磁场的影响以及保护周围环境免受转换器部件的电磁辐射。
本发明基于如下认识,即由于技术进步,非常有效的拓扑结构可用于逆变器,该拓扑结构的特征还在于,其转换器部件(例如,中间电路电容和扼流器)可以设计得比较小,以便稳定操作。特别地,为此考虑三相拓扑结构,例如所谓的B6桥接电路以及所谓的FlyingCap拓扑结构,该三相拓扑结构不仅可以实施为单相的而且可以实施为三相的。
因此,即使对于大于3kVA的额定功率,布置在第一电路板上的中间电路电容和扼流器以及可能另外的转换器部件(例如,滤波电容器和/或电流传感器)也可以全部实施为SMD部件。可替代地或附加地,各个转换器部件也可以实施为电路板集成的结构,例如实施为平面线圈(Planarspule),该结构可以由电路板本身的导体线路形成。
在可替代的实施方式中,功率半导体以及扼流器可以实施为SMD部件,而中间电路电容器实施为THT部件。因此,在需要时,可以实现更大的中间电路电容。然而,THT部件具有连接线,该连接线延伸穿过承载THT部件的电路板并且在与THT部件相对的一侧上电接触,例如通过焊接电接触。因此,布置在第一电路板上的THT部件的连接线延伸到第一电路板与冷却体之间的空间中。
优选地,冷却体具有基本上平坦的冷却面,该冷却面例如包括挤制铝冷却体的底板。由于第一电路板基本上平面式地置于冷却体上,因此已证实,如果冷却体的面向第一电路板的冷却面在连接线的位置处具有留空部(Aussparung),特别是凹部形式的留空部,则对于第一电路板与THT部件的平面式的热连接是有利的。留空部确保了THT部件的连接线与冷却体之间有足够大的间距,并且因此确保了它们相对于彼此的电绝缘。
冷却体可以包括挤压型材,该挤压型材具有沿压制方向布置的散热片。在此,已证实有利的是,在挤压型材的基本上平坦的冷却面中将留空部实施为沟槽形的凹部,使得连接线伸入到沟槽形的凹部中。优选地,沟槽形的凹部可以平行于冷却体的散热片延伸,并且因此特别简单地在制造挤压型材时就已经进行了设置,以实现冷却体的低成本制造。
可替代地或附加地,留空部可以例如作为冷却面上的平铣槽(flache
Figure BDA0003679034410000041
)单独布置在THT部件的相应位置处或布置在THT部件的各连接线的位置处。在此,留空部的相应直径可以设计成使得在每个凹部中恰好布置有THT构件的一个连接线。在第一电路板上布置了可管理数量的THT构件的情况下,例如大约十几个,可以为第一电路板上的所有THT构件的所有连接线分别分配单独的留空部,例如通过在连接线的位置处逐点地铣削冷却体的表面这种方式。总体而言,由此冷却体的冷却面被最佳地用于散热,特别是从第一组件散热。
可替代地或附加地,这种留空部的直径可以设计成使得恰好一个THT构件的所有连接线都布置在一个共同的留空部中。这种共同的留空部的直径比单独分配给连接线的留空部的直径更大,然而总共仅占冷却体的总表面的一小部分,因此冷却体的绝大多数表面可以与第一电路板热最佳地连接。
不言而喻,在此,连接线和冷却体之间必要时可能也要保持预定的绝缘间距。此外,留空部可以衬有薄的电绝缘材料,以便确保连接线与冷却体之间的绝缘。
在根据本发明的逆变器的一个实施方式中,电路板之间的间距小于五厘米,并且优选小于三厘米。由此,可以实现特别紧凑的结构,该结构遵循SMD部件的结构高度并且尤其充分利用了第一电路板配备SMD部件的优点。
在根据本发明的逆变器的另一实施方式中,第一电路板与冷却体的冷却面之间的间距平均小于一厘米,并且优选小于五毫米。考虑到导热材料跨接(überbrücken)了任何结构上所需的最小间距,电路板因此与冷却体直接热接触。由此,确保了电路板以及因此第一组件到冷却面上并且因此到冷却体上的理想的热连接。
第一组件的功率半导体可以布置在第一电路板的面向冷却体的一侧上,以便实现功率半导体与冷却体之间的直接热连接。在此,已证实有利的是,在功率半导体的位置处在冷却体的冷却面中设置留空部,使得电路板和功率半导体与冷却面的间距基本相同,即,例如电路板和功率半导体利用相同的导热材料热耦合到冷却体上。于是,留空部相对于冷却面的深度特别地等于功率半导体的结构高度。
在一个实施方式中,逆变器的第二组件具有滤波器部件,该滤波器部件布置在第二电路板的与第一电路板相对的一侧上。
在根据本发明的逆变器的一个实施方式中,第一组件具有至少两个扼流器,该扼流器通过布置在扼流器和板材之间的导热材料与板材热连接。可替代地或附加地,第一组件的中间电路电容器中的至少一个中间电路电容器可以经由布置在中间电路电容器与板材之间的导热材料与板材热连接。结合扼流器和/或中间电路电容器与冷却体的热连接,进一步改善了转换器部件经由板材的散热。
此外,逆变器可以具有通风装置,该通风装置在第一组件和第二组件之间产生沿着板材的空气流,从而有助于逆变器的损耗热量的最佳导出。
组件之间的板材基本上平行于电路板取向,并且此外可以具有从板材的平面伸出并且延伸到第一组件的结构空间中的区段。这些区段不仅有助于板材的稳定而且还有助于提高板材的冷却效率,特别是当区段被通风装置的空气流捕捉时如此,并且还可以有针对性地引导空气流。
在根据本发明的逆变器的另一实施方式中,第一组件包括DC/DC变换器级,其中DC/DC变换器级经由中间电路电容器与DC/AC变换器级连接。由此,特别地可以扩展逆变器的输入电压的可用范围。DC/DC变换器级的功率半导体可以实施为碳化硅半导体或氮化镓半导体。此外,DC/AC变换器级的功率半导体可以实施为碳化硅半导体或氮化镓半导体。
根据本发明的逆变器的第一组件可以包括控制单元,该控制单元被布置在第一电路板上并且被配置用于借助脉宽调制的时钟信号来驱动功率半导体以及检测DC/AC变换器级的电流测量值和电压测量值。特别地,控制单元可以被设置用于以至少100kHz的开关频率切换功率半导体。此外,逆变器的DC/AC变换器级可以包括至少两个半桥,其中控制单元被设置用于以相对于开关周期至少90度的相位偏移周期性地切换两个半桥的功率半导体。
碳化硅功率半导体或氮化镓功率半导体的使用与高开关频率相结合,必要时对DC/AC变换器级的多个几个并联连接的半桥的时钟进行相移嵌套(phasenversetzteVerschachtelung),使得能够在半桥的输出端处,即在被扼流器平滑之前,产生低失真的电流曲线。由此,扼流器和中间电路电容器二者都可以设计得更小,或者在相同的设计下达到更高的额定功率。
根据本发明的逆变器可以被设置用于,通过DC/AC变换器级和EMV滤波器与低压电网的相线交换至少一个可连接的直流电压单元的电功率。特别地,逆变器可以按照标准将电功率馈入到低压电网中和/或从低压电网中提取电功率。在一个实施方式中,逆变器实施为三相的,并且被设置用于,在所有三相上与三相低压电网交换电功率。特别地,逆变器的DC输入端上的直流电压单元可以包括光伏发电机和/或电池。
附图简述
下面将基于附图中所示出的实施例对本发明进行进一步阐述和说明。
图1示出了第一实施方式的逆变器,
图2示出了第二实施方式中逆变器,
图3示出了第三实施方式中逆变器,以及
图4示出了用于逆变器的冷却体的实施方式。
图5示出了第四实施方式的逆变器。
附图描述
图1以简化的横截面示图示出了逆变器1。示出了逆变器1的电力电子部件。不言而喻,对于逆变器的实际操作,例如作为电池逆变器或光伏逆变器向负载供电或馈电到交流电网中,需要另外的电气的、机电的和机械的部件,为了清晰起见,在图1中未示出这些部件。特别地,包括DC和AC连接装置、继电器、壳体等。
逆变器1包括第一电路板10和第二电路板20。第一电路板10安装在冷却体30上。冷却体30包括基本上平坦的冷却面31和布置在其上的散热片32,其中,散热片32彼此被间隔开,使得冷却空气可以在散热片32之间穿流(比较图2)。在第一电路板10与冷却面31之间布置有导热材料33。导热材料33尤其可以一件式地构造并且覆盖第一电路板10在冷却体30上的整个支承面。可替代地,导热材料33可以由多个件和/或一粘性物质构成,其中仅所述支承面的一部分可以被覆盖。
在第一电路板10上布置有不同的电力电子转换器部件,这些电力电子转换器部件在共同作用下特别地形成DC/AC变换器级。在此特别地,DC/AC变换器级包括中间电路电容器11、功率半导体12和扼流器13以及必要时其他的外围部件,例如特别是控制单元14以及其他驱动器、控制器和/或其他电子小器件(电阻、IC等)。
特别地,第一电路板10上的部件可以实施为表面安装的构件,即所谓的Surface-mounted devices表面贴装器件(简称:SMD构件)。特别地,SMD构件的特征在于,该SMD构件在电路板的其上布置有构件的一侧上也与电路板的导体线路电接触,从而不必进入电路板的背离构件的一侧来安装SMD构件。与此相反,设置进行通孔安装(THT=Through-HoleTechnology通孔技术)的所谓的THT部件在电路板的背离THT部件的一侧上与电路板的导体线路电接触,尤其是焊接。
如果根据图1在第一电路板10上未布置有THT部件,则电路板10可以在整个表面上通过导热材料33与冷却面31热连接。在此,导热材料33通常被实施成尽可能的薄,从而确保第一电路板10与冷却体30之间的热阻尽可能小。在此,热阻尽可能仅由导热材料33形成,而不是例如由热阻明显更高的空气形成。由此,在逆变器1操作中在转换器部件11-13中产生的损耗热量通过第一电路板10并且经由导热材料33有效地导出到冷却体30中并且从冷却体中有效地导出到周围环境。
在第二电路板20上布置有逆变器1的各种其他部件,这些部件特别地形成用于第一电路板20上的DC/AC变换器级的EMV滤波器。特别地,EMV滤波器包括滤波电容器21和滤波扼流器22,其中另一滤波电容器21可以布置在第一电路板10上。另外,在第二电路板上例如布置有通信处理器23。连接到连接元件51(例如,插座或螺丝接线夹)上的电连接件50(例如,电缆或汇流排)将第一电路板10上的DC/AC变换器级与第二电路板20上的EMV滤波器连接起来。在此,连接件50被设计成使得它们总体上可以传输至少对应于逆变器1的额定功率的电功率。另外,用于传输内部的控制信号和操作信号的合适的信号线可以布置在电路板10和20之间。
第二电路板20借助于固定装置41安装(例如,拧紧或夹紧)在板材40上。板材40位于中间电路电容器11和扼流器13上,其中在板材40和中间电路电容器11或扼流器13之间布置有导热材料43。由此,特别地确定了板材40的位置,并从而也确定了第二电路板20的位置。附加地,可以设置另一保持板42,其使板材40直接与第一电路板10机械连接。在逆变器1的操作中,在中间电路电容器11和扼流器13中产生的损耗热量经由导热材料43有效地导出到板材40中并且从板材40中有效地导出到周围环境。
图2以简化的横截面示图示出了另一逆变器2。已经结合图1描述的基本相同的部件设有相同的附图标记。
在第一电路板10上布置有多个中间电路电容器11、功率半导体12和扼流器13作为DC/AC变换器级的部件。特别地,DC/AC变换器级以及因此逆变器2总体上可以实施为三相的,其中部件12、13也分别实施为三重的,其中一对功率半导体12可以形成三相逆变器2的一个相的半桥。
如果DC/AC变换器级的部件主要设计成SMD部件并且特别地在第一电路板10上未布置有THT部件,则第一电路板10在整个表面上经由导热材料33与冷却面31热连接。由此,确保了将在第一电路板10上的部件11、12、13中产生的损耗热量有效地导出到冷却体30中并且从冷却体中导出到周围环境。
在第二电路板20上布置有逆变器2的其他部件,特别是包括滤波电容器21和滤波扼流器22的EMV滤波器以及通信处理器23。当然,在电路板10和20之间设置有电连接(参见图1),但为了清楚起见,图2中未示出。
在第一电路板10和第二电路板20之间布置有板材40。第二电路板20被固定在板材40上。板材40位于中间电路电容器11和扼流器13上,因此确定了板材40的位置,并从而也确定了第二电路板20的位置。导热材料43被布置在板材40和中间电路电容11或扼流器13之间。由此,在逆变器2的操作中,中间电路电容器11和扼流器13的损耗热量的一部分经由导热材料43被引入到板材40中并且从板材40中导出到周围环境。
图3以简化的横截面示图示出了另一逆变器3。已经结合图1或图2描述的基本相同的部件设有相同的附图标记。逆变器3包括第一电路板10和第二电路板20。第一电路板10安装在冷却体35上。
逆变器3的冷却体35具有冷却面34,该冷却面包括基本上平坦的表面区段
Figure BDA0003679034410000091
其中冷却面34的大部分位于第一平面中。但冷却面34的表面区段中的至少一个位于第二平面中,因此冷却体35具有沟槽36。冷却体34包括散热片32,逆变器3的损耗热量经由该散热片释放到周围环境。
在第一电路板10上布置有DC/AC变换器级,该DC/AC变换器级特别地包括中间电路电容器61、功率半导体12和扼流器13。与根据图1或图2的逆变器1和逆变器2不同,现在第一电路板10上还布置有THT部件,在此特别是中间电路电容器61。中间电路电容器61具有连接线62,该连接线延伸穿过电路板10并且被固定在电路板10的与构件相对的一侧上,特别是借助于焊接连接进行固定。此外,控制单元14和必要时另外的电容15被布置在第一电路板10上,它们优选被实施为SMD构件。
因此,第一电路板10一方面具有布置有THT部件的区域。实施为THT部件的中间电路电容器61的连接线62延伸穿过第一电路板10。由于连接线62,第一电路板10在THT部件的区域中不容易完全置于冷却面34上。更确切地说,THT部件需要在第一电路板10和冷却面34之间有一段距离,在图3中通过沟槽36实现。沟槽36的深度被设计成使得确保连接线62和冷却体35之间的电绝缘。
另一方面,第一电路板10具有其中布置有THT部件的宽的区域。在该电路板10的这些区域中特别地布置有部件。这些没有THT部件的区域平面式地经由导热材料33与冷却面34热连接。特别地,产生相对多的损耗热量的部件被布置在这些区域中,使得功率半导体12的、扼流器13的以及必要时电容15的损耗热量有效地通过第一电路板10并且经由导热材料33被导出到冷却体35中并且从冷却体中被导出到周围环境。
在第一电路板10和第二电路板20之间布置有板材40。第二电路板20被固定在板材40上。板材40位于中间电路电容器61和扼流器13上,因此确定了板材40的位置,并从而也确定了第二电路板20的位置。
导热材料43被布置在板材40和中间电路电容器61或扼流器13之间。由此,在逆变器2的操作中,中间电路电容器61和扼流器13的损耗热量经由导热材料43被引入到板材40中并且从板材40中被导出到周围环境。附加地,可以设置引导板44,该引导板材将例如由通风装置推动的空气流引导通过第一电路板10与板材40之间的中间空间。此外,板材40可以通过保持板42直接与第一电路板10机械连接(参考图1)。
图4示出了可用于逆变器1、2、3的冷却体35。冷却体35在子图a)、b)和c)中以不同的视图示出,其中a)示出了透视图,b)示出了冷却面37的俯视图,以及c)示出了沿着a)和b)中的线A-A的截面。冷却体35具有冷却面37和散热片32。在冷却面37中例如以铣削的方式引入多个凹部38。另外,可以设置根据图3的沟槽36,在图4为清晰起见未示出。
特别地,第一电路板10可以安装在冷却体35上,根据图3,THT部件(例如,中间电路电容器61或者必要时还有THT结构类型的功率半导体12和/或扼流器13)被布置在第一电路板10上。凹部38被布置在冷却面37上,使得凹部38与THT部件的连接线62的位置重合。附加地,可以将绝缘层39引入到凹部38的相应的底部中。由此,确保了冷却体35与第一电路板10上的电位之间的足够的电绝缘。
图5以简化的横截面示图示出了另一逆变器4。已经结合图1至图3描述的基本相同的部件设有相同的附图标记。逆变器4包括第一电路板10和第二电路板20。第一电路板10安装在冷却体35上。中间电路电容器11和扼流器13被布置在第一电路板10上并且被实施为SMD构件。
逆变器3的冷却体35具有冷却面34,该冷却面包括基本上平坦的表面区段,其中冷却面34的大部分位于第一平面中。但冷却面34的两个表面区段位于第二平面中,因此冷却体35具有两个凹部38。冷却体34包括散热片32,逆变器3的损耗热量经由散热片被释放到周围环境。
功率半导体12被布置在第一电路板10上。功率半导体12被安装在第一电路板10的面向冷却体35的一侧上。在此,功率半导体12位于凹部38的位置处。由此,第一电路板10可以基本上平面式地放置,并经由导热材料33与冷却体35的冷却面34良好地热连接,而功率半导体12直接布置在凹部38中的“下沉的”冷却面34处,并且因此最佳地热连接到冷却体35上。不言而喻,为此可以在功率半导体12和冷却体35之间布置导热材料。
参考标记列表
1、2、3、4 逆变器
10、20 电路板
11 中间电路电容器
12 功率半导体
13 扼流器
14 控制单元
15 电容
21 滤波电容器
22 滤波扼流器
23 通信处理器
30、35 冷却体
31、34、37 冷却面
32 散热片
33 导热材料
38 凹部
39 绝缘层
40 板材
41 固定机构
42 保持板
43 导热材料
44 引导板
50 连接件
51 连接元件
61 中间电路电容器
62 连接线。

Claims (26)

1.一种额定功率至少为3kVA的逆变器(1-4),包括:第一组件,所述第一组件包括第一电路板(10)和DC/AC变换器级;和第二组件,所述第二组件包括第二电路板(20)和用于所述DC/AC变换器级的EMC滤波器,其中所述第一电路板(10)被安装在冷却体(30,35)上并且基本上平面式地置于所述冷却体(30,35)上,其中所述DC/AC变换器级具有转换器部件,所述转换器部件包括功率半导体(12)、扼流器(13)和中间电路电容器(11),其中所述扼流器(13)和所述中间电路电容器(11)被共同布置在所述第一电路板(10)的一侧上并且所述冷却体(30,35)被布置在所述第一电路板(10)的相对的一侧上,其中所述扼流器(13)和/或所述功率半导体(12)经由所述第一电路板(10)和布置在所述第一电路板(10)和所述冷却体(30,35)之间的导热材料(33)与所述冷却体(30,35)热连接,其中所述第二电路板(20)被布置在所述第一电路板(10)的与所述冷却体(30,35)相对的一侧上,其中板材(40)被布置在所述第一组件和所述第二组件之间并且所述第二电路板(20)被安装在所述板材(40)上。
2.根据权利要求1所述的逆变器(1-4),其中,所述转换器部件还包括滤波电容器(21)和/或电流传感器,所述滤波电容器和/或电流传感器被布置在所述第一电路板(10)上。
3.根据权利要求1或2所述的逆变器(1,2,4),其中,所有转换器部件被实施为SMD部件或被集成在所述第一电路板(10)中。
4.根据权利要求1或2所述的逆变器(3),其中,所述功率半导体(12)和所述扼流器(13)被实施为SMD部件,其中所述中间电路电容器(11)被实施为THT部件。
5.根据权利要求4所述的逆变器(3),其中,布置在所述第一电路板(10)上的所述THT部件的连接线(62)延伸到所述第一电路板(10)与所述冷却体(35)之间的空间中,其中所述冷却体(35)的面向所述第一电路板(10)的且基本上平坦的冷却面(34)在所述连接线(62)的位置处具有留空部,从而确保了可安装的连接线(62)与所述冷却体(35)之间有足够大的间距。
6.根据权利要求5所述的逆变器(3),其中,所述冷却体(35)包括挤压型材,其中所述留空部包括在所述挤压型材的基本上平坦的冷却面(34)中的沟槽形的凹部(36),使得所述连接线(62)伸入到所述沟槽形的凹部(36)中。
7.根据权利要求6所述的逆变器(3),其中,所述冷却体(35)具有多个散热片(32),其中所述沟槽形的凹部(36)平行于所述散热片(32)取向。
8.根据权利要求5所述的逆变器(3),其中,所述留空部包括在所述冷却体(35)的所述冷却面(34,37)中的多个凹部(38),其中所述凹部(38)的直径被设计成使得在所述凹部(38)中的一个凹部中布置有THT构件的恰好一个连接线(62)或恰好一个THT构件的连接线(62),其中在连接线(62)和冷却体(35)之间保持预定的绝缘间距。
9.根据前述权利要求中任一项所述的逆变器(1-4),其中,所述电路板(10,20)之间的间距小于五厘米,并且优选小于三厘米。
10.根据前述权利要求中任一项所述的逆变器(1-4),其中,所述第一电路板(10)与所述冷却体(30,35)的冷却面(31,34,37)之间的间距小于一厘米,并且优选小于5毫米。
11.根据前述权利要求中任一项所述的逆变器(4),其中,所述功率半导体(12)被布置在所述第一电路板(10)的面向所述冷却体(35)的一侧上并且与所述冷却体(35)直接热接触。
12.根据权利要求11所述的逆变器(4),其中,所述冷却体(35)的冷却面(34)在所述功率半导体(12)的位置处具有留空部,使得所述第一电路板(10)和所述功率半导体(12)相对于所述冷却面(34)具有基本上相同的间距。
13.根据前述权利要求中任一项所述的逆变器(1-4),其中,所述第二组件具有滤波器部件,所述滤波器部件被布置在所述第二电路板(20)的与所述第一电路板(10)相对的一侧上。
14.根据前述权利要求中任一项所述的逆变器(1-4),其中,所述第一组件具有至少两个扼流器(13),其中所述扼流器(13)中的至少两个扼流器和所述板材(40)经由布置在所述扼流器(13)和所述板材(40)之间的导热材料(43)彼此热连接。
15.根据前述权利要求中任一项所述的逆变器(1-4),其中,所述第一组件的中间电路电容器(11)中的至少一个中间电路电容器和所述板材(40)经由布置在所述至少一个中间电路电容器(11)和所述板材(40)之间的导热材料(43)热连接。
16.根据前述权利要求中任一项所述的逆变器(1-4),其中,所述逆变器(1-4)具有通风装置,所述通风装置在所述第一组件和所述第二组件之间产生沿着所述板材(40)的空气流。
17.根据前述权利要求中任一项所述的逆变器(1-4),其中,所述板材(40)具有从所述板材(40)的平面伸出并且延伸到所述第一组件的结构空间中的区段(42,44)。
18.根据前述权利要求中任一项所述的逆变器(1-4),其中,所述第一组件包括DC/DC变换器级,其中所述DC/DC变换器级经由所述中间电路电容器(11)与所述DC/AC变换器级连接。
19.根据权利要求18所述的逆变器(1-4),其中,所述DC/DC变换器级的功率半导体(12)被实施为碳化硅半导体或氮化镓半导体。
20.根据前述权利要求中任一项所述的逆变器(1-4),其中,所述DC/AC变换器级的功率半导体(12)被实施为碳化硅半导体或氮化镓半导体。
21.根据前述权利要求中任一项所述的逆变器(1-4),其中,所述第一组件包括控制单元(14),所述控制单元被布置在所述第一电路板(10)上,并且被设置用于借助脉宽调制的时钟信号来驱动所述功率半导体(12)以及检测所述DC/AC变换器级的电流测量值和电压测量值。
22.根据权利要求21所述的逆变器(1-4),其中,所述控制单元(14)被设置用于,以至少100kHz的开关频率切换所述功率半导体(12)。
23.根据权利要求21或22所述的逆变器(1-4),其中,所述DC/AC变换器级或必要时的DC/DC变换器级包括至少两个半桥,其中所述控制单元(14)被设置用于,以相对于开关周期至少90度的相位偏移周期性地切换所述两个半桥的功率半导体(12)。
24.根据前述权利要求中任一项所述的逆变器(1-4),其中,所述逆变器(1-4)被设置用于,经由所述DC/AC变换器级和所述EMV滤波器与低压电网的相线交换至少一个可连接的直流电压单元的电功率。
25.根据前述权利要求中任一项所述的逆变器(1-4),其中,所述逆变器(1-4)被设置用于,按照标准将电功率馈入到低压电网中和/或从低压电网中提取电功率。
26.根据前述权利要求中任一项所述的逆变器(1-4),其中,所述逆变器(1-4)被实施为三相的,并且被设置用于在所有三相上与三相低压电网交换电功率。
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