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Die Erfindung betrifft ein Leistungshalbleitermodul und eine Leistungshalbleiterschaltungsanordnung.
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Stand der Technik
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Für den Antrieb in Hybrid- oder Elektrofahrzeugen werden in der Regel Drehfeldmaschinen eingesetzt, welche in Verbindung mit Wechselrichtern – häufig auch als Inverter bezeichnet – betrieben werden. Ein Wechselrichter umfasst mindestens ein Leistungshalbleitermodul mit Halbleiterbauelementen in Gestalt von Leistungshalbleiterschaltern – im Folgenden kurz Leistungsschalter genannt –, wie beispielsweise MOSFETs (metal oxide semiconductor field-effect transistors), IGBTs (Insulated Gate Bipolar Transistors) oder MCTs (MOS Controlled Thyristor), in aller Regel in Kombination mit Freilaufdioden. Durch geeignete modulinterne Verschaltung können verschiedene Schaltungsvarianten, wie Einzelschalter, Halbbrücken, Vollbrücken oder auch Chopper realisiert werden. Die einzelnen Leistungsschalter werden üblicher Weise in Form von Halbleiterchips ausgeführt, welche auf einem Substrat, üblicher weise einem DCB-Keramiksubstrat, angeordnet werden. Die für die jeweilige Schaltungsvariante erforderlichen Dioden können in die Leistungsschalter-Chips integriert oder als separate Dioden-Chips ausgeführt sein. Auch eine teilweise Integration ist möglich.
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Um die an einen Wechselrichter, insbesondere bei Einsatz in einem Hybridfahrzeug, gestellten Anforderungen hinsichtlich Zwischenkreisspannung und Phasenstrom über die geforderte Lebensdauer erfüllen zu können, müssen mehrere Leistungsschalter parallel geschaltet werden. Die Parallelschaltung kann dabei innerhalb eines Leistungshalbleitermoduls realisiert sein, so dass auf dem Substrat mehrere parallel geschaltete Leistungsschalter angeordnet sind. Alternativ dazu können auch mehrere Leistungshalbleitermodule mit je einem Substrat mit darauf angeordneten Leistungsschaltern parallel geschaltet werden.
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Eine Parallelschaltung von Leistungshalbleitermodulen hat dabei den Vorteil, dass mehrere voneinander entkoppelte Kommutierungsstromkreise gebildet werden, was zu einer Reduzierung von Überspannungsspitzen führt. Insbesondere bei Schaltfrequenzen von über 1 kHz ist jedoch ein synchrones Ansteuern von parallel geschalteten Leistungshalbleitermodulen schwierig, da sich die Kontaktwiderstände der Steuerleitungen, insbesondere mit zunehmender Lebensdauer, unter Umständen unterschiedlich stark verändern, was zu einer zunehmenden Erhöhung der Zeitdifferenz beim Schalten der einzelnen Halbleiterchips führt.
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Bei der Entwicklung von Leistungshalbleitermodulen mit mehreren parallel geschalteten Leistungsschaltern innerhalb eines Moduls ergeben sich jedoch auch besondere Herausforderungen.
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Durch Induktivitäten im Kommutierungskreis werden Überspannungsspitzen an den Leistungsschaltern hervorgerufen. Da die maximale Blockierspannung der einzelnen Leistungsschalter begrenzt ist, führen zu große Überspannungen zu einer Zerstörung der Leistungsschalter. Um die Chipfläche der Leistungsschalter und gegebenenfalls der separaten Dioden optimal ausnutzen zu können, muss die Induktivität im Kommutierungskreis so gering wie möglich gehalten werden. Die Induktivität ist dabei näherungsweise proportional zu der Fläche, welche der jeweilige Kommutierungsstrom im Kommutierungskreis umschließen muss.
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Bedingt durch eine elektrisch unsymmetrische Anordnung der einzelnen Leistungsschalter auf dem Substrat des Moduls und den daraus resultierenden unterschiedlichen Weglängen zu den einzelnen Leistungsschaltern kann es weiterhin zu nicht gleichzeitigem oder synchronem Ein- und/oder Ausschalten der einzelnen Leistungsschalter kommen. Die Folge ist eine ungleichmäßige Verteilung der Belastung unter den Leistungsschaltern, was zu einer Überlastung einzelner Leistungsschalter und damit letztendlich zu einer Verkürzung der Lebensdauer des Leistungshalbleitermoduls führen kann.
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Eine elektrisch unsymmetrische Anordnung der Dioden kann schließlich dazu führen, dass der Strom sich direkt nach einem Abschalten der Leistungsschalter nicht gleichmäßig auf die Dioden aufteilt, was zu einer Überbelastung einzelner Dioden führen kann. Im Extremfall kann es sogar vorkommen, dass eine einzige Diode kurzzeitig, nämlich direkt nach dem Kommutierungsvorgang, den gesamten Strom aller parallel geschalteten Leistungsschalter übernimmt. Verschärft wird diese Problematik noch dadurch, dass Leistungsdioden unterhalb von ca. 75°C einen negativen Temperaturkoeffizienten aufweisen, was bei niedrigen Temperaturen dazu führt, dass eine ohnehin durch das Schalten stärker belastete Diaode auch im stationären betrieb einen im Vergleich zu den anderen parallel geschalteten Dioden erhöhten Strom führt. Letztendlich kann auch eine elektrisch unsymmetrische Anordnung der Dioden zu einer Verkürzung der Lebensdauer des Leistungshalbleitermoduls führen.
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Um eine Zerstörung von Leistungsschalter-Chips aufgrund von Überspannungsspitzen zu vermeiden, gibt es grundsätzlich zwei Ansätze. Einerseits kann die Sperrspannung der Leistungsschalter-Chips erhöht werden. Andererseits kann die Induktivität im Kommutierungskreis verringert werden. Da eine Erhöhung der Sperrspannung technologisch bedingt zu höheren Verlusten im Leistungsschalter-Chip führt und damit bei gleicher Spezifikation des Wechselrichters die erforderliche Chipfläche steigt, wird in der Regel versucht, die Induktivität im Kommutierungskreis zu verringern.
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Die Höhe der Überspannungsspitzen wird durch die vom Kommutierungsstrom aufgespannte Fläche und damit überwiegend von der Induktivität im Kommutierungskreis bestimmt. 1 zeigt ein vereinfachtes Ersatzschaltbild eines Kommutierungskreises mit den wesentlichen parasitären Ersatzinduktivitäten. Diese setzen sich zusammen aus Induktivitäten Lzk1 und Lzk2 in einem Zwischenkreiskondensator 1, den Induktivitäten Lverb1 und Lverb2 von Zuleitungen 2 zwischen dem Zwischenkreiskondensator 1 und einem Leistungshalbleitermodul 3 sowie den Induktivitäten Lmodul1 und Lmodul2 innerhalb des Leistungshalbleitermoduls 3. Die Summe aller Induktivitäten ist dabei näherungsweise proportional zu der durch den Kommutierungsstromkreis aufgespannten Fläche.
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Aus der
DE 42 40 501 A1 ist eine Leistungshalbleiter-Schaltungsanordnung bekannt, bei der zur Reduktion von durch schnelle Schaltvorgänge bedingten Spannungsspitzen der positive und negative Stromanschluss jeweils durch mindestens zwei Teilanschlüsse ausgebildet ist, welche eng benachbart nebeneinander und zueinander parallel vorgesehen sind.
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Offenbarung der Erfindung
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Die vorliegende Erfindung schafft ein Leistungshalbleitermodul mit einem Substrat, vorzugsweise einem DCB-keramiksubstrat, und mindest zwei auf dem Substrat angeordneten, parallel geschalteten Leistungshalbleiterschaltern. Die Leistungshalbleiterschalter sind vorzugsweise als IGBT-, MOSFET- oder MCT-Halbleiterchips ausgeführt. Außerdem sind erfindungsgemäß mindestens ein Zwischenkreisanschluss zum Verbinden der Leistungshalbleiterschalter mit einem ersten Versorgungsspannungspotenzial und mindestens zwei Zwischenkreisanschlüssen zum Verbinden der Leistungshalbleiterschalter mit einem zweiten Versorgungsspannungspotenzial vorgesehen, wobei eines der Versorgungsspannungspotenziale negativ und das andere positiv ist. Das Leistungshalbleitermodul kann dabei eine beliebige Anzahl von weiteren Schaltungselementen, insbesondere Dioden aufweisen, die entweder in die Leistungsschalter-Chips integriert sein können oder auch als separate Halbleiterchips ausgeführt sein können. Auch eine teilweise Integration in die Leistungsschalter-Chips ist möglich. Durch individuelle Verschaltung der einzelnen Schaltungselemente kann das Leistungshalbleitermodul beispielsweise Einzelschalter, Halbbrücken, Vollbrücken oder auch Chopper umfassen.
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Ein herkömmliches Leistungshalbleitermodul mit mehreren parallel geschalteten Leistungsschaltern umfasst je einen Zwischenkreisanschluss mit einem ersten positiven Versorgungsspannungspotenzial des Zwischenkreises und mit einem zweiten negativen Versorgungsspannungsanschlusses des Zwischenkreises. Durch das Aufspalten mindestens eines dieser Anschlüsse in mindestens zwei Teilanschlüsse entstehen mindestens zwei Anschlusspaare. Da der Strom jeweils über den Pfad mit der niedrigsten Induktivität fließt, ergeben sich daraus mindestens zwei entkoppelte Kommutierungskreise, wobei sich der Strom auf die einzelnen Kommutierungskreise aufteilt. Bei der Aufteilung in N Teilanschlüsse ergeben sich dementsprechend N entkoppelte Kommutierungskreise. Damit fließt über die einzelnen Induktivitäten eines jeden Kommutierungskreises nur noch das 1/N-fache des ursprünglichen Kommutierungsstromes. Unter der Annahme gleicher Kommutierungskreisinduktivitäten wird entsprechend der Formel
die Überspannung, welche innerhalb des Leistungshalbleitermoduls an den einzelnen Leistungsschaltern entsteht um den Faktor 1/N reduziert. Durch das Aufspalten mindestens eines dieser Anschlüsse in mindestens zwei Teilanschlüsse wird auch eine verbesserte Symmetrie der Anbindung der einzelnen Leistungsschalter-Chips an den Zwischenkreis mit mindestens einem Zwischenkreiskondensator erreicht. Der für ein symmetrisches Ansteuern der Leistungsschalter bedeutende und durch schnelle Stromänderungen während eines Kommutierungsvorganges hervorgerufene Spannungsversatz an den Emitter- oder Source-Anschlüssen der Leistungsschalter kann durch eine solche Anordnung im Idealfall vollständig eliminiert werden. Dadurch wird im Vergleich zu Leistungshalbleitermodulen, wie sie aus dem Stand der Technik bekannt sind, auf einfache Weise die Synchronität der Ansteuerung und damit der Ausnutzung der Chipfläche der einzelnen Leistungsschalter erheblich gesteigert.
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Des Weiteren ist durch die Entkopplung der einzelnen Kommutierungsstromkreise auch eine homogene Stromübernahme parallel geschalteter Dioden beim Abschalten der Leistungsschalter gewährleistet, so dass eine Überbelastung einzelner Dioden vermieden wird.
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Gemäß einer Ausführungsform der Erfindung sind jeweils ein Zwischenkreisanschluss mit positivem Versorgungsspannungspotenzial und ein Zwischenkreisanschluss mit negativem Versorgungsspannungspotenzial unmittelbar benachbart auf dem Substrat angeordnet. Die Zwischenkreisanschlüsse werden dabei so nahe wie möglich zueinander angeordnet, um auf diese Weise die durch die Anschlusspaare erzeugte Induktivität zu minimieren. Dabei stellt die Spannungsfestigkeit den begrenzenden Faktor dar, wobei diese durch Verwendung einer Isolationsfolie zwischen den beiden Anschlüssen auch zusätzlich gesteigert werden kann.
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Die Erfindung schafft weiterhin eine Leistungshalbleiterschaltungsanordnung bei der die Zweischenkreisanschlüsse eines erfindungsgemäßen Leistungshalbleitermoduls über Zuleitungen mit mindestens einem Zwischenkreiskondensator elektrisch verbunden sind. Dabei ist für jeden der Zweischenkreisanschlüsse eine eigene Zuleitung vorgesehen, welche von dem Zwischenkreiskondensator bis zum Leistungshalbleitermodul geführt ist.
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Gemäß einer vorteilhaften Ausführungsform der Leistungshalbleiterschaltungsanordnung sind an dem Leistungshalbleitermodul jeweils ein Zwischenkreisanschluss mit positivem Potenzial und ein Zwischenkreisanschluss mit negativem Potenzial unmittelbar benachbart angeordnet und die daran angeschlossenen Zuleitungen möglichst parallel bis zum Zwischenkreiskondensator geführt. Auf diese Weise kann auch die durch die Zuleitungen erzeugte Induktivität reduziert werden.
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Weitere Merkmale und Vorteile von Ausführungsformen der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung mit Bezug auf die beigefügten Figuren.
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Kurze Beschreibung der Figuren
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Es zeigen
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1 ein vereinfachtes Ersatzschaltbild eines Kommutierungskreises mit den wesentlichen parasitären Ersatzinduktivitäten,
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2 ein vereinfachtes Ersatzschaltbild eines erfindungsgemäßen Leistungshalbleitermoduls,
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3 eine vereinfachte schematische Darstellung einer ersten Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Leistungshalbleitermoduls mit jeweils zwei positiven und negativen Versorgungsspannungsanschlüssen,
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4 eine vereinfachte schematische Darstellung einer zweiten Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Leistungshalbleitermoduls mit einem positiven und zwei negativen Versorgungsspannungsanschlüssen,
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5 eine vereinfachte schematische Darstellung einer dritten Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Leistungshalbleitermoduls mit jeweils vier positiven und negativen Versorgungsspannungsanschlüssen und
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6 eine vereinfachte schematische Darstellung einer vierten Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Leistungshalbleitermoduls mit zwei positiven und drei negativen Versorgungsspannungsanschlüssen,
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Beschreibung der Ausführungsbeispiele
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2 zeigt ein vereinfachtes Ersatzschaltbild eines erfindungsgemäßen Leistungshalbleitermoduls 20 zur Verwendung in einem Wechselrichter. Das Leistungshalbleitermodul 20 umfasst dabei eine Parallelschaltung von N Schaltpfaden, welche jeweils aus einer Reihenschaltung eines High-Side-Leistungsschalters 21-1 bis 21-N und eines Low-Side-Leistungsschalters 22-1 bis 22-N besteht, wobei jedem Leistungsschalter 21 und 22 jeweils eine Diode parallel geschaltet ist. Die den Low-Side-Schaltern 22 jeweils abgewandten Anschlüsse der High-Side-Leistungsschalter 21 sind mit einem positiven Versorgungsspannungspotenzial verbunden. Dazu sind zwei Zwischenkreisanschlüsse T + a und T + b vorgesehen, wobei einer der Anschlüsse, im dargestellten Beispiel der Anschluss T + b, vorteilhaft im Bereich eines ersten außenliegenden Schaltpfades, im Beispiel des links außen liegenden Schaltpfades, kontaktiert ist. Wohingegen der zweite Anschluss, im dargestellten Beispiel der Anschluss T + a, vorteilhaft im Bereich des von dem ersten Schaltpfad entfernt liegenden äußeren Schaltpfades, im Beispiel des rechts außen liegenden Schaltpfades, kontaktiert ist. Die den High-Side-Leistungsschaltern 21 jeweils abgewandten Anschlüsse der Low-Side-Leistungsschalter 22 sind mit einem negativen Versorgungsspannungspotenzial verbunden. Dazu sind zwei Zwischenkreisanschlüsse T – a und T – b vorgesehen, wobei wiederum einer der Anschlüsse, im dargestellten Beispiel der Anschluss T – a, vorteilhaft im Bereich des ersten außenliegenden Schaltpfades, im Beispiel des links außen liegenden Schaltpfades, kontaktiert ist. Wohingegen der zweite Anschluss, im dargestellten Beispiel der Anschluss T – b, vorteilhaft im Bereich des von dem ersten Schaltpfad entfernt liegenden äußeren Schaltpfades, im Beispiel des rechts außen liegenden Schaltpfades, kontaktiert ist.
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Die Anschlüsse zwischen den High-Side-Leistungsschaltern 21 und den Low-Side-Leistungsschaltern 22 sowie zwischen den jeweils zugeordneten Dioden sind miteinander verbunden und bilden einen Phasenanschluss 23.
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Durch diese Beschaltung wird erreicht, dass über die Modulinduktivitäten LModul1a, LModul1b, LModul2a und LModul2b jeweils nur noch der halbe Strom I/2 fließt. Gegenüber einem aus dem Stand der Technik bekannten Leistungshalbleitermodul mit jeweils nur einem Zwischenkreisanschluss für positives bzw. negatives Versorgungsspannungspotenzial. verringert sich der Strom in den Kommutierungskreisinduktivitäten damit um den Faktor 2. Geht man in erster Näherung von identischen Werten der Modulinduktivitäten LModul1a, LModul1b, LModul2a und LModul2b aus, so verringert sich die Überspannungsspitze durch diese Maßnahme ebenfalls ungefähr um den Faktor 2.
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Die 3 bis 6 zeigen verschiedene Ausführungsformen eines erfindungsgemäßen Leistungshalbleitermoduls. Die Erfindung wird dabei beispielhaft anhand eines Halbbrücken-Leistungshalbleitermoduls beschrieben. Die modulinterne Verschaltung kann aber ohne Einfluss auf die Erfindung auch anders gewählt werden, so dass beispielsweise Einzelschaltermodule mit oder ohne separater Freilaufdiode, Choppermodule oder auch Vollbrückenmodule, realisiert werden.
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3 zeigt eine vereinfachte schematische Darstellung einer ersten Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Leistungshalbleitermoduls 30. Auf einem Substrat 31, vorzugsweise einem DCB-Keramiksubstrat sind drei Potenzialflächen T+, T– bzw. Phase vorgesehen. Entsprechend des beispielhaft gewählten Halbbrückenmoduls sind im Bereich der Phasenpotenzialfläche M parallel geschaltete Leistungsschalter-Chips 32-11 bis 32-M1 sowie M zugeordnete Dioden-Chips 33-11 bis 33-M1 vorgesehen und im Bereich der Potenzialfläche T+ mit einem positiven Versorgungsspannungspotenzial M parallel geschaltete Leistungsschalter-Chips 32-12 bis 32-M2 sowie M zugeordnete Dioden-Chips 33-12 bis 33-N2. Die Kollektorseiten der Leistungsschalter-Chips 32 sind jeweils auf der Phasenpotenzialfläche bzw. der Potenzialfläche T+ angelötet. Die weiteren Verbindungen zwischen den einzelnen Chips sowie mit den übrigen Potenzialflächen erfolgen über nicht dargestellte Bonddrähte. Auch auf die Darstellung von Steuerleitungen für die Leistungsschalter-Chips wurde aus Gründen der Vereinfachung verzichtet.
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Die Anschlüsse des Leistungshalbleitermoduls 30 sind beispielsweise über Stanzgitter realisiert. Dabei ist ein Phasenanschluss 34 vorgesehen, welcher elektrisch mit der Phasenpotenzialfläche verbunden ist und zum Beispiel den Ausgang eines Wechselrichters bilden kann. Die Potenzialflächen T– und T+ sind jeweils mit zwei Zwischenkreisanschlüssen T – a und T – b bzw. T + a und T + b elektrisch verbunden, über welche das Leistungshalbleitermodul 30 mit einem Zwischenkreis mit mindestens einem Zwischenkreiskondensator verbindbar ist. Die Zwischenkreisanschlüsse sind dabei so ausgeführt, dass sie einerseits jeweils im Bereich der äußeren Schaltpfade der parallel geschalteten Leistungsschalter liegen und andererseits jeweils ein Zwischenkreisanschluss mit positivem Versorgungsspannungspotenzial und ein Zwischenkreisanschluss mit negativem versorgungsspannungspotenzial unmittelbar benachbart auf dem Substrat 31 angeordnet sind.
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Ist, wie aus dem Stand der Technik bekannt, ein Leistungshalbleitermodul nur mit jeweils einem Zwischenkreisanschluss für positive bzw. negative Versorgungsspannung ausgestattet, hat der gesamte Kommutierungsstrom über große Teile des Moduls hinweg den gleichen Verlauf. Gemäß der Formel
führt dies aufgrund der Kopplung der Stromkreise der einzelnen Leistungsschalter-Chips zu relativ hohen Überspannungsspitzen. Weiterhin kommt es während des Kommutierungsvorgangs zu einer relativ großen Potenzialverschiebung über den Emitter- und/oder Source-Anschlüssen der Leistungsschalter. Dadurch hat jeder Emitter- bzw. Drain-Anschluss während des Kommutierungsvorgangs ein anderes Potenzial. Da für die Ansteuerung eines Leistungsschalters die Spannung zwischen Gate und Emitter bzw. Source von großer Bedeutung ist, führt dies zwangsläufig zu einem Ein- und Ausschalten der Leistungsschalter zu unterschiedlichen Zeitpunkten und damit zu einer ungleichmäßigen Belastung der Halbleiterchips. Dieses Problem kann durch eine Aufspaltung der Zwischenkreisanschlüsse in mehrere Teilanschlüsse und die damit verbundene Erzeugung entkoppelter Kommutierungskreise vermieden werden.
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In 3 sind schematisch und stark vereinfacht auch zwei Stromkreise dargestellt, welche sich an den beiden äußeren Schaltungspfaden der Parallelschaltung ausbilden. Dabei ist deutlich erkennbar, dass sich zwei magnetisch entkoppelte Stromkreise ausprägen. Dieser Effekt führt unter der Voraussetzung einer gleich bleibenden Modulinduktivität im Kommutierungskreis zu der bereits beschriebenen Halbierung der Überspannungsspitzen. Wird des weiteren eine elektrisch symmetrische Ankopplung Zwischenkreisanschlüsse an den oder die Zwischenkreiskondensator/en vorausgesetzt, so ergibt sich auch eine identische Verschiebung des Emitterpotenzials der Leistungsschalter. Somit ist ein nahezu exakt gleichzeitiges Schalten von Leistungsschaltern erreichbar. Des Weiteren wird der Strom aller parallel geschalteter Leistungsschalter beim Abschalten im Extremfall nicht mehr nur von einer Diode, sondern zumindest von einer diode pro entkoppeltem Kommutierungskreis, im dargestellten Beispiel also von zwei Dioden übernommen.
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Die in 4 dargestellte zweite Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Leistungshalbleitermoduls unterscheidet sich von der in 3 dargestellten Ausführungsform lediglich darin, dass die beiden nebeneinander liegenden Zwischenkreisanschlüsse T + a und T + b mechanisch zu einem gemeinsamen Zwischenkreisanschluss T + ab zusammengefasst wurden. Auch für den Fall der Zusammenfassung benachbarter Zwischenkreisanschlüsse mit gleichem Spannungspotenzial ist aber vorteilhaft darauf zu achten, dass jeweils ein Zwischenkreisanschluss mit dem jeweils inversen Versorgungspannungspotenzial unmittelbar benachbart angeordnet ist. Bei entsprechender Ausgestaltung des Moduls und seiner Zwischenkreisanschlüsse ist selbstverständlich auch die mechanische Zusammenfassung zweier nebeneinander liegender Zwischenkreisanschlüsse mit negativem Spannungspotenzial möglich. Auch die Zusammenfassung von mehr als zwei benachbart liegenden Zwischenkreisanschlüssen mit gleichem Spannungspotenzial ist denkbar.
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Sind die Zwischenkreisanschlüsse für positive und negative Versorgungsspannung jeweils in N Teilanschlüsse aufgespaltet, so ergeben sich ohne die Zusammenfassung von benachbarten Zwischenkreisanschlüssen N entkoppelte Kommutierungskreise, über deren Induktivitäten jeweils nur noch das 1/N-fache des ursprünglichen Kommutierungsstromes fließt. Durch die mechanische Zusammenfassung von Zwischenkreisanschlüssen ist es möglich, ein Leistungshalbleitermodul zu realisieren, welches zumindest für eines der beiden Versorgungsspannungspotenziale nur K Teilanschlüsse, mit K < N, aufweist und dennoch N entkoppelte Kommutierungskreise erzeugt.
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In 5 ist eine weitere Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Leistungshalbleitermoduls dargestellt, wobei im Gegensatz zu der in 3 dargestellten Ausführungsform nicht zwei, sondern vier Teilanschlüsse T + a bis T + d und T – a bis T – d pro Versorgungsspannungspotenzial vorgesehen sind. Dies stellt eine weitere Verbesserung hinsichtlich Überspannungsspitzen, symmetrischem Schalten der Leistungsschalter und homogener Stromübernahme der Dioden beim Abschalten der Leistungsschalter dar. Im Gegensatz zu der Ausführungsform gemäß 3 sind auch jeweils zwei Potenzialflächen T+ und Phase vorgesehen. Das modulinterne Design ist jedoch für die Anwendbarkeit der Erfindung unerheblich, so dass das gewählte Design im Wesentlichen zeichentechnische Gründe hat.
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Die in 6 dargestellte Ausführungsform unterscheidet sich von der Ausführungsform gemäß 5 lediglich darin, dass die jeweils benachbarten Zwischenkreisanschlüsse T + a und T + b zu einem Anschluss T + ab, T – b und T – c zu einem Anschluss T – bc sowie T + c und T + d zu einem Anschluss T + cd mechanisch zusammengefasst wurden, so dass sich letztendlich drei Zwischenkreisanschlüsse zum Verbinden der Leistungsschalter mit einem negativen Versorgungsspannungspotenzial und zwei Zwischenkreisanschlüsse zum Verbinden der Leistungsschalter mit einem positiven Versorgungsspannungspotenzial ergeben.
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Neben den dargestellten Ausführungsformen mit jeweils zwei oder vier Teilanschlüssen ist auch jede andere beliebige Anzahl von Teilanschlüssen (größer 1) möglich.
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Bei den dargestellten Ausführungsformen der Erfindung wurden die Zwischenkreisanschlüsse jeweils auf einer Seite des Leistungshalbleitermoduls herausgeführt. Alternativ dazu ist es auch möglich die Anschlüsse auf mehreren verschiedenen Seiten des Moduls heraus zu führen. Dies ist lediglich eine Frage des Schaltungsdesigns und hat keinen Einfluss auf die erfindungsgemäße Idee. Entscheidenden Einfluss auf das Schaltungsdesign wird es aber haben, dass eine möglichst niederinduktive Verbindung zu dem oder den Zwischenkreiskondensator/en möglich ist.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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