DE102011005185A1

DE102011005185A1 - Leistungshalbleiterbauelement und dieses verwendendes Leistungsumformungssystem

Info

Publication number: DE102011005185A1
Application number: DE102011005185A
Authority: DE
Inventors: Satoki Takizawa
Original assignee: Fuji Electric Co Ltd
Current assignee: Fuji Electric Co Ltd
Priority date: 2010-04-06
Filing date: 2011-03-07
Publication date: 2011-11-10
Anticipated expiration: 2031-03-08
Also published as: CN102214984B; DE102011005185B4; US20110242866A1; JP5440335B2; JP2011223664A; US9130476B2; CN102214984A

Abstract

Beim Konfigurieren eines mehrstufigen Umformungssystems mit derzeit käuflich erhältlichen Halbleitermodulen nimmt die Drahtinduktanz zu, die Stoßspannung beim Schalten ist hoch, der Halbleiterchip und das Umformungssystem sind groß und der Preis ist hoch. Eine Phase einer Konverterschaltung von drei Stufen oder mehr wird konfiguriert, indem zwei Arten von Leistungshalbleitermodulen MJ1 und MJ2 kombiniert werden, die einen von Ober- und Unterarm-IGBTs, mit denen eine Diode antiparallel geschaltet ist, und eines von Elementen beinhalten, die einen bidirektionalen Schalter konfigurieren.

Description

HINTERGRUND DER ERFINDUNG
1. Technisches Gebiet
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Leistungshalbleitermodul, das bei einer mehrstufigen Leistungsumformungsvorrichtung mit drei Stufen oder mehr angewendet wird, und eine Leistungsumformungsvorrichtung, bei der das Modul angewendet wird.
2. Verwandte Technik
16 zeigt ein Beispiel für eine Schaltung eines dreistufigen Inverters, der eine Leistungsumformungsschaltung darstellt, die von einem Gleichstrom in einen Wechselstrom umformt. In einer Gleichstromleistungsquelle, in der C1 und C2 in Reihe geschaltet sind (stattdessen kann ein Kondensator mit großer Kapazität verwendet werden), ist ein positivseitiges Potenzial Cp, ein negativseitiges Potenzial ist Cn und Zwischenpunktpotenziale sind Cm (Cm1 und Cm2). Im Allgemeinen kann es, wenn die Gleichstromleistungsquelle aus einem Wechselstromleistungsquellensystem konfiguriert ist, konfiguriert werden, indem ein Gleichrichter, ein elektrolytischer Kondensator mit großer Kapazität oder dergleichen verwendet wird.
Ein Oberarm ist aus einem IGBT 3 und einer Diode 4, die mit dem positivseltigen Potenzial Cp verbunden sind, konfiguriert, und ein Unterarm aus einem IGBT 5 und einer Diode 6, die mit dem negativseitigen Potenzial Cn verbunden sind. Der Oberarm und Unterarm sind in Reihe geschaltet, so dass sie einen einphasigen Arm 24 konfigurieren. Da die Phasenarme 25 und 26 ebenfalls die gleiche Konfiguration haben, ist eine dreiphasige Schaltung aus den dreiphasigen Armen konfiguriert. Die Bezugszeichen 7, 8, 9 und 10 stehen ebenfalls für Elemente, die einen bidirektionalen Schalter konfigurieren, der zwischen dem Gleichstromleistungsversorgungs-Zwischenpunktpotenzial Cm und einem Wechselstromausgangsanschluss 11 verbunden ist, wobei 7 und 8 für IGBTs stehen und 9 und 10 für Dioden stehen. Der in 16 gezeigte bidirektionale Schalter ist von einer Konfiguration, in der IGBTs, mit denen eine Diode antiparallel geschaltet ist, in Antireihe geschaltet sind, und wird bei jeder Phase angewendet. In der Zeichnung sind der IGBT 7 und IGBT 8 in Antireihe mit einem gemeinsamen Emitter geschaltet, aber der Schalter kann auch mit einer gemeinsamen Kollektorkonfiguration oder, wie in 18B gezeigt, mit einer Konfiguration realisiert sein, in der IGBTs 12 und 13 mit Rückwärtssperrspannung antiparallel geschaltet sind.
Lo steht für einen Filterreaktor und 2 bezeichnet eine Last des Systems. Durch Übernahme dieser Schaltungskonfiguration ist es möglich, das Gleichstromleistungsquelle-Positivseitenpotenzial Cp, das negativseitige Potenzial Cn und das Zwischenpunktpotenzial Cm an den Ausgangsanschluss 11 auszugeben. Das heißt, die Schaltung ist eine dreistufige Inverterschaltung, die drei Spannungswellenformenstufen ausgibt. 17 zeigt ein Beispiel einer Ausgangsspannungs (V_aus)-Wellenform. Da eine Kennlinie ist, dass es weniger harmonische Bestandteile niedriger Ordnung (nahe einer Sinuswellenform) als bei einem zweistufigen Inverter gibt, ist es möglich, den Ausgangsfilterreaktor Lo zu miniaturisieren.
19 zeigt auch einen Doppelkonvertertyp eines Leistungsumformungssystems, das aus einem PWM-Konverter (CONV), der Wechselstrom in Gleichstrom umformt, und einem PWM-Inverter (INV), der Gleichstrom in Wechselstrom umformt, konfiguriert ist. Eine Konfiguration ist dergestalt, dass mit einer dreiphasigen Wechselstromleistungsquelle 1 als Eingabe durch einen Eingangsfilterreaktor Li, den dreiphasigen dreistufigen PWM-Konverter CONV, den in Reihe geschalteten Kondensatoren C1 und C2 von großer Kapazität, den dreiphasigen dreistufigen PWM-Inverter INV und ein Ausgangsfilter Lo eine stabile Wechselspannung erzeugt wird, und einer Last 2 wird Wechselstromleistung zugeführt.
Wenn die in 16 gezeigte dreistufige Konverterschaltung (Konverter oder Inverter) mit aktuell käuflich erhältlichen IGBT-Modulen konfiguriert wird, werden die Phasenarme 24, 25 und 26 mit einem 2-in-1-Typ von IGBT-Modul konfiguriert und Bidirektionaler-Schalter-IGBT-Module mit einem 1-in-1-Typ von IGBT-Modul. Als ein Beispiel eines 2-in-1-Typs von Modul ist dessen Erscheinungsbild in den 20A und 20B gezeigt und dessen interne Schaltungskonfiguration in 21. 20A ist ein Typ, in dem Ausgangsanschlüsse im oberen Abschnitt des Moduls eingebaut sind, und 20B ist ein Typ, in dem Ausgangsanschlüsse in Endkantenseiten des Moduls eingebaut sind. Als Ausgangsanschlüsse gibt es einen Anschluss P (33 und 34), der mit dem Gleichstromleistungsquellen-Positivseitenpotenzial Cp verbunden ist, einen Anschluss N (35 und 36), der mit dem negativseitigen Potenzial Cn verbunden ist, und einen Anschluss U (37, 38a und 38b), der mit dem Lastausgang und bidirektionalen Schaltelementen verbunden ist, und die Anschlüsse sind im Allgemeinen in der in den Zeichnungen gezeigten Reihenfolge konfiguriert. Da der Anschluss U eine größere Stromkapazität als diejenige des Anschlusses P und Anschlusses N hat, hat er vorliegend in 20B einen Zwei-Anschluss-Aufbau. Auch sind ein Beispiel eines 1-in-1-Typs von Modul und dessen interne Schaltungskonfiguration in den 22 und 23 gezeigt. Die Ausgangsanschlüsse sind aus einem Kollektoranschluss 39 und einem Emitteranschluss 40 konfiguriert.
24 zeigt ein Beispiel eines Strukturdiagramms (eine Draufsicht), wenn eine Phase der in 16 gezeigten Schaltung unter Verwendung dieser Module konfiguriert wird. Die Zeichnung zeigt ein Beispiel, das aus dem Typ des Moduls MJ2-1(ein 2-in-1-Typ) der 20A, dem Modul MJ1-1 (einem 1-in-1-Typ), das in 22 gezeigt ist, und elektrolytischen Kondensatoren C1 und C2 konfiguriert ist, die eine Gleichstromleistungsquelle bilden, von denen jeder durch eine Kupferstange (Leitern A bis E) angeschlossen ist. Die Verdrahtungs- bzw. Anschließungsform ist aufgrund der Anschlusspositionen der Module zwangsläufig kompliziert, und die Drähte zwischen den Modulen (MJ2-1 und MJ1-1) und den elektrolytischen Kondensatoren C1 und C2 sind lang. Die Tendenz ist die gleiche, wenn der Typ von Modul in 20B ebenfalls angewendet wird.
Eine Hauptschaltungskonfiguration eines dreistufigen Inverters ist in JP-A-2008-193779 gezeigt, und eine externe Form und ein Konfigurationsdiagramm eines bereits bekannten Moduls sind im Nichtpatentdokument 1 gezeigt: „FUJI Power Semiconductors IGBT Modules" von Fuji Electric Device Technology Co., Ltd., März 2010, PMJ01e.
Wenn die Drähte zwischen den Halbleitermodulen und der Gleichstromleistungsquelle lang sind, wie zuvor beschrieben, tritt das Problem auf, dass die Drahtinduktanz zunimmt und die Stoßspannung zum Zeitpunkt eines Schaltvorgangs übermäßig wird.
25 zeigt eine äquivalente Schaltung, die unter Konzentration auf die Drahtinduktanz der einphasigen Schaltung der 16 beschrieben ist. Jeder Induktor (L1 bis L5) ist hauptsächlich durch die Drähte zwischen den Modulen und zwischen den Modulen und der Gleichstromleistungsquelle (den Kondensatoren C1 und C2) gebildet. Da jeder Draht normalerweise in der Größenordnung von einigen wenigen Zentimetern bis ungefähr einem Dutzend Zentimeter liegt, liegt jeder Induktanzwert in der Größenordnung von 10 nH bis zu einigen zehn Nanohenry.
In 25 fließt mit einem IGBT 3 in einem Ein-Zustand ein Strom I mit dem durch die gepunktete Linie gezeigten Weg entlang eines Wegs von der Gleichstromleistungsquelle C1 durch den Induktor L1, den IGBT 3 und einen Reaktor Lo zur Gleichstromleistungsquelle C1. Aus diesem Zustand haben, wenn der IGBT 3 ausgeschaltet wird, ein IGBT 7 (vorab eingeschaltet) und eine Diode 10 Kontinuität und der Strom des Reaktors Lo wird auf einen Weg 41 des Induktors L2 über den IGBT 7, den Induktor L3, eine Diode 10 und den Induktor L4 zum Reaktor Lo übertragen. Zu diesem Zeitpunkt wird eine Spannung vorübergehend in den Richtungen der Pfeile in der Zeichnung in den Induktoren L1, L2, L3 und L4 nach Maßgabe einer IGBT-Stromänderungsgeschwindigkeit (di/dt) erzeugt.
Als Ergebnis hiervon wird ein Maximum der in Gleichung 1 gezeigten Spannung zwischen dem Kollektor und Emitter des IGBT 3 angelegt. 26 zeigt Wellenformen eines Kollektorstroms (ic) und einer Spannung zwischen dem Kollektor und Emitter (V_CE), wenn der IGBT 3 ausgeschaltet ist. V_CE(Spitze) = Edp + (L1 + L2 + L3 + L4)·di/dt Gleichung 1 Stoßspannung ΔV = (L₁ + L₂ + L₃ + L4)·di/dt Gleichung 2

Edp:: Gleichspannung der Gleichstromleistungsquelle 1
di/dt:: IGBT-Stromänderungsgeschwindigkeit, wenn IGBT ausgeschaltet ist
L₁, L₂, L₃ und L₄:: Drahtinduktanzwert

In dem Fall eines IGBT in der Wenige-100-Ampère-Klasse beträgt, da seine Stromänderungsgeschwindigkeit di/dt ein Maximum von ungefähr 5.000 A/μs ist, als ein Beispiel die Stoßspannung (L₁ + L₂ + L₃ + L₄) di/dt gemäß Gleichung 500 V, wenn L₁ + L₂ + L₃ + L₄ = 100 nH.
Infolgedessen, aufgrund des Vorhandenseins von L1, L2, L3 und L4, ist der Wert der Spitzenspannung, die an den IGBT angelegt ist, wenn der IGBT ausgeschaltet wird, ein Hochspannungsbetrag, wobei die Stoßspannung in Gleichung 2 zu der Gleichspannung (Edp) addiert wird. Als Ergebnis hiervon sind Elemente mit einer hohen Nennspannung für den IGBT-Chip und den mit diesem parallel geschalteten Diodenchip notwendig. Normalerweise ist ein Chip mit einem hohen Betrag an Spannungswiderstand dergestalt, dass der Chipbereich im Verhältnis zur Nennspannung grob zunimmt, was bedeutet, dass es insofern ein Problem gibt, als das Leistungshalbleitermodul in der Größe zunimmt und die Kosten steigen. Auch besteht ein Problem, da eine Umformungsvorrichtung, in der das Leistungshalbleitermodul verwendet wird, ebenfalls groß und hochpreisig ist.
ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
Zur Lösung der bisher beschriebenen Probleme sind gemäß einem ersten Aspekt der Erfindung mit einem Leistungshalbleitermodul, wie etwa einem IGBT, der bei einer mehrstufigen Konverterschaltung mit drei oder mehr Spannungswellenformstufen angewendet wird, ein erster IGBT, mit dem eine Diode antiparallel verbunden ist, und ein zweiter IGBT mit Rückwärtssperrspannung, dessen Emitter mit dem Emitter des ersten IGBT verbunden ist, in einem Gehäuse untergebracht, und jeder von dem Kollektor des ersten IGBT, dem Kollektor des zweiten IGBT und den Verbindungspunkten des Emitters des ersten IGBT und des Emitters des zweiten IGBT ist ein externer Anschluss.
Gemäß einem zweiten Aspekt der Erfindung sind mit einem Leistungshalbleitermodul, wie etwa einem IGBT, der bei einer mehrstufigen Konverterschaltung mit drei oder mehr Spannungswellenformstufen angewendet wird, ein erster IGBT, mit dem eine Diode antiparallel verbunden ist, und ein zweiter IGBT mit Rückwärtssperrspannung, dessen Kollektor mit dem Kollektor des ersten IGBT verbunden ist, in einem Gehäuse untergebracht, und jeder von dem Emitter des ersten IGBT, dem Emitter des zweiten IGBT und den Verbindungspunkten des Kollektors des ersten IGBT und des Kollektors des zweiten IGBT ist ein externer Anschluss.
Gemäß einem dritten Aspekt der Erfindung sind mit einem Leistungshalbleitermodul, wie etwa einem IGBT, der bei einer mehrstufigen Konverterschaltung mit drei oder mehr Spannungswellenformstufen angewendet wird, ein erster IGBT, mit dem eine erste Diode antiparallel verbunden ist, und eine Reihenschaltung eines zweiten IGBT und einer zweiten Diode in einem Gehäuse untergebracht, und jeder von dem Kollektor des ersten IGBT, den Verbindungspunkten des Emitters des ersten IGBT und eines Endes der Reihenschaltung und des anderen Endes der Reihenschaltung ist ein externer Anschluss.
Gemäß einem vierten Aspekt der Erfindung sind mit einem Leistungshalbleitermodul, wie etwa einem IGBT, der bei einer mehrstufigen Konverterschaltung mit drei oder mehr Spannungswellenformstufen angewendet wird, ein erster IGBT, mit dem eine erste Diode antiparallel verbunden ist, und eine Reihenschaltung eines zweiten IGBT und einer zweiten Diode in einem Gehäuse untergebracht, und jeder von dem Emitter des ersten IGBT, den Verbindungspunkten des Kollektors des ersten IGBT und eines Endes der Reihenschaltung und des anderen Endes der Reihenschaltung ist ein externer Anschluss.
Gemäß einem fünften Aspekt der Erfindung sind mit einem Leistungshalbleitermodul, wie etwa einem IGBT, der bei einer mehrstufigen Konverterschaltung mit drei oder mehr Spannungswellenformstufen angewendet wird, ein erster IGBT, mit dem eine Diode antiparallel verbunden ist, und ein zweiter IGBT mit Rückwärtssperrspannung, dessen Kollektor mit dem Emitter des ersten IGBT verbunden ist, in einem Gehäuse untergebracht, und jeder von dem Kollektor des ersten IGBT, dem Emitter des zweiten IGBT und den Verbindungspunkten des Emitters des ersten IGBT und des Kollektors des zweiten IGBT ist ein externer Anschluss.
Gemäß einem sechsten Aspekt der Erfindung sind mit einem Leistungshalbleitermodul, wie etwa einem IGBT, der bei einer mehrstufigen Konverterschaltung mit drei oder mehr Spannungswellenformstufen angewendet wird, ein erster IGBT, mit dem eine Diode antiparallel verbunden ist, und ein zweiter IGBT mit Rückwärtssperrspannung, dessen Emitter mit dem Kollektor des ersten IGBT verbunden ist, in einem Gehäuse untergebracht, und jeder von dem Emitter des ersten IGBT, dem Kollektor des zweiten IGBT und den Verbindungspunkten des Kollektors des ersten IGBT und des Emitters des zweiten IGBT ist ein externer Anschluss.
Gemäß einem siebten Aspekt der Erfindung sind mit einem Leistungshalbleitermodul, wie etwa einem IGBT, der bei einer mehrstufigen Konverterschaltung mit drei oder mehr Spannungswellenformstufen angewendet wird, ein erster IGBT, mit dem eine erste Diode antiparallel verbunden ist, und eine Reihenschaltung eines zweiten IGBT und einer zweiten Diode in einem Gehäuse untergebracht, und jeder von dem Kollektor des ersten IGBT, den Verbindungspunkten des Emitters des ersten IGBT und eines Endes der Reihenschaltung und des anderen Endes der Reihenschaltung ist ein externer Anschluss.
Gemäß einem achten Aspekt der Erfindung sind mit einem Leistungshalbleitermodul, wie etwa einem IGBT, der bei einer mehrstufigen Konverterschaltung mit drei oder mehr Spannungswellenformstufen angewendet wird, ein erster IGBT, mit dem eine erste Diode antiparallel verbunden ist, und eine Reihenschaltung eines zweiten IGBT und einer zweiten Diode in einem Gehäuse untergebracht, und jeder von dem Emitter des ersten IGBT, den Verbindungspunkten des Kollektors des ersten IGBT und eines Endes der Reihenschaltung und des anderen Endes der Reihenschaltung ist ein externer Anschluss.
Gemäß einem neunten Aspekt der Erfindung sind mit den Leistungshalbleitermodulen gemäß mindestens einem der ersten bis achten Aspekte der Erfindung die externen Anschlüsse, die von den Verbindungspunkten des ersten IGBT und zweiten IGBT oder von den Verbindungspunkten des ersten IGBT und eines Endes der Reihenschaltung gezogen sind, auf einer Kantenseite des Gehäuses eingebaut und die anderen externen Anschlüsse sind auf einer anderen Kantenseite gegenüber der einen Kante eingebaut.
Gemäß einem zehnten Aspekt der Erfindung sind, wenn das Leistungshalbleitermodul gemäß dem ersten Aspekt der Erfindung und das Leistungshalbleitermodul gemäß dem zweiten Aspekt der Erfindung, wobei die von den Verbindungspunkten des ersten IGBT und des zweiten IGBT gezogenen externen Anschlüsse auf einer Kantenseite des Gehäuses eingebaut sind und die anderen externen Anschlüsse auf einer anderen Kantenseite gegenüber der einen Kante eingebaut sind, bei einer Halbleiterleistungs-Umformungsvorrichtung verwendet werden, die Module nebeneinander angeordnet, so dass die auf der einen Kantenseite eingebauten Anschlüsse und die auf der anderen Kantenseite eingebauten Anschlüsse in die gleichen jeweiligen Richtungen gewandt sind.
Gemäß einem elften Aspekt der Erfindung sind, wenn das Leistungshalbleitermodul gemäß dem dritten Aspekt der Erfindung und das Leistungshalbleitermodul gemäß dem vierten Aspekt der Erfindung, wobei die von den Verbindungspunkten des ersten IGBT und eines Endes der Reihenschaltung auf einer Kantenseite des Gehäuses eingebaut sind und die anderen externen Anschlüsse auf einer anderen Kantenseite gegenüber der einen Kante eingebaut sind, bei einer Halbleiterleistungs-Umformungsvorrichtung verwendet werden, die Module nebeneinander angeordnet, so dass die auf der einen Kantenseite eingebauten Anschlüsse und die auf der anderen Kantenseite eingebauten Anschlüsse in die gleichen jeweiligen Richtungen gewandt sind.
Gemäß einem zwölften Aspekt der Erfindung sind, wenn das Leistungshalbleitermodul gemäß dem fünften Aspekt der Erfindung und das Leistungshalbleitermodul gemäß dem sechsten Aspekt der Erfindung, wobei die von den Verbindungspunkten des ersten IGBT und des zweiten IGBT gezogenen externen Anschlüsse auf einer Kantenseite des Gehäuses eingebaut sind und die anderen externen Anschlüsse auf einer anderen Kantenseite gegenüber der einen Kante eingebaut sind, bei einer Halbleiterleistungs-Umformungsvorrichtung verwendet werden, die Module nebeneinander angeordnet, so dass die auf der einen Kantenseite eingebauten Anschlüsse und die auf der anderen Kantenseite eingebauten Anschlüsse in die gleichen jeweiligen Richtungen gewandt sind.
Gemäß einem dreizehnten Aspekt der Erfindung sind, wenn das Leistungshalbleitermodul gemäß dem siebten Aspekt der Erfindung und das Leistungshalbleitermodul gemäß dem achten Aspekt der Erfindung, wobei die von den Verbindungspunkten des ersten IGBT und der Reihenschaltung gezogenen externen Anschlüsse auf einer Kantenseite des Gehäuses eingebaut sind und die anderen externen Anschlüsse auf einer anderen Kantenseite gegenüber der einen Kante eingebaut sind, bei einer Halbleiterleistungs-Umformungsvorrichtung verwendet werden, die Module nebeneinander angeordnet, so dass die auf der einen Kantenseite eingebauten Anschlüsse und die auf der anderen Kantenseite eingebauten Anschlüsse in die gleichen jeweiligen Richtungen gewandt sind.
Durch Anwenden der Module der Erfindung ist es möglich, die Drahtinduktanz zwischen der Gleichstromeinheitsschaltung und den Leistungshalbleitermodulen in eifern mehrstufigen Umformungssystem, das Leistung von einem Wechselstrom in einen Gleichstrom oder von einem Gleichstrom in einen Wechselstrom umformt, zu verringern, und es ist möglich, den Wert der Stoßspannung, welche auftritt, wenn der IGBT oder die FWD (eine Freilaufdiode) umschaltet, beträchtlich zu begrenzen. Als Ergebnis hiervon ist es möglich, einen IGBT- oder Diodenchip mit niedriger Nennspannung anzuwenden, und es ist möglich, kleine, preisgünstige Leistungshalbleitermodule zu realisieren. Auch sind bei einem Leistungsumformungssystem, bei dem diese Leistungshalbleitermodule verwendet werden, eine Verringerung der Anzahl der Drähte, eine Miniaturisierung des Systems und eine Senkung der Kosten möglich.
KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
1 zeigt eine Konfiguration eines Leistungshalbleitermoduls, die ein erstes funktionsfähiges Beispiel der Erfindung zeigt;
2 zeigt eine Konfiguration eines Leistungshalbleitermoduls, die ein zweites funktionsfähiges Beispiel der Erfindung zeigt;
3 zeigt eine Konfiguration eines Leistungshalbleitermoduls, die ein drittes funktionsfähiges Beispiel der Erfindung zeigt;
4 zeigt eine Konfiguration eines Leistungshalbleitermoduls, die ein viertes funktionsfähiges Beispiel der Erfindung zeigt;
5 zeigt eine Konfiguration eines Leistungshalbleitermoduls, die ein fünftes funktionsfähiges Beispiel der Erfindung zeigt;
6 zeigt eine Konfiguration eines Leistungshalbleitermoduls, die ein sechstes funktionsfähiges Beispiel der Erfindung zeigt;
7 zeigt eine Konfiguration eines Leistungshalbleitermoduls, die ein siebtes funktionsfähiges Beispiel der Erfindung zeigt;
8 zeigt eine Konfiguration eines Leistungshalbleitermoduls, die ein achtes funktionsfähiges Beispiel der Erfindung zeigt;
9 zeigt ein Verdrahtungsbeispiel von Modulen und einer Gleichstromleistungsquelle (Kondensatoren) der Erfindung in einem Inverter;
10 zeigt ein Verdrahtungsaufbaubeispiel von Modulen und einer Gleichstromleistungsquelle (Kondensatoren) der Erfindung in dem Inverter;
11A bis 11D sind Darstellungen eines Kommutierungsvorgangs des Stroms, während der Inverter in Betrieb ist;
12 zeigt ein Verdrahtungsbeispiel von Modulen und einer Gleichstromleistungsquelle (Kondensatoren) der Erfindung in einem Konverter;
13 zeigt ein Verdrahtungsaufbaubeispiel von Modulen und einer Gleichstromleistungsquelle (Kondensatoren) der Erfindung in dem Konverter;
14A bis 14D sind Darstellungen eines Kommutierungsvorgangs des Stroms, während der Konverter in Betrieb ist;
15 ist ein Beispiel einer Anwendung von Modulen der Erfindung bei einem fünfstufigen Inverter;
16 ist ein Beispiel einer Hauptschaltungskonfiguration eines dreistufigen Inverters;
17 zeigt ein Beispiel einer Dreistufen-Inverter-Ausgangsspannungswellenform;
18A und 18B zeigen Beispiele einer Konfiguration eines bidirektionalen Schaltkreises;
19 zeigt ein Beispiel einer Schaltungskonfiguration einer Wechselstrom-in-Wechselstrom-Umformungsvorrichtung mit einer Konverter+Inverter-Konfiguration;
20A und 20B sind Außenansichten eines Leistungshalbleitermoduls (eines 2-in-1-Type);
21 ist ein inneres Schaltungsdiagramm eines Leistungshalbleitermoduls (eines 2-in-1-Typs);
22 ist eine Außenansicht eines Leistungshalbleitermoduls (eines 1-in-1-Typs);
23 ist ein inneres Schaltungsdiagramm eines Leistungshalbleitermoduls (eines 1-in-1-Typs);
24 ist ein Beispiel eines Hauptschaltungs-Verdrahtungsaufbaus eines dreistufigen Konverters unter Verwendung bereits bekannter Module;
25 zeigt eine Dreistufen-Inverter-Einphasenschaltung und Drahtinduktanz; und
26 zeigt ein Beispiel von Strom- und Spannungswellenformen, wenn ein IGBT ausgeschaltet ist.
DETAILLIERTE BESCHREIBUNG DER AUSFÜHRUNGSBEISPIELE
Das Wesentliche der Erfindung liegt in der Konfiguration einer Phase einer Konverterschaltung mit drei oder mehr Stufen durch Kombinieren von zwei Arten von Leistungshalbleitermodulen, die einen von den Ober- und Unterarm-IGBTs und eines der Elemente, die den bidirektionalen Schalter konfigurieren, als Leistungshalbleitermodule beinhalten, die eine Phase einer Konverterschaltung von drei Stufen oder mehr konfigurieren, wobei ein bidirektionaler Schalter zwischen einem Reihenschaltungspunkt einer Ober- und Unterarm-IGBT-Reihenschaltung und einem Gleichstromleistungsquellen-Zwischenpunkt verbunden ist.
Funktionsfähiges Beispiel 1
1 und 2 zeigen ein erstes funktionsfähiges Beispiel der Erfindung. In 1 und 2, die dem ersten bzw. zweiten Aspekt der Erfindung entsprechen, ist ein Halbleiterelement, das mit einem Potenzial Cm einer Gleichstromleistungsquelle verbunden ist, ein IGBT, der eine Rückwärtssperrspannung aufweist, und die Form des Moduls Ist diejenige des Typs von Modul in 20B. 9 und 10 sind ein funktionsfähiges Beispiel, wenn die Module bei einem dreistufigen Inverter (einem Konverter bzw. Umformer von einem Gleichstrom in einen Wechselstrom) angewendet werden. Ein Modul MJ1 der
1, das einen IGBT T1, mit dem eine Diode D1 antiparallel verbunden ist, und einen Bidirektionaler-Schalter-rückwärts-sperrender-Typ-IGBT T4 beinhaltet, ist von einer Konfiguration, in der der IGBT-T1-Kollektor mit einem Anschluss P verbunden ist, der Rückwärts-sperrender-Typ-IGBT-T4-Kollektor mit einem Anschluss M verbunden ist und Verbindungspunkte des Rückwärts-sperrender-Typ-IGBT-T4-Emitters und des IGBT-T1-Emitters mit Anschlüssen U (U1 und U2) verbunden sind.
Ein Modul MJ2 der 2, das einen IGBT T2, mit dem eine Diode D2 antiparallel verbunden ist, und einen Bidirektionaler-Schalter-rückwärts-sperrender-Typ-IGBT T3 beinhaltet, ist von einer Konfiguration, in der der IGBT-T2-Emitter mit einem Anschluss N verbunden ist, der Rückwärts-sperrender-Typ-IGBT-T3-Emitter mit einem Anschluss M verbunden ist und Verbindungspunkte des IGBT-T2-Kollektors und des Rückwärtssperrender-Typ-IGBT-T3-Kollektors mit Anschlüssen U (U1 und U2) verbunden sind.
9 und 10 zeigen Beispiele, in denen eine Phase eines dreistufigen Inverters 1 konfiguriert wird, indem das Modul MJ1 der 1 und das Modul MJ2 der 2 angewendet werden. In 9 werden die Anschlüsse M nahe zueinander gebracht, indem das Modul MJ1 der 1 und das Modul MJ2 der 2 nebeneinander angeordnet werden, und es ist möglich, den Anschluss P, die Anschlüsse M und den Anschluss N nahe an elektrolytische Kondensatoren C1 und C2 einer Gleichstromeinheit zu bringen. Als Ergebnis davon ist es möglich, die Länge der Drähte zwischen den elektrolytischen Kondensatoren C1 und C2 und der Module MJ1 und MJ2 zu verringern, wie in 10 gezeigt, und es ist auch möglich, die Drahtinduktanz jedes Drahts unter Verwendung der gegenseitigen Induktanz zu verringern, welche auftritt, weil ein Draht des Potentials Cp und ein Draht des Potenzials Cm nahe zueinander gebracht werden, und weil ein Draht des Potenzials Cn und ein Draht des Potenzials Cm nahe zueinander gebracht werden, und es ist möglich, die Stoßspannung beim Schalten zu senken (neunter und zehnter Aspekt der Erfindung).
11A bis 11D zeigen einen Kommutierungsvorgang des Stroms, während der Inverter in Betrieb ist. 11A und 11B zeigen einen Fall, in dem der Strom zur Ausgangseite fließt, und 11C und 11D zeigen einen Fall, in dem der Strom umgekehrt zu demjenigen in den 11A und 11B ist. In den 11A und 11B sind, da der Strom durch den IGBT T1 oder T4 nach Maßgabe eines Ein/Aus-Vorgangs des IGBT T1 fließt (wenn der Lastleistungsfaktor grob 1 ist), der IGBT T1, die Diode D1 und der Rückwärtssperrender-Typ-IGBT T4 in demselben Modul eingebaut, wie in 1 gezeigt. In den 11C und 11D sind, da der Strom durch den IGBT T2 oder T3 nach Maßgabe eines Ein/Aus-Vorgangs des IGBT T2 fließt (wenn der Lastleistungsfaktor grob 1 ist), der IGBT T2, die Diode D2 und der Rückwärts-sperrender-Typ-IGBT T3 ebenfalls in demselben Modul eingebaut, wie in 2 gezeigt. Es ist auch möglich, die Module MJ1 und MJ2 auf die gleiche Weise bei einer Konverterschaltung anzuwenden.
Funktionsfähiges Beispiel 2
3 und 4 zeigen ein zweites funktionsfähiges Beispiel der Erfindung. Dabei entsprechen 3 und 4 dem dritten bzw. vierten Aspekt der Erfindung, der Unterschied zum ersten funktionsfähigen Beispiel besteht darin, dass das mit einem Potenzial Cm verbundene Element ein IGBT ist, der keine Rückwärtssperrspannung hat. Da die Bidirektionaler-Schalter-IGBTs T3a und T4a keine Rückwärtssperrspannung haben, sind die Dioden D3 und D4 mit dem T3a bzw. T4a in Reihe geschaltet. Auch die Form des Moduls ist diejenige des Typs von Modul in 20B.
Eine Hauptschaltungskonfiguration und ein Hauptschaltungsvorgang sind bei Anwendung der Module bei einem dreistufigen Inverter (einem Konverter bzw. Umformer von einem Gleichstrom in einen Wechselstrom) die gleichen wie in 9, 10 und 11A bis 11D (neunter und elfter Aspekt der Erfindung). Auch sind die Funktionen die gleichen, selbst in dem Fall, dass die Serienverbindungsreihenfolge der Diode D3 und des IGBT T3a sowie der Diode D4 und des IGBT T4a umgekehrt sind. Es ist auch möglich, das Modul auf dieselbe Weise bei einer Konverterschaltung anzuwenden.
Funktionsfähiges Beispiel 3
5 und 6 zeigen ein drittes funktionsfähiges Beispiel der Erfindung. Dabei entsprechen 5 und 6 dem fünften bzw. sechsten Aspekt der Erfindung, die mit einem Potenzial Cm verbundenen IGBTs T3 und T4 sind Elemente mit Rückwärtssperrspannung und die Form des Moduls ist diejenige des Typs von Modul in 20B. 12 und 13 zeigen ein funktionsfähiges Beispiel, wenn die Module bei einem dreistufigen Konverter (einem Konverter bzw. Umformer von einem Wechselstrom in einen Gleichstrom) angewendet werden.
Ein Modul MJ5 der 5, das einen IGBT T1, mit dem eine Diode D1 antiparallel verbunden ist, und einen Rückwärts-sperrender-Typ-IGBT T3 beinhaltet, ist von einer Konfiguration, bei der der IGBT-T1-Kollektor mit einem Anschluss P verbunden ist, der IGBT-T3-Emitter mit einem Anschluss N verbunden ist und Verbindungspunkte des IGBT-T1-Emitters und IGBT-T3-Kollektors mit Anschlüssen U (U1 und U2) verbunden sind.
Ein Modul MJ6 der 6, das einen IGBT T2, mit dem eine Diode D2 antiparallel verbunden ist, und einen Rückwärts-sperrender-Typ-IGBT T4 beinhaltet, ist von einer Konfiguration, bei der der IGBT-T2-Emitter mit einem Anschluss N verbunden ist, der IGBT-T4-Kollektor mit einem Anschluss M verbunden ist und Verbindungspunkte des IGBT-T2-Kollektors und des IGBT-T4-Emitters mit Anschlüssen U (U1 und U2) verbunden sind.
12 und 13 zeigen Beispiele, in denen eine Phase eines dreistufigen Konverters 1 konfiguriert wird, indem das Modul MJ5 der 5 und das Modul MJ6 der 6 angewendet werden. In 12 werden die Anschlüsse M nahe zueinander gebracht, indem die Module MJ5 und MJ6 nebeneinander gebracht werden, und es ist möglich, den Anschluss P, die Anschlüsse M und den Anschluss N nahe an Kondensatoren C1 und C2 einer Gleichstromeinheit zu bringen. Als Ergebnis davon ist es möglich, die Länge der Drähte zwischen den elektrolytischen Kondensatoren C1 und C2 und der Module zu verringern, wie in 13 gezeigt, und es ist auch möglich, die Drahtinduktanz jedes Drahts unter Verwendung der gegenseitigen Induktanz zu verringern, welche auftritt, weil ein Draht des Potentials Cp1 und ein Draht des Potenzials Cm nahe zueinander gebracht werden, und weil ein Draht des Potenzials Cn2 und ein Draht des Potenzials Cm nahe zueinander gebracht werden, und es ist möglich, die Stoßspannung beim Schalten zu senken (neunter und zwölfter Aspekt der Erfindung).
14A bis 14D zeigen einen Kommutierungsvorgang des Stroms, während der Gleichrichter (Konverter) in Betrieb ist. 14A und 14B zeigen den Kommutierungsvorgang, wenn der Strom von der Eingangsseite zur Gleichstromleistungsquellenseite fließt, und 14C und 14D zeigen den Kommutierungsvorgang, wenn der Strom umgekehrt zu demjenigen in den 14A und 14B ist. In den 14A und 14B sind, da der Strom durch den IGBT T3 oder die Diode D1 nach Maßgabe eines Ein/Aus-Vorgangs des IGBT T3 fließt (wenn der Lastleistungsfaktor grob 1 ist), der IGBT T3, der IGBT T1 und die Diode D1 in demselben Modul eingebaut, wie in 5 gezeigt. In den 14C und 14D sind, da der Strom durch den IGBT T4 oder die Diode D2 nach Maßgabe eines Ein/Aus-Vorgangs des IGBT T4 fließt (wenn der Lastleistungsfaktor grob 1 ist), der IGBT T4, der IGBT T2 und die Diode D2 ebenfalls in demselben Modul eingebaut, wie in 6 gezeigt. Es ist auch möglich, die Module MJ5 und MJ6 auf die gleiche Weise bei einer Inverterschaltung anzuwenden.
Funktionsfähiges Beispiel 4
7 und 8 zeigen ein viertes funktionsfähiges Beispiel der Erfindung. Dabei entsprechen 7 und 8 dem siebten bzw. achten Aspekt der Erfindung, der Unterschied zu dem dritten Arbeitsbeispiel besteht darin, dass das mit einem Potenzial Cm verbundene Element ein IGBT ist, der keinen Rückspannungswiderstand hat. Da die Bidirektionaler-schalter-IGBTs T3a und T4a keine Rückwärtssperrspannung haben, sind die Dioden D3 und D4 mit dem T3a bzw. T4a in Reihe geschaltet. Auch die Form des Moduls ist diejenige des Typs von Modul in 20B.
Eine Hauptschaltungskonfiguration und ein Hauptschaltungsvorgang sind, wenn die Module bei einem dreistufigen Konverter (einem Konverter bzw. Umformer von einem Wechselstrom in einen Gleichstrom) angewendet werden, die gleichen wie in 12, 13 und 14A bis 14D (neunter und elfter Aspekt der Erfindung). Auch sind die Funktionen die gleichen, selbst in dem Fall, dass die Serienverbindungsreihenfolge der Diode D3 und des IGBT T3a sowie der Diode D4 und des IGBT T4a umgekehrt sind. Es ist auch möglich, das Modul auf dieselbe Weise bei einer Inverterschaltung anzuwenden.
Funktionsfähiges Beispiel 5
15 zeigt ein fünftes funktionsfähiges Beispiel der Erfindung. Es ist ein Beispiel einer Anwendung bei einer fünfstufigen Leistungskonverterschaltung. Es ist eine Konfiguration einer Phase eines fünfstufigen Inverters, bei dem Kondensatoren C1 bis C4 als Gleichstromleistungsquelle in Reihe geschaltet sind, fünf Potenziale mit dem höchsten Potenzial bei Cp und dem niedrigsten Potenzial bei Cn gemacht werden und jedes Potenzial der Lastseite über einen Reaktor Lo in einem Schaltkreis zugeführt wird. Da es die in 9 gezeigte dreistufige Inverterkonfiguration ist, die zu einer fünfstufigen Konfiguration gemacht wird, ist es möglich, die Leistungshalbleitermodule der Erfindung auf die gleiche Weise wie bei der dreistufigen Inverterschaltung anzuwenden. In der Konfiguration der 15 werden das höchste Potenzial Cp, das niedrigste Potenzial Cn und Zwischenpotenziale (Cm3 und Cm4) an den Reaktor Lo unter Verwendung des in 5 gezeigten Leistungshalbleitermoduls MJ5 und des in 6 gezeigten Leistungshalbleitermoduls MJ6 ausgegeben, die zweithöchsten Potentiale (Cm5 und Cm6) werden an den Reaktor Lo durch einen bidirektionalen Schalter BDS2 ausgegeben und die vierthöchsten Potenziale (Cm1 und Cm2) werden an den Reaktor Lo durch einen bidirektionalen Schalter BDS1 ausgegeben. Die gleiche Wirkung wie bei der dreistufigen Konverterschaltung wird erhalten, indem die Module MJ5 und MJ6 nebeneinander angeordnet werden.
Auf die gleiche Weise wie bei dem dreistufigen Inverter und Konverter ist es auch möglich, jedes der Module MJ1 und MJ2, MJ3 und MJ4 sowie MJ7 und MJ8 anstelle der Module MJ5 und MJ6 zu verwenden.
Vorausgesetzt, dass es sich um eine Konfiguration handelt, bei der eine geteilte Gleichstromleistungsquelle und eine Reihenschaltung von zwei Halbleiterschaltern, die zwischen den Gleichstromleistungsquellen verbunden sind, verwendet werden und ein bidirektionaler Schalter zwischen dem Halbleiterschalter-Reihenverbindungspunkt und dem Gleichstromleistungsquellenaufteilungspunkt verbunden ist, kann die Erfindung entweder mit einem Konverter oder einem Inverter realisiert werden.
Die Erfindung, die ein Vorschlag ist, der ein Leistungshalbleitermodul, das bei einem mehrstufigen Leistungsumformungssystem angewendet wird, und dessen Anwendung betrifft, kann bei einer unterbrechungsfreien Leistungsversorgung, einem Motorantriebsbauelement, einer reaktiven Leistungsausgleichsvorrichtung und dergleichen angewendet werden.
Merkmale, Bestandteile und spezifische Einzelheiten der Aufbauten der vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispiele und funktionsfähigen Beispiele können ausgetauscht oder kombiniert werden, um weitere Ausführungsbeispiele und funktionsfähige Beispiele zu bilden, die für den jeweiligen Anwendungszweck optimiert sind. Soweit jene Modifikationen für einen Fachmann auf dem Gebiet leicht erkennbar sind, sollen sie der Kürze und Prägnanz der vorliegenden Beschreibung halber durch die obige Beschreibung implizit offenbart sein, ohne jede mögliche Kombination explizit zu spezifizieren.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

JP 2008-193779 A [0008]

Zitierte Nicht-Patentliteratur

„FUJI Power Semiconductors IGBT Modules” von Fuji Electric Device Technology Co., Ltd., März 2010, PMJ01e [0008]

Claims

Leistungshalbleitermodul, das bei einer mehrstufigen Konverterschaltung mit drei oder mehr Spannungswellenformstufen angewendet wird, wobei ein erster IGBT (T1), mit dem eine Diode (D1) antiparallel verbunden ist, und ein zweiter IGBT (T4) mit Rückwärtssperrspannung, dessen Emitter mit dem Emitter des ersten IGBT (T1) verbunden ist, in einem Gehäuse untergebracht sind, und jeder von dem Kollektor des ersten IGBT (T1), dem Kollektor des zweiten IGBT (T2) und den Verbindungspunkten des Emitters des ersten IGBT (T1) und des Emitters des zweiten IGBT (T2) ein externer Anschluss (P; M; V1; V2) ist.
Leistungshalbleitermodul, das bei einer mehrstufigen Konverterschaltung mit drei oder mehr Spannungswellenformstufen angewendet wird, wobei ein erster IGBT (T2), mit dem eine Diode (D2) antiparallel verbunden ist, und ein zweiter IGBT (T3) mit Rückwärtssperrspannung, dessen Kollektor mit dem Kollektor des ersten IGBT (T2) verbunden ist, in einem Gehäuse untergebracht sind, und jeder von dem Emitter des ersten IGBT (T2), dem Emitter des zweiten IGBT (T3) und den Verbindungspunkten des Kollektors des ersten IGBT (T2) und des Kollektors des zweiten IGBT (T3) ein externer Anschluss (M; N; V1; V2) ist.
Leistungshalbleitermodul, das bei einer mehrstufigen Konverterschaltung mit drei oder mehr Spannungswellenformstufen angewendet wird, wobei ein erster IGBT (T1), mit dem eine erste Diode (D1) antiparallel verbunden ist, und eine Reihenschaltung eines zweiten IGBT (T4a) und einer zweiten Diode (D4) in einem Gehäuse untergebracht sind, und jeder von dem Kollektor des ersten IGBT (T1), den Verbindungspunkten des Emitters des ersten IGBT (T1) und eines Endes der Reihenschaltung (T4a, D4) und des anderen Endes der Reihenschaltung (T4a, D4) ein externer Anschluss (P; M; V1; V2) ist.
Leistungshalbleitermodul, das bei einer mehrstufigen Konverterschaltung mit drei oder mehr Spannungswellenformstufen angewendet wird, wobei ein erster IGBT (T2), mit dem eine erste Diode (D2) antiparallel verbunden ist, und eine Reihenschaltung eines zweiten IGBT (T3a) und einer zweiten Diode (D3) in einem Gehäuse untergebracht sind, und jeder von dem Emitter des ersten IGBT (T2), den Verbindungspunkten des Kollektors des ersten IGBT (T2) und eines Endes der Reihenschaltung (T3a, D3) und des anderen Endes der Reihenschaltung (T3a, D3) ein externer Anschluss (M; N; V1; V2) ist.
Leistungshalbleitermodul, das bei einer mehrstufigen Konverterschaltung mit drei oder mehr Spannungswellenformstufen angewendet wird, wobei ein erster IGBT (T1), mit dem eine Diode (D1) antiparallel verbunden ist, und ein zweiter IGBT (T3) mit Rückwärtssperrspannung, dessen Kollektor mit dem Emitter des ersten IGBT (T1) verbunden ist, in einem Gehäuse untergebracht sind, und jeder von dem Kollektor des ersten IGBT (T1), dem Emitter des zweiten IGBT (T3) und den Verbindungspunkten des Emitters des ersten IGBT (T1) und des Kollektors des zweiten IGBT (T3) ein externer Anschluss (P; M; V1; V2) ist.
Leistungshalbleitermodul, das bei einer mehrstufigen Konverterschaltung mit drei oder mehr Spannungswellenformstufen angewendet wird, wobei ein erster IGBT (T2), mit dem eine Diode (D2) antiparallel verbunden ist, und ein zweiter IGBT (T4) mit Rückwärtssperrspannung, dessen Emitter mit dem Kollektor des ersten IGBT (T2) verbunden ist, in einem Gehäuse untergebracht sind, und jeder von dem Emitter des ersten IGBT (T2), dem Kollektor des zweiten IGBT (T4) und den Verbindungspunkten des Kollektors des ersten IGBT (T2) und des Emitters des zweiten IGBT (T4) ein externer Anschluss (M; N; V1; V2) ist.
Leistungshalbleitermodul, das bei einer mehrstufigen Konverterschaltung mit drei oder mehr Spannungswellenformstufen angewendet wird, wobei ein erster IGBT (T1), mit dem eine erste Diode (D1) antiparallel verbunden ist, und eine Reihenschaltung eines zweiten IGBT (T3a) und einer zweite Dioden (D3) in einem Gehäuse untergebracht sind, und jeder von dem Kollektor des ersten IGBT (T1), den Verbindungspunkten des Emitters des ersten IGBT (T1) und eines Endes der Reihenschaltung (T3a, D3) und des anderen Endes der Reihenschaltung (T3a, D3) ein externer Anschluss (P; M; V1; V2) ist.
Leistungshalbleitermodul, das bei einer mehrstufigen Konverterschaltung mit drei oder mehr Spannungswellenformstufen angewendet wird, wobei ein erster IGBT (T2), mit dem eine erste Diode (D2) antiparallel verbunden ist, und eine Reihenschaltung eines zweiten IGBT (T4a) und einer zweiten Diode (D4) in einem Gehäuse untergebracht sind, und jeder von dem Emitter des ersten IGBT (T2), den Verbindungspunkten des Kollektors des ersten IGBT (T2) und eines Endes der Reihenschaltung (T4a, D4) und des anderen Endes der Reihenschaltung (T4a, D4) ein externer Anschluss (M; N; V1; V2) ist.
Leistungshalbleitermodul nach zumindest einem der Ansprüche 1 bis 8, wobei die externen Anschlüsse (V1, V2), die von den Verbindungspunkten des ersten IGBT und zweiten IGBT oder von den Verbindungspunkten des ersten IGBT und eines Endes der Reihenschaltung gezogen sind, auf einer Kantenseite des Gehäuses eingebaut sind und die anderen externen Anschlüsse (P, M; M, N) auf einer anderen Kantenseite gegenüber der einen Kante eingebaut sind.
Halbleiter-Leistungsumformungssystem mit einem ersten Leistungshalbleitermodul nach Anspruch 1 und einem zweiten Leistungshalbleitermodul nach Anspruch 2, wobei die von den Verbindungspunkten des ersten IGBT und des zweiten IGBT gezogenen externen Anschlüsse auf einer Kantenseite des Gehäuses eingebaut sind und die anderen externen Anschlüsse auf einer anderen Kantenseite gegenüber der einen Kante eingebaut sind, wobei das erste und zweite Leistungshalbleitermodul nebeneinander angeordnet sind, so dass die auf der einen Kantenseite eingebauten Anschlüsse und die auf der anderen Kantenseite eingebauten Anschlüsse in die gleichen jeweiligen Richtungen gewandt sind.
Halbleiter-Leistungsumformungssystem mit einem ersten Leistungshalbleitermodul nach Anspruch 3 und einem zweiten Leistungshalbleitermodul nach Anspruch 4, wobei die von den Verbindungspunkten des ersten IGBT und des zweiten IGBT gezogenen externen Anschlüsse und eines Endes der Reihenschaltung auf einer Kantenseite des Gehäuses eingebaut sind und die anderen externen Anschlüsse auf einer anderen Kantenseite gegenüber der einen Kante eingebaut sind, wobei das erste und zweite Leistungshalbleitermodul nebeneinander angeordnet sind, so dass die auf der einen Kantenseite eingebauten Anschlüsse und die auf der anderen Kantenseite eingebauten Anschlüsse in die gleichen jeweiligen Richtungen gewandt sind.
Halbleiter-Leistungsumformungssystem mit einem ersten Leistungshalbleitermodul nach Anspruch 5 und einem zweiten Leistungshalbleitermodul nach Anspruch 6, wobei die von den Verbindungspunkten des ersten IGBT und des zweiten IGBT gezogenen externen Anschlüsse auf einer Kantenseite des Gehäuses eingebaut sind und die anderen externen Anschlüsse auf einer anderen Kantenseite gegenüber der einen Kante eingebaut sind, wobei das erste und zweite Leistungshalbleitermodul nebeneinander angeordnet sind, so dass die auf der einen Kantenseite eingebauten Anschlüsse und die auf der anderen Kantenseite eingebauten Anschlüsse in die gleichen jeweiligen Richtungen gewandt sind.
Halbleiter-Leistungsumformungssystem mit einem ersten Leistungshalbleitermodul nach Anspruch 7 und einem zweiten Leistungshalbleitermodul nach Anspruch 8, wobei die von den Verbindungspunkten des ersten IGBT und der Reihenschaltung gezogenen externen Anschlüsse auf einer Kantenseite des Gehäuses eingebaut sind und die anderen externen Anschlüsse auf einer anderen Kantenseite gegenüber der einen Kante eingebaut sind, wobei das erste und zweite Leistungshalbleitermodul nebeneinander angeordnet sind, so dass die auf der einen Kantenseite eingebauten Anschlüsse und die auf der anderen Kantenseite eingebauten Anschlüsse in die gleichen jeweiligen Richtungen gewandt sind.