DE102015221925A1

DE102015221925A1 - Circuit-breaker for a motor vehicle with a bond between the intermediate circuit capacitor and the power electronics unit

Info

Publication number: DE102015221925A1
Application number: DE102015221925.9A
Authority: DE
Inventors: Arnoud Smit; Reinhard Tendler; Thomas Schmid
Original assignee: Continental Automotive GmbH
Current assignee: Continental Automotive GmbH
Priority date: 2015-11-09
Filing date: 2015-11-09
Publication date: 2017-05-11

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Leistungsschaltung (1) für ein Kraftfahrzeug, mit einem Zwischenkreiskondensator (2), welcher zwei Anschüsse aufweist, und mit einer Leistungselektronikeinheit (5), welche ein Substrat (7) und eine Mehrzahl von auf dem Substrat (7) angeordneten Leistungsbauelementen (6) aufweist, wobei zumindest einer der Anschlüsse des Zwischenkreiskondensators (2) elektrisch mit der Leistungselektronikeinheit (5) verbunden ist, wobei der Zwischenkreiskondensator (2) zumindest ein Kontaktblech (3, 4) aufweist, welches mit einem der Anschlüsse elektrisch verbunden ist, und das zumindest eine Kontaktblech (3, 4) und die Leistungselektronikeinheit (5) mittels einer Bondverbindung (8, 9) elektrisch verbunden sind.The invention relates to a power circuit (1) for a motor vehicle, comprising an intermediate circuit capacitor (2) having two terminals, and a power electronics unit (5) comprising a substrate (7) and a plurality of power components arranged on the substrate (7) (6), wherein at least one of the terminals of the DC link capacitor (2) is electrically connected to the power electronics unit (5), wherein the DC link capacitor (2) has at least one contact plate (3, 4) which is electrically connected to one of the terminals, and the at least one contact plate (3, 4) and the power electronics unit (5) are electrically connected by means of a bond connection (8, 9).

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Leistungsschaltung für ein Kraftfahrzeug mit einem Zwischenkreiskondensator, welcher zwei Anschlüsse aufweist und mit einer Leistungselektronikeinheit, welche ein Substrat und eine Mehrzahl von auf dem Substrat angeordneten Leistungsbauelementen aufweist, wobei zumindest einer der Anschlüsse des Zwischenkreiskondensators elektrisch mit der Leistungselektronikeinheit verbunden ist. The present invention relates to a power circuit for a motor vehicle having an intermediate circuit capacitor having two terminals and having a power electronics unit having a substrate and a plurality of power devices disposed on the substrate, wherein at least one of the terminals of the intermediate circuit capacitor is electrically connected to the power electronics unit.

Das Interesse richtet sich vorliegend auf eine Leistungsschaltungen, welche in Kraftfahrzeugen eingesetzt werden. Eine solche Leistungsschaltung dient insbesondere dazu, eine Gleichspannung, die beispielsweise von einem Bordnetz des Kraftfahrzeugs bereitgestellt wird, in eine Wechselspannung zu wandeln. Mit der Wechselspannung kann dann beispielsweise ein elektrischer Antrieb bzw. eine elektrische Maschine versorgt werden. Eine derartige Leistungsschaltung weist üblicherweise einen Zwischenkreiskondensator und eine Leistungselektronikeinheit auf, die elektrisch mit dem Zwischenkreiskondensator verbunden ist. Die Leistungselektronikeinheit kann beispielsweise als Wechselrichter ausgebildet sein und mehrere Halbbrücken aufweisen, die mit den Anschlüssen des Zwischenkreiskondensators verbunden sind. The interest here is directed to a power circuits which are used in motor vehicles. Such a power circuit is used in particular to convert a DC voltage, which is provided, for example, from an electrical system of the motor vehicle, into an AC voltage. With the AC voltage can then be supplied, for example, an electric drive or an electric machine. Such a power circuit usually has an intermediate circuit capacitor and a power electronics unit, which is electrically connected to the intermediate circuit capacitor. The power electronics unit can be designed, for example, as an inverter and have a plurality of half bridges, which are connected to the terminals of the intermediate circuit capacitor.

Aus dem Stand der Technik ist es bekannt zur elektrischen Verbindung der Anschlüsse des Zwischenkreiskondensators und der Leistungselektronikeinheit entsprechende Stanzgitter zu verwenden. Diese Stanzgitter können beispielsweise auf einem Substrat angeordnet sein. Zur elektrischen Verbindung zwischen dem Stanzgitter und der Anschlüsse des Kondensators bzw. der Anschlüsse der Leistungsbauelemente der Leistungselektronikeinheit kann ein entsprechendes Schweißverfahren, beispielsweise Ultraschallschweißen, Laserschweißen oder Widerstandsschweißen, verwendet werden. Die Verwendung von Stanzgittern bringt den Nachteil mit sich, dass diese für die jeweilige Leistungsschaltung gefertigt werden müssen. Zudem ist die elektrische Verbindung zwischen dem Zwischenkreiskondensator und/oder der Leistungselektronikeinheit einerseits und dem Stanzgitter andererseits komplex und bringt daher erhöhte Kosten mit sich. Des Weiteren können bei der Verwendung von derartigen Stanzgittern Verluste im Betrieb der Leistungsschaltung ergeben. From the prior art it is known to use for the electrical connection of the terminals of the DC link capacitor and the power electronics unit corresponding punched grid. These stamped grids can be arranged, for example, on a substrate. For the electrical connection between the stamped grid and the terminals of the capacitor or the terminals of the power components of the power electronics unit, a corresponding welding method, for example ultrasonic welding, laser welding or resistance welding, can be used. The use of punched grids has the disadvantage that they must be made for the respective power circuit. In addition, the electrical connection between the DC link capacitor and / or the power electronics unit on the one hand and the lead frame on the other hand is complex and therefore entails increased costs. Furthermore, the use of such punched gratings can result in losses in the operation of the power circuit.

Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung eine Lösung aufzuzeigen, wie eine Leistungsschaltung der eingangs genannten Art effizienter und zuverlässiger betrieben werden kann. It is an object of the present invention to provide a solution as to how a power circuit of the type mentioned can be operated more efficiently and reliably.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch eine Leistungsschaltung mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen der vorliegenden Erfindung sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche. This object is achieved by a power circuit with the features of claim 1. Advantageous developments of the present invention are the subject of the dependent claims.

Eine erfindungsgemäße Leistungsschaltung für ein Kraftfahrzeug umfasst einen Zwischenkreiskondensator, welcher zwei Anschlüsse aufweist. Darüber hinaus umfasst die Leistungsschaltung eine Leistungselektronikeinheit, welche ein Substrat und eine Mehrzahl von auf dem Substrat angeordneten Leistungsbauelementen aufweist. Dabei ist zumindest einer der Anschlüsse des Zwischenkreiskondensators elektrisch mit der Leistungselektronikeinheit verbunden. Der Zwischenkreiskondensator weist zumindest ein Kontaktblech auf, welches mit einem der Anschlüsse elektrisch verbunden ist. Darüber hinaus sind das zumindest eine Kontaktblech und die Leistungselektronikeinheit mittels einer Bondverbindung elektrisch verbunden. A power circuit according to the invention for a motor vehicle comprises a link capacitor, which has two terminals. In addition, the power circuit includes a power electronics unit having a substrate and a plurality of power devices disposed on the substrate. At least one of the terminals of the DC link capacitor is electrically connected to the power electronics unit. The intermediate circuit capacitor has at least one contact plate, which is electrically connected to one of the terminals. In addition, the at least one contact plate and the power electronics unit are electrically connected by means of a bond connection.

Die Leistungsschaltung kann in einem Kraftfahrzeug eingesetzt werden. Beispielsweise kann die Leistungsschaltung in einem elektrischen Zwischenkreis des Kraftfahrzeugs eingesetzt werden. Die Leistungsschaltung kann insbesondere dazu dienen, eine Gleichspannung, die beispielsweise von einem elektrischen Energiespeicher bzw. einer Batterie des Kraftfahrzeugs bereitgestellt wird, in eine Wechselspannung zu wandeln. Mit einer derartigen Wechselspannung kann dann ein elektrischer Antrieb bzw. eine elektrische Maschine des Kraftfahrzeugs versorgt werden. Die Leistungsschaltung weist den Zwischenkreiskondensator auf, welcher zwei Anschlüsse bzw. einen positiven Anschluss und einen negativen Anschluss aufweist. Darüber hinaus weist die Leistungsschaltung die Leistungselektronikeinheit auf, welche ein Substrat aufweist, wobei auf dem Substrat eine Mehrzahl von Leistungsbauelementen angeordnet sind. Die Leistungselektronikeinheit kann insbesondere als Wechselrichter ausgebildet sein. Dabei können die Leistungsbauelemente als Transistoren und/oder Dioden ausgebildet sein, die mit den jeweiligen Anschlüssen des Zwischenkreiskondensators elektrisch verbunden sind. Die Leistungsbauelemente können jeweils eine Halbbrücke bilden. Hierbei kann es vorgesehen sein, dass einer der Transistoren bzw. ein sogenannter High-Side-Transistor mit dem ersten Anschluss des Zwischenkreiskondensators verbunden ist und ein zweiter Transistor bzw. ein sogenannter Low-Side-Transistor mit dem zweiten Anschluss des Zwischenkreiskondensators verbunden ist. The power circuit can be used in a motor vehicle. For example, the power circuit can be used in an electrical intermediate circuit of the motor vehicle. The power circuit can in particular serve to convert a DC voltage, which is provided for example by an electrical energy store or a battery of the motor vehicle, into an AC voltage. With such an alternating voltage, an electric drive or an electrical machine of the motor vehicle can then be supplied. The power circuit has the link capacitor, which has two terminals or a positive terminal and a negative terminal. In addition, the power circuit has the power electronics unit, which has a substrate, wherein a plurality of power components are arranged on the substrate. The power electronics unit can be designed in particular as an inverter. In this case, the power components may be formed as transistors and / or diodes, which are electrically connected to the respective terminals of the intermediate circuit capacitor. The power devices can each form a half-bridge. It may be provided that one of the transistors or a so-called high-side transistor is connected to the first terminal of the intermediate circuit capacitor and a second transistor or a so-called low-side transistor is connected to the second terminal of the intermediate circuit capacitor.

Erfindungsgemäß ist es nun vorgesehen, dass der Zwischenkreiskondensator zumindest ein Kontaktblech aufweist, welches mit einem der Anschlüsse elektrisch verbunden ist. Es kann auch vorgesehen sein, dass der Zwischenkreiskondensator zwei Kontaktbleche aufweist, wobei jeweils eines der Kontaktbleche mit einem der Anschlüsse des Zwischenkreiskondensators elektrisch verbunden ist. Zwischen dem zumindest einen Kontaktblech und der Leistungselektronikeinheit ist eine Bondverbindung ausgebildet. Diese Bondverbindung dient dazu, das zumindest eine Kontaktblech und die Leistungselektronikeinheit elektrisch miteinander zu verbinden. Insbesondere ist das zumindest eine Kontaktblech und die Leistungselektronikeinheit mittels Drahtbonden elektrisch miteinander verbunden. Das zumindest eine Kontaktblech und zumindest eines der Leistungsbauelemente der Leistungselektronikeinheit können also mit der Bondverbindung elektrisch miteinander verbunden sein. Somit kann auf ein entsprechendes Stanzgitter zur elektrischen Kontaktierung zwischen dem Zwischenkreiskondensator und der Leistungselektronikeinheit verzichtet werden. Somit können Kosten bei der Herstellung der Leistungsschaltung eingespart werden. Zudem können durch die Bondverbindung bzw. das Drahtbonden Verluste bzw. Schaltverluste reduziert werden. Die Bondverbindung kann insbesondere so ausgebildet sein, dass diese eine verhältnismäßig geringe Länge aufweist. Somit können im Betrieb der Leistungsschaltung, bei dem verhältnismäßig hohe Ströme, die beispielsweise mehrere 100 A betragen können, und die mit den Leistungsbauelementen mit hohen Frequenzen, die beispielsweise mehrere kHz betragen können, Verluste reduziert werden. Damit kann die Leistungsschaltung effizienter und zuverlässiger betrieben werden. According to the invention, it is now provided that the intermediate circuit capacitor has at least one contact plate, which is electrically connected to one of the terminals. It can also be provided that the intermediate circuit capacitor has two contact plates, wherein in each case one of the contact plates with one of the terminals of the DC link capacitor is electrically connected. Between the at least one contact plate and the power electronics unit, a bond connection is formed. This bond connection serves to electrically connect the at least one contact sheet and the power electronics unit with each other. In particular, the at least one contact plate and the power electronics unit are electrically connected to one another by wire bonding. The at least one contact plate and at least one of the power components of the power electronics unit can therefore be electrically connected to one another with the bond connection. Thus, it is possible to dispense with a corresponding punched grid for making electrical contact between the intermediate circuit capacitor and the power electronics unit. Thus, costs in the production of the power circuit can be saved. In addition, losses or switching losses can be reduced by the bond connection or wire bonding. The bond connection may in particular be designed so that it has a relatively small length. Thus, in operation, the power circuit may be reduced in that relatively high currents, which may be for example several 100 A, and those with the power devices with high frequencies, which may be for example several kHz, losses. This allows the power circuit to be operated more efficiently and reliably.

Bevorzugt weist die Leistungselektronikeinheit eine Kontaktfläche auf und das zumindest eine Kontaktblech und die Kontaktfläche sind mittels der Bondverbindung elektrisch miteinander verbunden. Wie bereits erläutert, weist die Leistungselektronikeinheit ein Substrat bzw. eine Leiterplatte auf. Auf diesem Substrat kann eine Kontaktfläche vorgesehen sein, die elektrisch mit zumindest einem Leistungsbauelement verbunden ist. Diese Kontaktfläche kann aus einem elektrisch leitfähigen Material, insbesondere einer Metallschicht, gebildet sein. Die Bondverbindung wird nun zwischen dem zumindest einen Kontaktblech des Zwischenkreiskondensators und der Kontaktfläche der Leistungselektronikeinheit ausgebildet. Mit anderen Worten kann das zumindest eine Kontaktblech und die Kontaktfläche mit einem Bonddraht verbunden sein. Somit kann auf einfache Weise eine zuverlässige elektrische Verbindung zwischen dem Zwischenkreiskondensator und der Leistungselektronikeinheit bereitgestellt werden. Preferably, the power electronics unit has a contact surface and the at least one contact plate and the contact surface are electrically connected to one another by means of the bond connection. As already explained, the power electronics unit has a substrate or a printed circuit board. On this substrate, a contact surface may be provided, which is electrically connected to at least one power component. This contact surface can be formed from an electrically conductive material, in particular a metal layer. The bond connection is then formed between the at least one contact plate of the intermediate circuit capacitor and the contact surface of the power electronics unit. In other words, the at least one contact plate and the contact surface may be connected to a bonding wire. Thus, a reliable electrical connection between the DC link capacitor and the power electronics unit can be provided in a simple manner.

In einer weiteren Ausführungsform weist die Leistungsschaltung einen Kühlkörper auf und das zumindest eine Kontaktblech ist mittels einer weiteren Bondverbindung mit dem Kühlkörper verbunden. Der Kühlkörper kann insbesondere aus einem elektrisch leitfähigen Material, beispielsweise einem Metall, gebildet sein. Es kann nun vorgesehen sein, dass das zumindest eine Kontaktblech mittels einer ersten Bondverbindung mit der Leistungselektronikeinheit und mittels einer weiteren Bondverbindung mit dem Kühlkörper elektrisch verbunden ist. Grundsätzlich kann es auch vorgesehen sein, dass ein Kontaktblech elektrisch mit der Leistungselektronikeinheit verbunden ist und das zweite Kontaktblech elektrisch mit dem Kühlkörper verbunden ist. Durch die elektrische Verbindung des Kühlkörpers mit einem Anschluss des Zwischenkreiskondensators kann der Kühlkörper auf ein definiertes elektrisches Potenzial gelegt werden. Somit kann ein zuverlässiger Betrieb der Leistungsschaltung ermöglicht werden. In a further embodiment, the power circuit has a heat sink and the at least one contact plate is connected to the heat sink by means of a further bond connection. The heat sink may in particular be formed from an electrically conductive material, for example a metal. It can now be provided that the at least one contact plate is electrically connected by means of a first bonding connection with the power electronics unit and by means of a further bond connection with the cooling body. In principle, it can also be provided that a contact plate is electrically connected to the power electronics unit and the second contact plate is electrically connected to the heat sink. Due to the electrical connection of the heat sink to a terminal of the DC link capacitor, the heat sink can be set to a defined electrical potential. Thus, reliable operation of the power circuit can be enabled.

In einer weiteren Ausgestaltung weist die Leistungsschaltung einen Kondensatoranschluss auf und das zumindest eine Kontaktblech ist mittels einer weiteren Bondverbindung mit dem Kondensatoranschluss verbunden. Der Kondensatoranschluss der Leistungsschaltung kann beispielsweise mit dem Bordnetz des Kraftfahrzeugs elektrisch verbunden sein. Es kann auch vorgesehen sein, dass die Leistungsschaltung zwei Kondensatoranschlüsse aufweist, wobei jeder der Kondensatoranschlüsse einerseits mit dem Bordnetz des Kraftfahrzeugs und andererseits mit den Kontaktblechen bzw. den Anschlüssen des Zwischenkreiskondensators verbunden ist. Zur elektrischen Kontaktierung der Kondensatoranschlüsse und der Kontaktbleche des Zwischenkreiskondensators kann dann eine weitere Bondverbindung bzw. ein weiterer Bonddraht verwendet werden. Somit kann auch eine einfache und zuverlässige elektrische Verbindung realisiert werden. In a further embodiment, the power circuit has a capacitor connection and the at least one contact plate is connected to the capacitor connection by means of a further bond connection. The capacitor terminal of the power circuit can be electrically connected, for example, to the electrical system of the motor vehicle. It can also be provided that the power circuit has two capacitor terminals, wherein each of the capacitor terminals is connected on the one hand to the vehicle electrical system of the motor vehicle and on the other hand to the contact plates or the terminals of the intermediate circuit capacitor. For electrical contacting of the capacitor terminals and the contact sheets of the intermediate circuit capacitor, a further bond connection or a further bonding wire can then be used. Thus, a simple and reliable electrical connection can be realized.

In einer weiteren Ausgestaltung sind der Zwischenkreiskondensator und die Leistungselektronikeinheit nebeneinander angeordnet und weisen einen vorbestimmten Mindestabstand zueinander auf. Mit anderen Worten sind der Zwischenkreiskondensator und die Leistungselektronikeinheit möglichst nah aneinander angeordnet. Der Mindestabstand kann beispielsweise einige Millimeter betragen. Somit kann erreicht werden, dass der Bonddraht zwischen dem Kontaktblech des Zwischenkreiskondensators und der Leistungselektronikeinheit bzw. der Kontaktbleche der Leistungselektronikeinheit eine möglichst geringe Länge aufweist. Somit können Schaltverluste deutlich reduziert werden. In a further embodiment, the intermediate circuit capacitor and the power electronics unit are arranged side by side and have a predetermined minimum distance from one another. In other words, the intermediate circuit capacitor and the power electronics unit are arranged as close to each other as possible. The minimum distance may be, for example, a few millimeters. It can thus be achieved that the bonding wire between the contact plate of the intermediate circuit capacitor and the power electronics unit or the contact sheets of the power electronics unit has the shortest possible length. Thus, switching losses can be significantly reduced.

Weiterhin ist es vorteilhaft, wenn der Zwischenkreiskondensator und die Leistungselektronikeinheit auf einer gemeinsamen Bodenplatte angeordnet sind. Somit kann eine besonders Bauraum sparende Anordnung der Leistungselektronikeinheit und es Zwischenkreiskondensators zueinander erreicht werden. Zudem können induktive Verluste reduziert werden. Furthermore, it is advantageous if the intermediate circuit capacitor and the power electronics unit are arranged on a common base plate. Thus, a particularly space-saving arrangement of the power electronics unit and it DC link capacitor can be achieved to each other. In addition, inductive losses can be reduced.

In einer weiteren Ausführungsform weist der Zwischenkreiskondensator ein erstes Kontaktblech und ein zweites Kontaktblech auf, die mit den jeweiligen Anschlüssen elektrisch verbunden sind und die Mehrzahl von Leistungsbauelementen ist in erste und zweite Bauelemente eingeteilt, wobei das erste Kontaktblech mittels erster Bondverbindungen jeweils mit den ersten Leistungsbauelementen und das zweite Kontaktblech mittels zweiter Bondverbindungen jeweils mit den zweiten Leistungsbauelementen verbunden ist. Wie bereits erläutert, kann der Zwischenkreiskondensator zwei Kontaktbleche aufweisen, wobei ein erstes Kontaktblech beispielsweise mit dem positiven Anschluss und das zweite Kontaktblech mit dem negativen Anschluss des Kondensators verbunden ist. Die Leistungsbauelemente der Leistungselektronikeinheit können in zwei Gruppen bzw. in erste und in zweite Leistungsbauelemente eingeteilt sein. Die ersten Leistungsbauelemente können beispielsweise die High-Side-Transistoren umfassen und die zweiten Leistungsbauelemente können beispielsweise die Low-Side-Transistoren umfassen. Dabei können High-Side-Transistoren mittels einer ersten Bondverbindung mit dem ersten Anschluss bzw. dem ersten Kontaktblech des Zwischenkreiskondensators und die Low-Side-Transistoren mittels einer zweiten Bondverbindung mit dem zweiten Anschluss bzw. dem zweiten Kontaktblech des Zwischenkreiskondensators verbunden sein. In a further embodiment, the DC link capacitor has a first contact plate and a second contact plate, which with the the respective terminals are electrically connected and the plurality of power devices is divided into first and second components, wherein the first contact plate is connected by means of first bonding each with the first power components and the second contact plate by means of second bonding each with the second power components. As already explained, the DC link capacitor may have two contact plates, wherein a first contact plate is connected, for example, to the positive terminal and the second contact plate is connected to the negative terminal of the capacitor. The power components of the power electronics unit can be divided into two groups or into first and second power components. The first power components may include, for example, the high-side transistors, and the second power components may include, for example, the low-side transistors. In this case, high-side transistors can be connected by means of a first bond connection to the first connection or the first contact plate of the intermediate circuit capacitor and the low-side transistors by means of a second bond connection to the second connection or the second contact plate of the intermediate circuit capacitor.

Weiterhin ist es vorteilhaft, wenn die ersten und die zweiten Bondverbindungen entlang einer Außenfläche des Zwischenkreiskondensators alternierend angeordnet sind. Dabei kann es auch vorgesehen sein, dass die ersten Leistungsbauelemente und die zweiten Leistungsbauelemente auf dem Substrat alternierend in einer Reihe und/oder im Wesentlichen parallel zu der Außenfläche des Zwischenkreiskondensators angeordnet sind. Somit können beispielsweise jeweils ein erstes und ein zweites Leistungsbauelement, die zusammen eine Halbbrücke bilden, auf einfache Weise elektrisch kontaktiert werden. Zudem kann eine Bauraum sparende Anordnung erreicht werden. Furthermore, it is advantageous if the first and the second bond connections are arranged alternately along an outer surface of the intermediate circuit capacitor. It can also be provided that the first power components and the second power components are arranged on the substrate alternately in a row and / or substantially parallel to the outer surface of the intermediate circuit capacitor. Thus, for example, in each case a first and a second power component, which together form a half-bridge, can be electrically contacted in a simple manner. In addition, a space-saving arrangement can be achieved.

Weiterhin ist es vorteilhaft, wenn die Bondverbindung mittels eines Drahts bereitgestellt wird. Dieser Draht kann insbesondere aus einem Metall, beispielsweise Aluminium, gebildet sein. Zum Bereitstellen der Bondverbindung kann insbesondere eine sogenannte Dickdrahtbondung verwendet werden. Mit anderen Worten kann ein sogenannter Dickdraht verwendet werden, um die Bondverbindung zwischen dem Zwischenkreiskondensator und der Leistungselektronikeinheit bereitzustellen. Durch die Verwendung eines solchen Dickdrahtes können ausreichende Querschnittsflächen bereitgestellt werden, um die verhältnismäßig hohen Ströme von dem Zwischenkreiskondensator zu den Leistungsbauelementen übertragen zu können. Furthermore, it is advantageous if the bond connection is provided by means of a wire. This wire may in particular be formed from a metal, for example aluminum. To provide the bond connection, in particular a so-called thick-wire bonding can be used. In other words, a so-called thick wire can be used to provide the bond between the link capacitor and the power electronics unit. By using such a thick wire, sufficient cross-sectional areas can be provided to transfer the relatively high currents from the link capacitor to the power devices.

Bevorzugt ist der Zwischenkreiskondensator als Folienkondensator ausgebildet. Beispielsweise kann der Zwischenkreiskondensator auch als Kunststoff-Folienkondensator ausgebildet sein. Ein solcher Kondensator kann beispielsweise eine metallisierte Kunststofffolie umfassen, die entsprechend aufgewickelt ist. Zudem können herausragende Elektroden vorgesehen sein, die durch eine sogenannte Schoopierung elektrisch kontaktiert sind. Diese Schoopierung bzw. diese Schoop-Schichten können dann mit den Kontaktblechen elektrisch verbunden sein. Die Kontaktbleche können aus einem entsprechenden Metall, insbesondere Aluminium, gebildet sein. Somit kann eine einfache und zuverlässige Kontaktierung des Zwischenkreiskondensators realisiert werden. Preferably, the intermediate circuit capacitor is designed as a film capacitor. For example, the DC link capacitor can also be designed as a plastic film capacitor. Such a capacitor may comprise, for example, a metallized plastic film, which is wound up accordingly. In addition, outstanding electrodes can be provided, which are electrically contacted by a so-called Schoopierung. This Schoopierung or these Schoop layers can then be electrically connected to the contact plates. The contact plates can be formed from a corresponding metal, in particular aluminum. Thus, a simple and reliable contacting of the DC link capacitor can be realized.

Weitere Merkmale der Erfindung ergeben sich aus den Ansprüchen, den Figuren und der Figurenbeschreibung. Die vorstehend in der Beschreibung genannten Merkmale und Merkmalskombinationen sowie die nachfolgend in der Figurenbeschreibung genannten und/oder in der Figur alleine gezeigten Merkmale und Merkmalskombinationen sind nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination, sondern auch in anderen Kombinationen oder in Alleinstellung verwendbar, ohne den Rahmen der Erfindung zu verlassen. Further features of the invention will become apparent from the claims, the figures and the description of the figures. The features and feature combinations mentioned above in the description as well as the features and feature combinations mentioned below in the figure description and / or shown alone in the figure can be used not only in the respectively specified combination, but also in other combinations or in isolation, without the scope of To leave invention.

Die Erfindung wird nun anhand eines bevorzugten Ausführungsbeispiels sowie unter Bezugnahme auf die beigefügte Zeichnung näher erläutert. Dabei zeigt die einzige Figur eine geschnittene Ansicht einer Leistungsschaltung für ein Kraftfahrzeug. The invention will now be described with reference to a preferred embodiment and with reference to the accompanying drawings. The single figure shows a sectional view of a power circuit for a motor vehicle.

Die einzige Figur zeigt eine Leistungsschaltung 1 in einer geschnittenen Seitenansicht. Die Leistungsschaltung 1 kann in einem Kraftfahrzeug dazu verwendet werden, eine Gleichspannung in eine Wechselspannung zu wandeln. Die Gleichspannung kann beispielsweise von einem Bordnetz des Kraftfahrzeugs bereitgestellt werden. Am Ausgang der Leistungsschaltung 1 kann eine Wechselspannung ausgegeben werden, mit der beispielsweise ein elektrischer Antrieb des Kraftfahrzeugs mit elektrischer Energie versorgt wird. The single figure shows a power circuit 1 in a sectioned side view. The power circuit 1 can be used in a motor vehicle to convert a DC voltage into an AC voltage. The DC voltage can be provided for example by an electrical system of the motor vehicle. At the output of the power circuit 1 An alternating voltage can be output, with which, for example, an electric drive of the motor vehicle is supplied with electrical energy.

Die Leistungsschaltung 1 umfasst einen Zwischenkreiskondensator 2, welcher insbesondere als Folienkondensator ausgebildet ist. Der Zwischenkreiskondensator 2 kann beispielsweise eine metallisierte Kunststofffolie umfassen, wobei herausragende Elektroden mit einer sogenannten Schoopierung elektrisch verbunden sind. Diese herausragenden und miteinander elektrisch verbundenen Elektroden des Zwischenkreiskondensators 2 bilden dann die Anschlüsse des Zwischenkreiskondensators 2. Der Zwischenkreiskondensator 2 weist zwei hier nicht näher dargestellte Anschlüsse auf, wobei ein erster Anschluss, beispielsweise der positive Anschluss des Zwischenkreiskondensators 2, mit einem ersten Kontaktblech 3 elektrisch verbunden ist. Ein zweiter Anschluss bzw. der negative Anschluss des Zwischenkreiskondensators 2 ist mit einem zweiten Kontaktblech 4 elektrisch verbunden. Die Kontaktbleche 3, 4 können beispielsweise aus einem Metall, insbesondere aus einem Aluminiumblech, gebildet sein. The power circuit 1 includes a DC link capacitor 2 , which is designed in particular as a film capacitor. The DC link capacitor 2 may include, for example, a metallized plastic film, wherein outstanding electrodes are electrically connected to a so-called Schoopierung. These outstanding and electrically connected electrodes of the DC link capacitor 2 then form the connections of the DC link capacitor 2 , The DC link capacitor 2 has two connections not shown here, wherein a first terminal, for example, the positive terminal of the DC link capacitor 2 , with a first contact plate 3 electrically connected. A second connection or the negative connection of the DC link capacitor 2 is with a second contact plate 4 electrically connected. The contact sheets 3 . 4 may for example be formed from a metal, in particular from an aluminum sheet.

Darüber hinaus umfasst die Leistungsschaltung 1 eine Leistungselektronikeinheit 5. In der vorliegenden Ansicht sind zwei Teile der Leistungselektronikeinheit 5 zu erkennen, die seitlich neben dem Zwischenkreiskondensator 2 angeordnet sind. Diese unterschiedlichen Teile der Leistungselektronikeinheit 5 können unterschiedlichen Phasen zugeordnet sein. Die Leistungselektronikeinheit 5 umfasst eine Mehrzahl von Leistungsbauelementen 6, welche auf einem Substrat 7 angeordnet sind. Dabei ist es vorgesehen, dass die Kontaktbleche 3, 4 mittels jeweiliger Bondverbindungen 8, 9 mit den Leistungsbauelementen 6 verbunden sind. Die Leistungsbauelemente 6 können beispielsweise entsprechende Transistoren sein. Die Leistungsbauelemente 6 können insbesondere in erste Leistungsbauelemente, beispielsweise High-Side-Transistoren, und zweite Leistungsbauelemente, beispielsweise Low-Side-Transistoren, eingeteilt sein. Zur elektrischen Verbindung zwischen dem ersten Kontaktblech 3 und den ersten Leistungsbauelementen ist eine erste Bondverbindung 8 vorgesehen. In addition, the power circuit includes 1 a power electronics unit 5 , In the present view are two parts of the power electronics unit 5 to recognize the side next to the DC link capacitor 2 are arranged. These different parts of the power electronics unit 5 can be assigned to different phases. The power electronics unit 5 includes a plurality of power devices 6 which are on a substrate 7 are arranged. It is envisaged that the contact plates 3 . 4 by means of respective bond connections 8th . 9 with the power components 6 are connected. The power components 6 may be, for example, corresponding transistors. The power components 6 may be in particular in first power components, such as high-side transistors, and second power devices, such as low-side transistors, be divided. For electrical connection between the first contact plate 3 and the first power devices is a first bond 8th intended.

Zur elektrischen Verbindung zwischen dem zweiten Kontaktblech 4 und den zweiten Leistungsbauelementen 6 ist eine zweite Bondverbindung 9 vorgesehen. Die jeweiligen Bondverbindungen 8, 9 werden mittels eines entsprechenden Bonddrahtes 10 realisiert. Dieser Bonddraht 10 kann beispielsweise aus Aluminium gebildet sein und als sogenannter Dickdraht ausgebildet sein. Entlang einer Außenfläche 11 des Zwischenkreiskondensators 2 können die ersten Bondverbindungen 8 und die zweiten Bondverbindungen 9 alternierend zueinander angeordnet sein. For electrical connection between the second contact plate 4 and the second power devices 6 is a second bond 9 intended. The respective bond connections 8th . 9 be by means of a corresponding bonding wire 10 realized. This bonding wire 10 may be formed, for example, of aluminum and designed as a so-called thick wire. Along an outer surface 11 of the DC link capacitor 2 can the first bonds 8th and the second bonds 9 be arranged alternately to each other.

Darüber hinaus umfasst die Leistungsschaltung 1 einen Kühlkörper 12, der durch ein elektrisch leitfähiges Material, insbesondere ein Metall gebildet sein kann. Grundsätzlich kann es auch vorgesehen sein, dass eine weitere Bondverbindung zwischen einem der Kontaktbleche 3, 4 und dem Kühlkörper 12 bereitgestellt wird. Der Zwischenkreiskondensator 2, die Leistungselektronikeinheit 5 sowie der Kühler 12 sind auf einer gemeinsamen Bodenplatte 13 angeordnet. In addition, the power circuit includes 1 a heat sink 12 which may be formed by an electrically conductive material, in particular a metal. In principle, it can also be provided that a further bond connection between one of the contact sheets 3 . 4 and the heat sink 12 provided. The DC link capacitor 2 , the power electronics unit 5 as well as the radiator 12 are on a common floor plate 13 arranged.

Ferner sind der Zwischenkreiskondensator 2 und die Leistungselektronikeinheit 5 so zueinander angeordnet, dass diese einen gewissen Mindestabstand zueinander aufweisen. Somit kann erreicht werden, dass die Bonddrähte 10 der jeweiligen Bondverbindungen 8, 9 eine verhältnismäßig geringe Länge aufweisen. Somit können Schaltverluste reduziert werden. Furthermore, the DC link capacitor 2 and the power electronics unit 5 arranged to each other so that they have a certain minimum distance from each other. Thus, it can be achieved that the bonding wires 10 the respective bond connections 8th . 9 have a relatively small length. Thus, switching losses can be reduced.

BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS

11: Leistungsschaltung power circuit
22: Zwischenkreiskondensator Link capacitor
33: Kontaktblech contact sheet
44: Kontaktblech contact sheet
55: Leistungselektronikeinheit Power electronics unit
66: Leistungsbauelement power device
77: Substrat substratum
88th: Bondverbindung bond
99: Bondverbindung bond
1010: Bonddraht bonding wire
1111: Außenfläche outer surface
1212: Kühlkörper heatsink
1313: Kühlkanal cooling channel
1414: Bodenplatte baseplate

Claims

Power circuit ( 1 ) for a motor vehicle, with a DC link capacitor ( 2 ), which has two terminals, and with a power electronics unit ( 5 ), which is a substrate ( 7 ) and a plurality of on the substrate ( 7 ) arranged power components ( 6 ), wherein at least one of the terminals of the DC link capacitor ( 2 ) electrically connected to the power electronics unit ( 5 ), characterized in that the intermediate circuit capacitor ( 2 ) at least one contact plate ( 3 . 4 ), which is electrically connected to one of the terminals, and the at least one contact plate ( 3 . 4 ) and the power electronics unit ( 5 ) by means of a bond connection ( 8th . 9 ) are electrically connected.

Power circuit ( 1 ) according to claim 1, wherein the power electronics unit ( 5 ) has a contact surface and the at least one contact plate ( 3 . 4 ) and the contact surface by means of the bond connection ( 8th . 9 ) are electrically connected together.

Power circuit ( 1 ) according to claim 1 or 2, wherein the power circuit ( 1 ) a heat sink ( 12 ) and the at least one contact plate ( 3 . 4 ) by means of a further bond with the heat sink ( 12 ) connected is.

Power circuit ( 1 ) according to one of the preceding claims, wherein the power circuit ( 1 ) has a capacitor terminal and the at least one contact plate ( 3 . 4 ) is connected by means of a further bond connection with the capacitor terminal.

Power circuit ( 1 ) according to one of the preceding claims, wherein the intermediate circuit capacitor ( 2 ) and the power electronics unit ( 5 ) are arranged side by side and have a predetermined minimum distance from each other.

Power circuit ( 1 ) according to one of the preceding claims, wherein the intermediate circuit capacitor ( 2 ) and the power electronics unit ( 5 ) on a common base plate ( 13 ) are arranged.

Power circuit ( 1 ) according to one of the preceding claims, wherein the intermediate circuit capacitor ( 2 ) a first contact plate ( 3 ) and a second contact plate ( 4 ) which are electrically connected to the respective terminals and the plurality of power devices ( 6 ) is divided into first and second power components, wherein the first contact plate ( 3 ) by means of first bonding connections ( 8th ) each with the first power devices and the second contact plate ( 4 ) by means of second bonds ( 9 ) is respectively connected to the second power devices.

Power circuit ( 1 ) according to claim 7, wherein the first and the second bonds ( 8th . 9 ) along an outer surface ( 11 ) of the DC link capacitor ( 2 ) are arranged alternately.

Power circuit ( 1 ) according to one of the preceding claims, wherein the bond connection ( 8th . 9 ) by means of a bonding wire ( 10 ).

Power circuit ( 1 ) according to one of the preceding claims, wherein the intermediate circuit capacitor ( 2 ) is formed as a film capacitor.