DE102016117248B4 - Schaltungseinrichtung mt einem ersten und einem zweiten Leistungshalbleitermodul und mit einer Zwischenkreisverschienung - Google Patents

Schaltungseinrichtung mt einem ersten und einem zweiten Leistungshalbleitermodul und mit einer Zwischenkreisverschienung Download PDF

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Abstract

Schaltungseinrichtung (1) mit einem ersten und einem zweiten Leistungshalbleitermodul (3,4) und mit einer flächigen Zwischenkreisverschienung (S), die als flächige Potentialschienen (S+,S-,SN), eine elektrisch leitende Positivpotentialschiene (S+), eine elektrisch leitende Negativpotentialschiene (S-) und eine elektrisch leitende Neutralpotentialschiene (SN) aufweist, wobei die Positivpotentialschiene (S+), die Negativpotentialschiene (S-) und die Neutralpotentialschiene (SN) voneinander elektrisch isoliert angeordnet sind, wobei das erste Leistungshalbleitermodul (3) zu einer ersten 3-Level-Halbbrückenteilschaltung (3') miteinander elektrisch verschaltete erste Leistungshalbleiterbauelemente (7) aufweist und das zweite Leistungshalbleitermodul (4) zu einer zweiten 3-Level-Halbbrückenteilschaltung (4') miteinander elektrisch verschaltete zweite Leistungshalbleiterbauelemente (14) aufweist, wobei die erste 3-Level-Halbbrückenteilschaltung (3') einen Positivpotentialanschluss (DC+), einen ersten Neutralpotentialanschluss (N1) und einen ersten Wechselpotentialanschluss (AC1) aufweist, die jeweilig außerhalb eines Gehäuses (19) des ersten Leistungshalbleitermoduls (3) angeordnet sind, wobei die zweite 3-Level-Halbbrückenteilschaltung (4') einen Negativpotentialanschluss (DC-), einen zweiten Neutralpotentialanschluss (N2) und einen zweiten Wechselpotentialanschluss (AC2) aufweist, die jeweilig außerhalb eines Gehäuses (20) des zweiten Leistungshalbleitermoduls (4) angeordnet sind, wobei der Positivpotentialanschluss (DC+) mit der Positivpotentialschiene (S+) und der Negativpotentialanschluss (DC-) mit der Negativpotentialschiene (S-) elektrisch leitend verbunden ist, wobei die erste und zweite 3-Level-Halbbrückenteilschaltung (3',4') zu einer 3-Level-Halbbrückenschaltung (2) miteinander elektrisch verschaltet sind, indem der erste und zweite Neutralpotentialanschluss (N1,N2) mit der Neutralpotentialschiene (SN) elektrisch leitend verbunden sind und der erste und zweite Wechselpotentialanschluss (AC1,AC2) über ein elektrisch leitendes Wechselpotentialverbindungselement (6) miteinander elektrisch leitend verbunden sind, wobei die Zwischenkreisverschienung (S) im Bereich des ersten und zweiten Leistungshalbleitermoduls (3,4) einen ersten Zwischenkreisverschienungsbereich (16) aufweist in dem mindestens zwei der Potentialschienen (S+,S-,SN) übereinander angeordnet sind, wobei das Wechselpotentialverbindungselement (6), in senkrechte Richtung (SR) zur Normalenrichtung (NR) des ersten Zwischenkreisverschienungsbereichs (S), von dem ersten Zwischenkreisverschienungsbereich (16) beabstandet angeordnet ist, wobei die Schaltungseinrichtung (1) einen eng zum ersten Zwischenkreisverschienungsbereich (16) und eng zum Wechselpotentialverbindungselement (6) benachbart angeordneten flächigen Metallformkörper (17) aufweist, wobei das Wechselpotentialverbindungselement (6) einen in Richtung auf den ersten Zwischenkreisverschienungsbereich (16) verlaufenden ersten Wechselpotentialverbindungselementbereich (60) aufweist, wobei ein erster Metallformkörperbereich (17') des Metallformkörpers (17) oberhalb oder unterhalb des ersten Wechselpotentialverbindungselementbereichs (60) angeordnet ist, wobei der Metallformkörper (17) einen vom ersten Metallformkörperbereich (17') auf den ersten Zwischenkreisverschienungsbereich (16) zu verlaufenden zweiten Metallformkörperbereich (17") aufweist, wobei der erste Wechselpotentialverbindungselementbereich (60) ein erstes und zweites Schenkelelement (6a,6b) und eine erste Ausnehmung (60a) aufweist, die zwischen dem ersten und zweiten Schenkelelement (6a,6b) angeordnet ist, wobei das Wechselpotentialverbindungselement (6) ein mit dem ersten und zweiten Schenkelelement (6a,6b) verbundenes Schenkelverbindungselement (6c) aufweist.

Description

  • Die Erfindung betrifft eine Schaltungseinrichtung mit einem ersten und einem zweiten Leistungshalbleitermodul und mit einer Zwischenkreisverschienung.
  • Eine 3-Level-Halbbrückenschaltung zeichnet sich gegenüber der weit verbreiteten konventionellen Halbbrückenschaltung dadurch aus, dass sie an ihrem Wechselspannungspotentialanschluss ein elektrisches Potential erzeugen kann, das im Wechsel unter Vernachlässigung von über den elektrischen Leitungshalbleiterbauelementen der 3-Level-Halbbrückenschaltung abfallenden elektrischen Spannungen, nicht nur wie bei der konventionellen Halbbrückenschaltung dem elektrischen Potential ihres Positivpotentialanschlusses oder ihres Negativpotentialanschlusses entsprechen kann, sondern zusätzlich auch dem elektrischen Potential ihres Neutralpotentialanschlusses entsprechen kann.
  • Aus der DE 10 2013 104 081 B3 ist eine 3-Level-Halbbrückenschaltung sowie deren Realisierung, durch elektrische Verschaltung von einer ersten und einer zweiten 3-Level-Halbbrückenteilschaltung, bekannt.
  • Aus der DE 197 32 723 B4 ist eine induktivitätsarme Schaltungsanordnung bekannt, bei der zu ihren, ein unterschiedliches elektrisches Potential aufweisenden, Gleichspannungsanschlüssen ein Metallblech beabstandet angeordnet ist.
  • Aus der DE 198 33 491 A1 ist eine niederinduktive Verschienung für einen Dreipunkt-Phasenbaustein eines mehrphasigen Dreipunkt-Stromrichters bekannt, wobei für jeden Schalter dieses Dreipunkt-Phasenbaustein wenigstens ein abschaltbarer Halbleiterschalter und für jede der beiden Mittelpunktsdioden wenigstens eine Diode vorgesehen ist, wobei Anschluß-, Verzweigungs- und Verbindungsstromschienen dieses Dreipunkt-Phasenbausteins auf drei Stromschienenebenen der niederinduktiven Verschienung verteilt sind, die untereinander jeweils mittels Isolationslagen voneinander elektrisch isoliert und planparallel angeordnet sind.
  • Bei einer Schaltungseinrichtung, die mindestens eine 3-Level-Halbbrückenschaltung, die elektrisch leitend mit einer Zwischenkreisverschienung verbunden ist, aufweist, ist technisch die Anforderung vorhanden, dass die in der Schaltungseinrichtung wirksamen Kommutierungsinduktivitäten möglichst gering sind um im Betrieb der 3-Level-Halbbrückenschaltung an den Leistungshalbleiterbauelementen auftretende Überspannungen zu reduzieren.
  • Insbesondere bei einer Schaltungseinrichtung bei der die 3-Level-Halbbrückenschaltung durch miteinander verschaltete Leistungshalbleitermodule realisiert ist, ist diese Anforderung besonders schwierig zu erfüllen, da die Wechselpotentialanschlüsse der Leistungshalbleitermodule zwangsläufig voneinander beabstandet angeordnet sind und somit zwischen der Zwischenkreisverschienung und den Wechselpotentialanschlüssen eine relativ große Stromschleife entsteht, die zu relativ hohen Kommutierungsinduktivitäten führt.
  • Es ist Aufgabe der Erfindung bei einer Schaltungseinrichtung, die eine 3-Level-Halbbrückenschaltung aufweist, die durch miteinander verschaltete Leistungshalbleitermodule realisiert ist, die Kommutierungsinduktivitäten zu reduzieren.
  • Diese Aufgabe wird gelöst durch eine Schaltungseinrichtung mit einem ersten und einem zweiten Leistungshalbleitermodul und mit einer flächigen Zwischenkreisverschienung, die als flächige Potentialschienen, eine elektrisch leitende Positivpotentialschiene, eine elektrisch leitende Negativpotentialschiene und eine elektrisch leitende Neutralpotentialschiene aufweist, wobei die Positivpotentialschiene, die Negativpotentialschiene und die Neutralpotentialschiene voneinander elektrisch isoliert angeordnet sind, wobei das erste Leistungshalbleitermodul zu einer ersten 3-Level-Halbbrückenteilschaltung miteinander elektrisch verschaltete erste Leistungshalbleiterbauelemente aufweist und das zweite Leistungshalbleitermodul zu einer zweiten 3-Level-Halbbrückenteilschaltung miteinander elektrisch verschaltete zweite Leistungshalbleiterbauelemente aufweist, wobei die erste 3-Level-Halbbrückenteilschaltung einen Positivpotentialanschluss, einen ersten Neutralpotentialanschluss und einen ersten Wechselpotentialanschluss aufweist, die jeweilig außerhalb eines Gehäuses des ersten Leistungshalbleitermoduls angeordnet sind, wobei die zweite 3-Level-Halbbrückenteilschaltung einen Negativpotentialanschluss, einen zweiten Neutralpotentialanschluss und einen zweiten Wechselpotentialanschluss aufweist, die jeweilig außerhalb eines Gehäuses des zweiten Leistungshalbleitermoduls angeordnet sind, wobei der Positivpotentialanschluss mit der Positivpotentialschiene und der Negativpotentialanschluss mit der Negativpotentialschiene elektrisch leitend verbunden ist, wobei die erste und zweite 3-Level-Halbbrückenteilschaltung zu einer 3-Level-Halbbrückenschaltung miteinander elektrisch verschaltet sind, indem der erste und zweite Neutralpotentialanschluss mit der Neutralpotentialschiene elektrisch leitend verbunden sind und der erste und zweite Wechselpotentialanschluss über ein elektrisch leitendes Wechselpotentialverbindungselement miteinander elektrisch leitend verbunden sind, wobei die Zwischenkreisverschienung im Bereich des ersten und zweiten Leistungshalbleitermoduls einen ersten Zwischenkreisverschienungsbereich aufweist in dem mindestens zwei der Potentialschienen übereinander angeordnet sind, wobei das Wechselpotentialverbindungselement, in senkrechte Richtung zur Normalenrichtung des ersten Zwischenkreisverschienungsbereichs, von dem ersten Zwischenkreisverschienungsbereich beabstandet angeordnet ist, wobei die Schaltungseinrichtung einen eng zum ersten Zwischenkreisverschienungsbereich und eng zum Wechselpotentialverbindungselement benachbart angeordneten flächigen Metallformkörper aufweist, wobei das Wechselpotentialverbindungselement einen in Richtung auf den ersten Zwischenkreisverschienungsbereich verlaufenden ersten Wechselpotentialverbindungselementbereich aufweist, wobei ein erster Metallformkörperbereich des Metallformkörpers oberhalb oder unterhalb des ersten Wechselpotentialverbindungselementbereichs angeordnet ist, wobei der Metallformkörper einen vom ersten Metallformkörperbereich auf den ersten Zwischenkreisverschienungsbereich zu verlaufenden zweiten Metallformkörperbereich aufweist, wobei der erste Wechselpotentialverbindungselementbereich ein erstes und zweites Schenkelelement und eine erste Ausnehmung aufweist, die zwischen dem ersten und zweiten Schenkelelement angeordnet ist, wobei das Wechselpotentialverbindungselement ein mit dem ersten und zweiten Schenkelelement verbundenes Schenkelverbindungselement aufweist.
  • Vorteilhafte Ausbildungen der Erfindung ergeben sich aus den abhängigen Ansprüchen.
  • Das Wechselpotentialverbindungselement weist einen in Richtung auf den ersten Zwischenkreisverschienungsbereich verlaufenden ersten Wechselpotentialverbindungselementbereich auf, wobei ein erster Metallformkörperbereich des Metallformkörpers oberhalb oder unterhalb des ersten Wechselpotentialverbindungselementbereichs angeordnet ist, wobei der Metallformkörper einen vom ersten Metallformkörperbereich auf den ersten Zwischenkreisverschienungsbereich zu verlaufenden zweiten Metallformkörperbereich aufweist. Hierdurch wird eine starke Reduzierung der Kommutierungsinduktivitäten realisiert.
  • Weiterhin erweist sich als vorteilhaft, wenn der erste Metallformkörperbereich in Normalenrichtung des ersten Zwischenkreisverschienungsbereichs einen Abstand von dem ersten Wechselpotentialverbindungselementbereich aufweist, der maximal 400%, insbesondere maximal 100%, insbesondere maximal 50% der Dicke der Negativpotentialschiene beträgt, da dann eine besonders starke Reduzierung der Kommutierungsinduktivitäten erzielt wird.
  • Der erste Wechselpotentialverbindungselementbereich weist ein erstes und zweites Schenkelelement und eine erste Ausnehmung auf, die zwischen dem ersten und zweiten Schenkelelement angeordnet ist, wobei das Wechselpotentialverbindungselement ein mit dem ersten und zweiten Schenkelelement verbundenes Schenkelverbindungselement aufweist. Eine solche Ausbildung des Wechselpotentialverbindungselements eignet sich besonders gut zur elektrisch leitenden Verbindung des ersten und zweiten Wechselpotentialanschlusses.
  • Ferner erweist sich als vorteilhaft, wenn mindestens eine Potentialschiene über den ersten Zwischenkreisverschienungsbereich hinaus verlängert ausgebildet ist und einen ersten Potentialschienenbereich aufweist, der oberhalb oder unterhalb des zweiten Metallformkörperbereichs angeordnet ist, wobei der Metallformkörper von der mindestens einen Potentialschiene elektrisch isoliert angeordnet ist. Hierdurch wird eine besonders starke Reduzierung der Kommutierungsinduktivitäten erreicht.
  • Weiterhin erweist sich als vorteilhaft, wenn die mindestens eine Potentialschiene einen zweiten Potentialschienenbereich aufweist, der oberhalb oder unterhalb des ersten Metallformkörperbereichs angeordnet ist, da hierdurch die Kommutierungsinduktivitäten weiter reduziert werden.
  • Ferner erweist sich als vorteilhaft, wenn der Metallformkörper einen dritten Metallformkörperbereich aufweist, der oberhalb oder unterhalb des ersten Zwischenkreisverschienungbereichs angeordnet ist. Hierdurch wird eine besonders starke Reduzierung der Kommutierungsinduktivitäten erzielt.
  • In diesem Zusammenhang erweist sich als vorteilhaft, wenn der dritte Metallformkörperbereich in Normalenrichtung des ersten Zwischenkreisverschienungsbereichs einen Abstand von dem ersten Zwischenkreisverschienungsbereich aufweist, der maximal 400%, insbesondere maximal 100%, insbesondere maximal 50% der Dicke der Negativpotentialschiene beträgt, da dann eine besonders starke Reduzierung der Kommutierungsinduktivitäten erzielt wird.
  • Ferner erweist sich als vorteilhaft, wenn die Dicke des Metallformkörpers 10% bis 300% der Dicke der Negativpotentialschiene beträgt, da dann der Metallformkörper für die Realisierung der Funktionalität der Reduzierung der Kommutierungsinduktivitäten gewichtssparend ausgebildet ist.
  • Weiterhin erweist sich als vorteilhaft, wenn der Metallformkörper mit dem Wechselpotentialverbindungselement elektrisch leitend verbunden ist oder vom Wechselpotentialverbindungselement elektrisch isoliert angeordnet ist. Wenn der Metallformkörper mit dem Wechselpotentialverbindungselement elektrisch leitend verbunden ist, kann die Schaltungseinrichtung im Bereich des Wechselpotentialverbindungselements besonders einfach ausgebildet sein. Wenn der Metallformkörper vom Wechselpotentialverbindungselement elektrisch isoliert angeordnet ist, kann der Metallformkörper mit einer Potentialscheine elektrisch leitend verbunden sein.
  • Weiterhin erweist sich als vorteilhaft, wenn eine Potentialschiene einen über den ersten Zwischenkreisverschienungsbereich hinausstehenden Bereich aufweist, der den Metallformkörper ausbildet, da der Metallformkörper dann besonders einfach als Bestandteil einer Potentialschiene ausgebildet ist.
  • Ferner erweist sich als vorteilhaft, wenn der erste Metallformkörperbereich sich in Projektion entlang der Normalenrichtung des ersten Zwischenkreisverschienungsbereichs zumindest über 40%, insbesondere zumindest über 70% und insbesondere über 100% der Fläche des ersten Wechselpotentialverbindungselementbereichs erstreckt. Hierdurch wird eine besonders starke Reduzierung der Kommutierungsinduktivitäten erzielt.
  • Ferner erweist sich als vorteilhaft, wenn der Metallformkörper aus einem nicht magnetisierbaren Material ausgebildet ist. Hierdurch wird ein besonders niederinduktiver Aufbau erzielt.
  • Weiterhin erweist sich als vorteilhaft, wenn die Potentialschienen der Zwischenkreisverschienung im ersten Zwischenkreisverschienungsbereich keine zu einer Randkante des ersten Zwischenkreisverschienungsbereichs, die dem Metallformkörper nicht zugewandt ist, offene Ausnehmungen aufweisen, da hierdurch die Kommutierungsinduktivitäten weiter reduziert werden.
  • Weiterhin erweist sich als vorteilhaft, wenn die Schaltungseinrichtung einen elektrischen ersten Kondensator aufweist, dessen erster elektrischer Anschluss mit der Positivpotentialschiene und dessen zweiter elektrischer Anschluss mit der Neutralpotentialschiene elektrisch leitend verbunden ist, und dass die Schaltungseinrichtung einen elektrischen zweiten Kondensator aufweist, dessen erster elektrischer Anschluss mit der Negativpotentialschiene und dessen zweiter elektrischer Anschluss mit der Neutralpotentialschiene elektrisch leitend verbunden ist, da dann die Kommutierungsinduktivitäten der Schaltungseinrichtung gering sind.
  • Weiterhin erweist sich als vorteilhaft, wenn die erste 3-Level-Halbbrückenteilschaltung einen ersten Leistungshalbleiterschalter dem eine erste Diode elektrisch antiparallel geschaltet ist und einen zweiten Leistungshalbleiterschalter dem eine zweite Diode elektrisch antiparallel geschaltet ist und eine fünfte Diode aufweist, wobei der Positivpotentialanschluss mit einem ersten Laststromanschluss des ersten Leistungshalbleiterschalters elektrisch leitend verbunden ist und ein zweiter Laststromanschluss des ersten Leistungshalbleiterschalters mit einem ersten Laststromanschluss des zweiten Leistungshalbleiterschalters elektrisch leitend verbunden ist und ein zweiter Laststromanschluss des zweiten Leistungshalbleiterschalters mit dem ersten Wechselpotentialanschluss elektrisch leitend verbunden ist, wobei die Anode der fünften Diode mit dem ersten Neutralpotentialanschluss elektrisch leitend verbunden ist und die Kathode der fünften Diode mit dem zweiten Laststromanschluss des ersten Leistungshalbleiterschalters elektrisch leitend verbunden ist, wobei die zweite 3-Level-Halbbrückenteilschaltung einen dritten Leistungshalbleiterschalter dem eine dritte Diode elektrisch antiparallel geschaltet ist und einen vierten Leistungshalbleiterschalter dem eine vierte Diode elektrisch antiparallel geschaltet ist und eine sechste Diode aufweist, wobei der Negativpotentialanschluss mit einem zweiten Laststromanschluss des vierten Leistungshalbleiterschalters elektrisch leitend verbunden ist und ein zweiter Laststromanschluss des dritten Leistungshalbleiterschalters mit einem ersten Laststromanschluss des vierten Leistungshalbleiterschalters elektrisch leitend verbunden ist und ein erster Laststromanschluss des dritten Leistungshalbleiterschalters mit dem zweiten Wechselpotentialanschluss elektrisch leitend verbunden ist, wobei die Kathode der sechsten Diode mit dem zweiten Neutralpotentialanschluss elektrisch leitend verbunden ist und die Anode der sechsten Diode mit dem zweiten Laststromanschluss des dritten Leistungshalbleiterschalters elektrisch leitend verbunden ist, da die 3-Level-Halbbrückenschaltung dann eine technikübliche Schaltungstopologie ausweist.
  • Weiterhin erweist sich als vorteilhaft, wenn die erste 3-Level-Halbbrückenteilschaltung einen ersten Leistungshalbleiterschalter dem eine erste Diode elektrisch antiparallel geschaltet, einen zweiten Leistungshalbleiterschalter und eine zweite Diode aufweist, wobei der Positivpotentialanschluss mit einem ersten Laststromanschluss des ersten Leistungshalbleiterschalters elektrisch leitend verbunden ist und ein zweiter Laststromanschluss des ersten Leistungshalbleiterschalters mit dem ersten Wechselpotentialanschluss elektrisch leitend verbunden ist,
    wobei die Anode der zweiten Diode mit dem ersten Neutralpotentialanschluss elektrisch leitend verbunden ist und die Kathode der zweiten Diode mit dem ersten Laststromanschluss des zweiten Leistungshalbleiterschalters elektrisch leitend verbunden ist und der zweite Laststromanschluss des zweiten Leistungshalbleiterschalters mit dem zweiten Laststromanschluss des ersten Leistungshalbleiterschalters elektrisch leitend verbunden ist, oder
    die Anode der zweiten Diode mit dem zweiten Laststromanschluss des zweiten Leistungshalbleiterschalters elektrisch leitend verbunden ist und die Kathode der zweiten Diode mit dem zweiten Laststromanschluss des ersten Leistungshalbleiterschalters elektrisch leitend verbunden ist und der erste Laststromanschluss des zweiten Leistungshalbleiterschalters mit dem ersten Neutralpotentialanschluss elektrisch leitend verbunden ist,
    wobei die zweite 3-Level-Halbbrückenteilschaltung einen vierten Leistungshalbleiterschalter dem eine vierte Diode elektrisch antiparallel geschaltet, einen dritten Leistungshalbleiterschalter und eine dritte Diode aufweist, wobei der Negativpotentialanschluss mit einem zweiten Laststromanschluss des vierten Leistungshalbleiterschalters elektrisch leitend verbunden ist und ein erster Laststromanschluss des vierten Leistungshalbleiterschalters mit dem zweiten Wechselpotentialanschluss elektrisch leitend verbunden ist,
    wobei die Anode der dritten Diode mit dem zweiten Wechselpotentialanschluss elektrisch leitend verbunden ist und die Kathode der dritten Diode mit dem ersten Laststromanschluss des dritten Leistungshalbleiterschalters elektrisch leitend verbunden ist und der zweite Laststromanschluss des dritten Leistungshalbleiterschalters mit dem zweiten Neutralpotentialanschluss elektrisch leitend verbunden ist, oder
    die Anode der dritten Diode mit dem zweiten Laststromanschluss des dritten Leistungshalbleiterschalters elektrisch leitend verbunden ist und die Kathode der dritten Diode mit dem zweiten Neutralpotentialanschluss elektrisch leitend verbunden ist und der erste Laststromanschluss des dritten Leistungshalbleiterschalters mit dem ersten Laststromanschluss des vierten Leistungshalbleiterschalters elektrisch leitend verbunden ist, da die 3-Level-Halbbrückenschaltung dann eine technikübliche Schaltungstopologie ausweist.
  • In diesem Zusammenhang erweist es sich als vorteilhaft, wenn die erste 3-Level-Halbbrückenteilschaltung eine fünfte Diode aufweist, die zum zweiten Leistungshalbleiterschalter elektrisch antiparallel geschaltet ist und die zweite 3-Level-Halbbrückenteilschaltung eine sechste Diode aufweist, die zum dritten Leistungshalbleiterschalter elektrisch antiparallel geschaltet ist, da dann eine größere über dem zweiten und dritten Leistungshalbleiterschalter entgegen der Stromflussrichtung des jeweiligen Leistungshalbleiterschalters anliegende Rückwärtsspannung zuverlässig vermieden wird.
  • Weiterhin erweist sich ein Schaltungseinrichtungssystem mit einer ersten und einer zweiten erfindungsgemäß ausgebildeten Schaltungseinrichtung, wobei die erste und zweite Schaltungseinrichtung elektrisch parallel geschaltet sind und die Zwischenkreisverschienung der ersten Schaltungseinrichtung mit der Zwischenkreisverschienung der zweiten Schaltungseinrichtung einstückig ausgebildet ist, wobei der Metallformkörper der ersten Schaltungseinrichtung mit dem Metallformkörper der zweiten Schaltungseinrichtung über ein elektrisch leitendes flächiges Verbindungselement verbunden ist, wobei das Verbindungselement eng benachbart zur Zwischenkreisverschienung angeordnet ist, als vorteilhaft. Hierdurch können bei einer elektrischen Parallelschaltung der ersten und zweiten Schaltungseinrichtung die Kommutierungsinduktivitäten zusätzlich reduziert werden.
  • Es sei an angemerkt, dass selbstverständlich Merkmale von verschiedenen Ausführungsbeispielen der Erfindung, sofern sich die Merkmale nicht gegenseitig ausschließen, beliebig miteinander kombiniert werden können, ohne den Rahmen der Erfindung zu verlassen.
  • Es sei weiterhin angemerkt, dass der Ausdruck, dass ein Element eng benachbart zu einem anderen Element angeordnet ist, im Sinne der Erfindung derart zu verstehen ist, dass das Element entweder einen geringen Abstand zum anderen Element aufweist oder dass das Element einen mechanischen Kontakt mit dem anderen Element aufweist oder dass das Element mit dem anderen Element einstückig ausgebildet ist.
  • Weiterhin sei angemerkt, dass in dem ersten Zwischenkreisverschienungsbereich vorzugsweise die Positivpotentialschiene, die Negativpotentialschiene und die Neutralpotentialschiene übereinander, genauer ausgedrückt zueinander fluchend übereinander, angeordnet sind.
  • Ausführungsbeispiele der Erfindung werden nachfolgend unter Bezugnahme auf die unten stehenden Figuren erläutert. Dabei zeigen:
    • 1 ein elektrisches Schaltbild einer erfindungsgemäßen Schaltungseinrichtung mit einer in NPC-Topologie (Neutral Point Clamping) ausgebildeten 3-Level-Stromrichterhalbbrücke ,
    • 2 ein weiteres elektrisches Schaltbild einer erfindungsgemäßen Schaltungseinrichtung mit einer in TNPC-Topologie (T-Type Neutral Point Clamping) ausgebildeten 3-Level-Stromrichterhalbbrücke,
    • 3 ein weiteres elektrisches Schaltbild einer erfindungsgemäßen Schaltungseinrichtung mit einer in einer weiteren TNPC-Topologie (T-Type Neutral Point Clamping) ausgebildeten 3-Level-Stromrichterhalbbrücke,
    • 4 eine perspektivische Ansicht einer erfindungsgemäßen Schaltungseinrichtung, wobei der Metallformkörper der Schaltungseinrichtung nicht dargestellt ist,
    • 5 eine perspektivische Ansicht einer erfindungsgemäßen Schaltungseinrichtung,
    • 6 eine Seitenansicht einer gemäß 5 ausgebildeten erfindungsgemäßen Schaltungseinrichtung,
    • 7 eine perspektivische Ansicht einer weiteren Ausbildung einer erfindungsgemäßen Schaltungseinrichtung,
    • 8 eine Seitenansicht einer gemäß 7 ausgebildeten erfindungsgemäßen Schaltungseinrichtung,
    • 9 eine perspektivische Ansicht einer weiteren Ausbildung einer erfindungsgemäßen Schaltungseinrichtung,
    • 10 eine Seitenansicht einer gemäß 9 ausgebildeten erfindungsgemäßen Schaltungseinrichtung,
    • 11 eine perspektivische Ansicht einer weiteren Ausbildung einer erfindungsgemäßen Schaltungseinrichtung,
    • 12 eine perspektivische Ansicht einer weiteren Ausbildung einer erfindungsgemäßen Schaltungseinrichtung,
    • 13 eine Seitenansicht einer gemäß 12 ausgebildeten erfindungsgemäßen Schaltungseinrichtung und
    • 14 eine perspektivische Ansicht auf die Zwischenkreisverschienung, auf die jeweiligen Metallformkörper und Wechselpotentialverbindungselemente einer ersten und zweiten erfindungsgemäßen Schaltungseinrichtung und auf das Verbindungselement eines Schaltungseinrichtungssystem, das eine erste und einer zweite erfindungsgemäße Schaltungseinrichtung aufweist.
  • Es sei angemerkt, dass die ersten und zweiten Leistungshalbleiterbauelemente 7 und 14 bei den Figuren, die kein elektrisches Schaltbild zeigen, der Übersichtlichkeit halber nur in 4 dargestellt sind. Weiterhin sei angemerkt, dass die Gehäuse 19 und 20 der Leistungshalbleitermodule 3 und 4 nur in den 6, 8, 10 und 13 gestrichelt gezeichnet schematisiert dargestellt sind.
  • Eine 3-Level-Halbbrückenschaltung ist ausgebildet an ihrem Wechselspannungspotentialanschluss AC ein elektrisches Potential erzeugen zu können, das im Wechsel unter Vernachlässigung von über an den elektrischen Leitungshalbleiterbauelementen der 3-Level-Halbbrückenschaltung abfallenden elektrischen Spannungen, dem elektrischen Potential ihres Positivpotentialanschlusses DC+ oder ihres Negativpotentialanschlusses DC- oder einer Neutralpotentialschiene SN entspricht. Ein Anschlussbereich N der Neutralpotentialschiene SN bildet vorzugsweise einen Neutralpotentialanschluss N der 3-Level-Halbbrückenschaltung 2 aus.
  • In 1 ist ein elektrisches Schaltbild einer erfindungsgemäßen Schaltungseinrichtung 1 mit einer beispielhaft in techniküblicher NPC-Topologie (Neutral Point Clamping) ausgebildeten 3-Level-Halbbrückenschaltung 2 dargestellt. In 2 ist ein weiteres elektrisches Schaltbild einer erfindungsgemäßen Schaltungseinrichtung 1 mit einer beispielhaft in techniküblicher TNPC-Topologie (T-Type Neutral Point Clamping) ausgebildeten 3-Level-Halbbrückenschaltung 2 dargestellt. In 3 ist ein weiteres elektrisches Schaltbild einer erfindungsgemäßen Schaltungseinrichtung 1 mit einer beispielhaft in einer weiteren TNPC-Topologie (T-Type Neutral Point Clamping) ausgebildeten 3-Level-Halbbrückenschaltung 2, die sich von der 3-Level-Halbbrückenschaltung 2 gemäß 2 nur durch die Anordnung der zweiten und dritten Diode D2 und D3 unterscheidet. Ein Anschlussbereich N der Neutralpotentialschiene SN bildet einen Neutralpotentialanschluss N der 3-Level-Halbbrückenschaltung 2 aus. In 4 ist eine perspektivische Ansicht einer erfindungsgemäßen Schaltungseinrichtung 1 dargestellt, wobei der Metallformkörper 17 der Schaltungseinrichtung 1 nicht dargestellt ist. In 5 ist eine perspektivische Ansicht der erfindungsgemäßen Schaltungseinrichtung 1 und in 6 eine Seitenansicht einer gemäß 5 ausgebildeten erfindungsgemäßen Schaltungseinrichtung 1 dargestellt.
  • Die 3-Level-Halbbrückenschaltung 2 wird von zwei in den Figuren nicht dargestellten Spannungsquellen gespeist, die jeweilig die halbe Zwischenkreisspannung Ud/2 erzeugen, so dass zwischen dem Positivpotentialanschluss und dem Negativpotentialanschluss DC+ und DC- die Zwischenkreisspannung Ud anliegt.
  • Bei der Schaltungseinrichtung 1 gemäß 1 weist die erste 3-Level-Halbbrückenteilschaltung 3' einen ersten Leistungshalbleiterschalter T1 dem eine erste Diode D1 elektrisch antiparallel geschaltet ist und einen zweiten Leistungshalbleiterschalter T2 dem eine zweite Diode D2 elektrisch antiparallel geschaltet ist und eine fünfte Diode D5 auf. Der Positivpotentialanschluss DC+ ist mit einem ersten Laststromanschluss C des ersten Leistungshalbleiterschalters T1 elektrisch leitend verbunden ist und ein zweiter Laststromanschluss E des ersten Leistungshalbleiterschalters T1 ist mit einem ersten Laststromanschluss C des zweiten Leistungshalbleiterschalters T2 elektrisch leitend verbunden ist und ein zweiter Laststromanschluss E des zweiten Leistungshalbleiterschalters T2 ist mit dem ersten Wechselpotentialanschluss AC1 elektrisch leitend verbunden. Die Anode der fünften Diode D5 ist mit dem ersten Neutralpotentialanschluss N1 elektrisch leitend verbunden und die Kathode der fünften Diode D5 ist mit dem zweiten Laststromanschluss E des ersten Leistungshalbleiterschalters T1 elektrisch leitend verbunden. Die zweite 3-Level-Halbbrückenteilschaltung 4' weist einen dritten Leistungshalbleiterschalter T3 dem eine dritte Diode D3 elektrisch antiparallel geschaltet ist und einen vierten Leistungshalbleiterschalter T4 dem eine vierte Diode D4 elektrisch antiparallel geschaltet ist und eine sechste Diode D6 auf. Der Negativpotentialanschluss DC- ist mit einem zweiten Laststromanschluss E des vierten Leistungshalbleiterschalters T4 elektrisch leitend verbunden und ein zweiter Laststromanschluss E des dritten Leistungshalbleiterschalters T3 ist mit einem ersten Laststromanschluss C des vierten Leistungshalbleiterschalters T4 elektrisch leitend verbunden. Ein erster Laststromanschluss C des dritten Leistungshalbleiterschalters T3 ist mit dem zweiten Wechselpotentialanschluss AC2 elektrisch leitend verbunden. Die Kathode der sechsten Diode D6 ist mit dem zweiten Neutralpotentialanschluss N2 elektrisch leitend verbunden und die Anode der sechsten Diode ist mit dem zweiten Laststromanschluss E des dritten Leistungshalbleiterschalters T3 elektrisch leitend verbunden.
  • Bei der Schaltungseinrichtung 1 gemäß 2 und 3 weist die erste 3-Level-Halbbrückenteilschaltung 3' einen ersten Leistungshalbleiterschalter T1 dem eine erste Diode D1 elektrisch antiparallel geschaltet ist, einen zweiten Leistungshalbleiterschalter T2 und eine zweite Diode D2 auf. Der Positivpotentialanschluss DC+ ist mit einem ersten Laststromanschluss C des ersten Leistungshalbleiterschalters T1 elektrisch leitend verbunden und ein zweiter Laststromanschluss E des ersten Leistungshalbleiterschalters T1 ist mit dem ersten Wechselpotentialanschluss AC1 elektrisch leitend verbunden. Weiterhin weist bei der Schaltungseinrichtung 1 gemäß 2 und 3 die zweite 3-Level-Halbbrückenteilschaltung 4', einen vierten Leistungshalbleiterschalter T4 dem eine vierte Diode D4 elektrisch antiparallel geschaltet ist, einen dritten Leistungshalbleiterschalter T3 und eine dritte Diode D3 auf. Der Negativpotentialanschluss DC- ist mit einem zweiten Laststromanschluss E des vierten Leistungshalbleiterschalters T4 elektrisch leitend verbunden und ein erster Laststromanschluss C des vierten Leistungshalbleiterschalters T4 ist mit dem zweiten Wechselpotentialanschluss AC2 elektrisch leitend verbunden.
  • Bei der Schaltungseinrichtung 1 gemäß 2 ist die Anode der zweiten Diode D2 mit dem ersten Neutralpotentialanschluss N1 elektrisch leitend verbunden und die Kathode der zweiten Diode D2 ist mit dem ersten Laststromanschluss C des zweiten Leistungshalbleiterschalters T2 elektrisch leitend verbunden und der zweite Laststromanschluss E des zweiten Leistungshalbleiterschalters T2 ist mit dem zweiten Laststromanschluss E des ersten Leistungshalbleiterschalters T1 elektrisch leitend verbunden. Weiterhin ist die Anode der dritten Diode D3 mit dem zweiten Wechselpotentialanschluss AC2 elektrisch leitend verbunden und die Kathode der dritten Diode D3 ist mit dem ersten Laststromanschluss C des dritten Leistungshalbleiterschalters T3 elektrisch leitend verbunden und der zweite Laststromanschluss E des dritten Leistungshalbleiterschalters T3 ist mit dem zweiten Neutralpotentialanschluss N2 elektrisch leitend verbunden.
  • Bei der Schaltungseinrichtung 1 gemäß 3 ist, abweichend von der Schaltungseinrichtung 1 gemäß 2, die Anode der zweiten Diode D2 mit dem zweiten Laststromanschluss E des zweiten Leistungshalbleiterschalters T2 elektrisch leitend verbunden und die Kathode der zweiten Diode D2 ist mit dem zweiten Laststromanschluss E des ersten Leistungshalbleiterschalters T1 elektrisch leitend verbunden und der erste Laststromanschluss C des zweiten Leistungshalbleiterschalters T2 ist mit dem ersten Neutralpotentialanschluss N1 elektrisch leitend verbunden. Weiterhin ist, abweichend von der Schaltungseinrichtung 1 gemäß 2, die Anode der dritten Diode D3 mit dem zweiten Laststromanschluss E des dritten Leistungshalbleiterschalters T3 elektrisch leitend verbunden und die Kathode der dritten Diode ist mit dem zweiten Neutralpotentialanschluss N2 elektrisch leitend verbunden und der erste Laststromanschluss C des dritten Leistungshalbleiterschalters T3 ist mit dem ersten Laststromanschluss C des vierten Leistungshalbleiterschalters T4 elektrisch leitend verbunden.
  • Bei der Schaltungseinrichtung 1 gemäß 2 und 3 weist vorzugsweise die erste 3-Level-Halbbrückenteilschaltung 3' eine fünfte Diode D5 auf, die zum zweiten Leistungshalbleiterschalter T2 elektrisch antiparallel geschaltet ist und die zweite 3-Level-Halbbrückenteilschaltung 4' eine sechste Diode D6 auf, die zum dritten Leistungshalbleiterschalter T3 elektrisch antiparallel geschaltet ist.
  • Es sei angemerkt, dass die zu dem jeweiligen Leistungshalbleiterschalter antiparallel geschaltete Diode gegebenfalls, z.B. bei einer Ausbildung des Leistungshalbleiterschalters als MOSFET, auch integraler Bestandteil des jeweiligen MOSFET sein kann.
  • Die erfindungsgemäße Schaltungseinrichtung 1 weist ein erstes und ein zweites Leistungshalbleitermodul 3 und 4 auf, wobei das erste Leistungshalbleitermodul 3 zu einer ersten 3-Level-Halbbrückenteilschaltung 3' miteinander elektrisch verschaltete erste Leistungshalbleiterbauelemente 7 aufweist und das zweite Leistungshalbleitermodul 4 zu einer zweiten 3-Level-Halbbrückenteilschaltung 4' miteinander elektrisch verschaltete zweite Leistungshalbleiterbauelemente 14 (siehe 4) aufweist. Die erste und zweite 3-Level-Halbbrückenteilschaltung 3' und 4' liegen vorzugsweise jeweilig in Form einer 3-Level-Halbbrückenhälftenschaltung vor, die jeweilig schaltungstechnisch eine Hälfte der 3-Level-Halbbrückenschaltung 2 ausbildet. Die erste 3-Level-Halbbrückenteilschaltung 3' weist einen Positivpotentialanschluss DC+, einen ersten Neutralpotentialanschluss N1 und einen ersten Wechselpotentialanschluss AC1 auf, die jeweilig außerhalb eines Gehäuses 19 (siehe 5) des ersten Leistungshalbleitermoduls 3 angeordnet sind. Die zweite 3-Level-Halbbrückenteilschaltung 4 weist einen Negativpotentialanschluss DC-, einen zweiten Neutralpotentialanschluss N2 und einen zweiten Wechselpotentialanschluss AC2 auf, die jeweilig außerhalb eines Gehäuses 20 des zweiten Leistungshalbleitermoduls 4 angeordnet sind. Das erste und zweite Leistungshalbleitermodul 3 und 4 weisen somit jeweilig ein separates Gehäuse auf. Das Gehäuse 19 des ersten Leistungshalbleitermoduls 3 bedeckt die ersten Leistungshalbleiterbauelemente 7 und das Gehäuse 20 des zweiten Leistungshalbleitermoduls 4 bedeckt die zweiten Leistungshalbleiterbauelemente 14. Die Gehäuse 19 und 20 sind vorzugsweise becherförmig aus Kunststoff ausgebildet. Das Gehäuse 19 des ersten Leistungshalbleitermoduls 3 und das Gehäuse 20 des zweiten Leistungshalbleitermoduls 4 weisen jeweilig Öffnungen auf durch die Abschnitte von elektrisch leitenden Lastanschlusselementen hindurchverlaufen, wobei die Lastanschlusselemente die Potentialanschlüsse DC-, DC+, N1, N2, AC1 und AC2 der Leistungshalbleitermodule mit den Leistungshalbleiterbauelementen der Leistungshalbleitermodule schaltungsgerecht elektrisch leitend verbinden. Die Potentialanschlüsse DC-, DC+, N1, N2, AC1 und AC2 liegen dabei vorzugsweise in Form von Oberflächenbereichen der Lastanschlusselemente vor. In 4 sind in der dargestellten Perspektive deutlich die beiden Lastanschlusselemente 11 und 12 zu sehen.
  • Die Leistungshalbleiterschalter liegen im Allgemeinen in Form von Transistoren, wie z.B. IGBTs (Insulated Gate Bipolar Transistor) oder MOSFETs (Metal Oxide Semiconductor Field Effect Transistor), oder in Form von gesteuert ausschaltbaren Thyristoren vor, wobei im Rahmen der Ausführungsbeispiele die Leistungshalbleiterschalter in Form von IGBTs vorliegen und der erste Laststromanschluss C des jeweiligen Leistungshalbleiterschalters in Form des Kollektors des jeweiligen IGBT und der zweite Laststromanschluss E des jeweiligen Leistungshalbleiterschalters in Form des Emitters des jeweiligen IGBT und der Steueranschluss G des jeweiligen Leistungshalbleiterschalters in Form des Gate des jeweiligen IGBT vorliegt.
  • Vorzugsweise weist das erste Leistungshalbleitermodul 3 mindestens ein erstes Substrat 8 auf, auf dem die ersten Leistungshalbleiterbauelemente 7 angeordnet und mit dem mindestens einen ersten Substrat 7 elektrisch leitend verbunden sind. Vorzugsweise weist das zweite Leistungshalbleitermodul 3 mindestens ein zweites Substrat 15 auf, auf dem die zweiten Leistungshalbleiterbauelemente 14 angeordnet und mit dem mindestens einen zweiten Substrat 15 elektrisch leitend verbunden sind. Das Gehäuse 19 des ersten Leistungshalbleitermoduls 3 umschließt vorzugsweise lateral das mindestens eine erste Substrat 8 und das Gehäuse 20 des zweiten Leistungshalbleitermoduls 4 umschließt vorzugsweise lateral das mindestens eine zweite Substrat 15.
  • Das jeweilige Substrat 8 bzw. 15 weist einen elektrisch nicht leitenden Isolierstoffkörper (z.B. Keramikplatte oder Kunststoffschicht) und eine auf dem Isolierstoffkörper angeordnete elektrisch leitende strukturierte erste Leitungsschicht auf, die infolge ihrer Struktur elektrische leitende Kontaktflächen ausbildet. Vorzugsweise weist das jeweilige Substrat 8 bzw. 15 eine weitere elektrisch leitende, vorzugsweise unstrukturierte Leitungsschicht auf, wobei der Isolierstoffkörper zwischen der strukturierten ersten Leitungsschicht und der weiteren Leitungsschicht angeordnet ist. Das jeweilige Substrat 8 bzw. 15 kann z.B. in Form eines Direct Copper Bonded Substrats (DCB-Substrat) vorliegen. Im Rahmen des Ausführungsbeispiels ist das mindestens eine erste Substrat 8 auf einer ersten Metallplatte 9 und das mindestens eine zweite Substrat 15 auf einer zweiten Metallplatte 13 angeordnet, wobei dabei zwischen dem jeweiligen Substrat und der jeweiligen Metallplatte z.B. eine Lot- oder Sinterschicht oder eine Wärmeleitpaste angeordnet sein kann. Die erste und zweite Metallplatte 9 und 13 sind vorzugsweise auf einem Kühlkörper 10 angeordnet, wobei dabei zwischen der jeweiligen Metallplatte und dem Kühlkörper z.B. eine Lot- oder Sinterschicht oder eine Wärmeleitpaste angeordnet sein kann.
  • Die jeweiligen Leistungshalbleiterbauelemente 7 bzw. 15 sind innerhalb des jeweiligen Gehäuses 19 bzw. 20 z.B. mittels Bonddrähten schaltungsgerecht elektrisch leitend miteinander verbunden. Der Übersichtlichkeit sind in den Figuren die Bonddrähte sowie die elektrisch leitenden Kontaktflächen der Substrate nicht dargestellt.
  • Die Schaltungseinrichtung 1 weist weiterhin eine flächige Zwischenkreisverschienung S, die als flächige Potentialschienen S+, S- und SN , eine elektrisch leitende Positivpotentialschiene S+, eine elektrisch leitende Negativpotentialschiene S- und eine elektrisch leitende Neutralpotentialschiene SN aufweist, wobei die Positivpotentialschiene S+, die Negativpotentialschiene S- und die Neutralpotentialschiene SN voneinander elektrisch isoliert angeordnet sind. Zur elektrischen Isolation der Potentialschienen voneinander ist vorzugsweise jeweilig eine elektrische nicht leitende Isolationsschicht (z.B. eine Kunststoffschicht, insbesondere eine Kunststofffolie) zwischen den Potentialschienen S+, S- und SN angeordnet. Die jeweilige Potentialschiene S+, S- bzw. SN besteht vorzugsweise aus einem Blechelement. Die Neutralpotentialschiene SN ist vorzugsweise zwischen der Negativpotentialschiene S- und der Positivpotentialschiene S+ angeordnet.
  • Die erste und zweite 3-Level-Halbbrückenteilschaltung 3' und 4' sind zu einer 3-Level-Halbbrückenschaltung 2 miteinander elektrisch verschalten, indem der erste und zweite Neutralpotentialanschluss N1 und N2 mit der Neutralpotentialschiene SN elektrisch leitend verbunden sind und der erste und zweite Wechselpotentialanschluss AC1 und AC2 über ein elektrisch leitendes Wechselpotentialverbindungselement 6 miteinander elektrisch leitend verbunden sind. Die Potentialschienen S+, S- und SN und das Wechselpotentialverbindungselement 6 sind in den 1 bis 3 dick gezeichnet dargestellt.
  • Die Zwischenkreisverschienung S weist im Bereich des ersten und zweiten Leistungshalbleitermoduls 3 und 4 einen ersten Zwischenkreisverschienungsbereich 16 auf in dem mindestens zwei der Potentialschienen S+, S- und SN übereinander, genauer ausgedrückt zueinander fluchend übereinander, angeordnet sind. In einem ersten Unterbereich des ersten Zwischenkreisverschienungsbereichs 16 können z.B. die Positivpotentialschiene S+ und die Neutralpotentialschiene SN übereinander, genauer ausgedrückt zueinander fluchend übereinander, angeordnet sein und in einem zweiten Unterbereich des ersten Zwischenkreisverschienungsbereichs 16 können z.B. die Negativpotentialschiene S- und die Neutralpotentialschiene SN übereinander, genauer ausgedrückt zueinander fluchend übereinander, angeordnet sein.
  • In dem ersten Zwischenkreisverschienungsbereich 16 sind vorzugsweise die Positivpotentialschiene S+, die Negativpotentialschiene S- und die Neutralpotentialschiene SN übereinander, genauer ausgedrückt zueinander fluchend übereinander, angeordnet.
  • Das Wechselpotentialverbindungselement 6 ist in senkrechte Richtung SR zur Normalenrichtung NR des ersten Zwischenkreisverschienungsbereichs 16, von dem ersten Zwischenkreisverschienungsbereich 16 beabstandet angeordnet. In den Figuren ist das dem Wechselpotentialverbindungselement 6 zugewandte Ende des ersten Zwischenkreisverschienungsbereichs 16 mit dem Bezugszeichen R bezeichnet.
  • Der erste Zwischenkreisverschienungsbereich 16 weist keinen Abschnitt auf der in Normalenrichtung NR des ersten Zwischenkreisverschienungsbereichs 16 zum Wechselpotentialverbindungselement 6 fluchtend oberhalb oder unterhalb des Wechselpotentialverbindungselements 6 angeordnet ist. Der erste Zwischenkreisverschienungsbereich 16 endet in senkrechte Richtung SR zur Normalenrichtung NR des ersten Zwischenkreisverschienungsbereichs 16 zum Wechselpotentialverbindungselement 6 beabstandet vor dem Wechselpotentialverbindungselement 6.
  • Zur Reduzierung der Kommutierungsinduktivitäten weist die Schaltungseinrichtung 1 einen eng zum ersten Zwischenkreisverschienungsbereich 16 und eng zum Wechselpotentialverbindungselement 6 benachbart angeordneten flächigen Metallformkörper 17 auf. Der Metallformkörper 17 ist vorzugsweise als Blechelement ausgebildet, das mehrfach gebogen sein kann. Der Metallformkörper 17 kann z.B. auch in Form einer auf einem, insbesondere nicht elektrisch leitenden, Träger aufgebrachten Metallbeschichtung vorliegen. Der Metallformkörper 17 ist elektrisch leitend und vorzugsweise aus Kupfer, aus einer Kupferlegierung, aus Aluminium oder aus einer Aluminiumlegierung ausgebildet.
  • Ein Abschnitt des Wechselpotentialverbindungselements 6 bildet vorzugsweise den Wechselpotentialanschluss AC der 3-Level-Halbbrückenschaltung 2 aus.
  • Das Wechselpotentialverbindungselement 6 weist einen in Richtung auf den ersten Zwischenkreisverschienungsbereich 16 verlaufenden ersten Wechselpotentialverbindungselementbereich 60 auf (siehe 4), wobei ein erster Metallformkörperbereich 17' des Metallformkörpers 17 oberhalb oder unterhalb, genauer ausgedrückt, in Normalenrichtung NR des ersten Zwischenkreisverschienungsbereichs 16 zum ersten Wechselpotentialverbindungselementbereich 60 fluchtend oberhalb oder unterhalb, des ersten Wechselpotentialverbindungselementbereichs 60 angeordnet ist. Der Metallformkörper 17 weist weiterhin einen vom ersten Metallformkörperbereich 17' in Richtung auf den ersten Zwischenkreisverschienungsbereich 16 zu verlaufenden zweiten Metallformkörperbereich 17" auf. Rein bespielhaft ist in den 5 bis 11 und 14 der Metallformkörperbereich 17' unterhalb des ersten Wechselpotentialverbindungselementbereichs 60 angeordnet dargestellt und in den 12 und 13 oberhalb des ersten Wechselpotentialverbindungselementbereichs 60 angeordnet dargestellt.
  • Der erste Metallformkörperbereich 17' weist in Normalenrichtung NR des ersten Zwischenkreisverschienungsbereichs 16 einen Abstand von dem ersten Wechselpotentialverbindungselementbereich 60 auf, der maximal 400%, insbesondere maximal 100%, insbesondere maximal 50% der Dicke d1 der Negativpotentialschiene S- beträgt.
  • Der erste Metallformkörperbereich 17' weist vorzugsweise, wenn der Metallformkörperbereich 17' unterhalb des ersten Wechselpotentialverbindungselementbereichs 60 angeordnet ist, einen jeweiligen mechanischen Kontakt mit dem ersten und zweiten Wechselpotentialanschluss AC1 und AC2 auf. Weiterhin weist der erste Metallformkörperbereich 17' vorzugsweise, wenn der Metallformkörperbereich 17' unterhalb des ersten Wechselpotentialverbindungselementbereichs 60 angeordnet ist, einen mechanischen Kontakt und mit dem ersten Wechselpotentialverbindungselementbereich 60 auf.
  • Der erste Wechselpotentialverbindungselementbereich 60 weist ein erstes und zweites Schenkelelement 6a und 6b und eine erste Ausnehmung 60a auf, die zwischen dem ersten und zweiten Schenkelelement 6a und 6b angeordnet ist, wobei das Wechselpotentialverbindungselement 6 ein mit dem ersten und zweiten Schenkelelement 6a und 6b verbundenes Schenkelverbindungselement 6c aufweist. Das erste und zweite Schenkelelement 6a und 6b weisen vorzugsweise einen mechanischen Kontakt mit dem ersten Metallformkörperbereich 17' auf. Der erste Metallformkörperbereich 17' weist vorzugsweise, wenn der Metallformkörperbereich 17' unterhalb des ersten Wechselpotentialverbindungselementbereichs 60 angeordnet ist, einen ersten Bereich auf, der zwischen dem ersten Schenkelelement 6a und dem ersten Wechselpotentialanschluss AC1 angeordnet ist und einen zweiten Bereich auf, der zwischen dem zweiten Schenkelelement 6b und dem zweiten Wechselpotentialanschluss AC2 angeordnet ist. Der erste Metallformkörperbereich 17' weist vorzugsweise, wenn der Metallformkörperbereich 17' unterhalb des ersten Wechselpotentialverbindungselementbereichs 60 angeordnet ist, einen jeweiligen mechanischen Kontakt mit dem ersten und zweiten Wechselpotentialanschluss AC1 und AC2 auf. Das Abschnitt des Schenkelverbindungselements 6c bildet vorzugsweise den Wechselpotentialanschluss AC der 3-Level-Halbbrückenschaltung 2 aus. Es sei noch einmal angemerkt, dass im Sinne der Erfindung die erste Ausnehmung 60a Bestandteil des ersten Wechselpotentialverbindungselementbereichs 60 bzw. des Wechselpotentialverbindungselements 6 ist.
  • Der zweite Metallformkörperbereich 17" weist vorzugsweise in senkrechte Richtung SR zur Normalenrichtung NR des ersten Zwischenkreisverschienungsbereichs 16 einen Abstand d3 vom ersten Zwischenkreisverschienungsbereichs 16 auf, der maximal 500%, insbesondere maximal 300%, insbesondere maximal 200% der Dicke d1 der Negativpotentialschiene S- beträgt.
  • Wie beispielhaft in 7 und 8 dargestellt, kann mindestens eine Potentialschiene, hier konkret dargestellt die Negativpotentialschi S- und die Neutralpotentialschiene SN, über den ersten Zwischenkreisverschienungsbereich 16 hinaus verlängert ausgebildet sein und einen ersten Potentialschienenbereich S-'bzw. SN' aufweisen, der oberhalb oder unterhalb, genauer ausgedrückt in Normalenrichtung NR des ersten Zwischenkreisverschienungsbereichs 16 zum zweiten Metallformkörperbereich 17" fluchtend oberhalb oder unterhalb, des zweiten Metallformkörperbereichs 17" angeordnet ist. Die mindestens eine Potentialschiene S-bzw. SN weist vorzugsweise einen zweiten Potentialschienenbereich S-"bzw. SN" auf, der oberhalb oder unterhalb, genauer ausgedrückt in Normalenrichtung NR des ersten Zwischenkreisverschienungsbereichs 16 zum ersten Metallformkörperbereich 17' fluchtend oberhalb oder unterhalb, des ersten Metallformkörperbereichs 17' angeordnet ist. Der Metallformkörper 17 ist dabei von der mindestens einen Potentialschiene (S-,SN) elektrisch isoliert angeordnet. Es sei angemerkt, dass auch alle Potentialschienen S-, S+ und SN entsprechend verlängert ausgebildet sein können.
  • Wie beispielhaft in 9 und 10 dargestellt, kann der Metallformkörper 17 einen dritten Metallformkörperbereich 17'” aufweisen, der oberhalb oder unterhalb, genauer ausgedrückt in Normalenrichtung NR des ersten Zwischenkreisverschienungsbereichs 16 zum ersten Zwischenkreisverschienungsbereich 16 fluchtend oberhalb oder unterhalb, des ersten Zwischenkreisverschienungbereichs 16 angeordnet ist. Der dritte Metallformkörperbereich 17'” ist mit dem zweiten Metallformkörperbereich 17" verbunden, wobei der zweite Metallformkörperbereich 17" bis zum Zwischenkreisverschienungsbereich 16 verläuft. Der dritte Metallformkörperbereich 17'” ist vorzugsweise vom ersten Zwischenkreisverschienungbereich 16 elektrisch isoliert angeordnet. Zur elektrischen Isolation des dritten Metallformkörperbereichs 17'” vom ersten Zwischenkreisverschienungbereich 16 ist vorzugsweise eine elektrische nicht leitende Isolationsschicht (z.B. eine Kunststoffschicht, insbesondere eine Kunststofffolie) zwischen dem dritten Metallformkörperbereich 17'” und dem Zwischenkreisverschienungbereich 16 angeordnet.
  • Der dritte Metallformkörperbereich 17'” weist vorzugsweise in Normalenrichtung NR des ersten Zwischenkreisverschienungsbereichs 16 einen Abstand von dem ersten Zwischenkreisverschienungsbereich 16 auf, der maximal 400%, insbesondere maximal 100%, insbesondere maximal 50% der Dicke d1 der Negativpotentialschiene S- beträgt.
  • Der zweite Metallformkörperbereich 17" weist vorzugsweise einen in Normalenrichtung NR des ersten Zwischenkreisverschienungsbereichs 16 verlaufenden ersten Metallformkörperbereichsunterabschnitt 17"a auf. Der erste Metallformkörperbereichsunterabschnitt 17"a ist vorzugsweise in senkrechter Richtung SR zur Normalenrichtung NR des ersten Zwischenkreisverschienungsbereichs 16 zum Zwischenkreisverschienungsbereich 16 gering beabstandet angeordnet. Der erste Metallformkörperbereichsunterabschnitt 17"a weist vorzugsweise in senkrechter Richtung SR zur Normalenrichtung NR des ersten Zwischenkreisverschienungsbereichs 16 einen Abstand d4 von dem ersten Zwischenkreisverschienungsbereich 16 auf, der maximal 400%, insbesondere maximal 100%, insbesondere maximal 50% der Dicke d1 der Negativpotentialschiene S- beträgt.
  • Die Dicke d2 des Metallformkörpers 17 beträgt vorzugsweise 10% bis 300% der Dicke d1 der Negativpotentialschiene S- (siehe 6), wobei in den 9 und 10 rein beispielhaft ohne Beschränkung der Allgemeinheit der Metallformkörper 17 dünner als in den übrigen Figuren ausgebildet dargestellt ist.
  • Der Metallformkörper 17 kann mit dem Wechselpotentialverbindungselement 6 elektrisch leitend verbunden sein oder vom Wechselpotentialverbindungselement 6 elektrisch isoliert angeordnet sein. Der Metallformkörper 17 ist von dem Wechselpotentialverbindungselement 6 oder von der Zwischenkreisverschienung S elektrisch isoliert angeordnet, kann aber auch von dem Wechselpotentialverbindungselement 6 und von dem Zwischenkreisverschienung S elektrisch isoliert angeordnet sein.
  • Der erste Metallformkörperbereich 17' erstreckt sich vorzugweise in Projektion entlang der Normalenrichtung NR des ersten Zwischenkreisverschienungsbereichs 16 zumindest über 40%, insbesondere zumindest über 70% und insbesondere über 100% der Fläche des ersten Wechselpotentialverbindungselementbereichs 60. Der erste Metallformkörperbereich 17' kann, wie beispielhaft in den 5, 9, 11 und 14 dargestellt, den ersten Wechselpotentialverbindungselementbereich 60 auch seitlich überragen.
  • Der erste Metallformkörperbereich 17' kann sich ganz allgemein, wie beispielhaft in 12 dargestellt, in Projektion entlang der Normalenrichtung NR des ersten Zwischenkreisverschienungsbereichs 16 auch ausschließlich über die Ausnehmung 60a des ersten Wechselpotentialverbindungselementbereichs 60 erstrecken.
  • Vorzugsweise weisen, wie beispielhaft in 11 dargestellt, die Potentialschienen der Zwischenkreisverschienung S im ersten Zwischenkreisverschienungsbereich 16 keine zu einer Randkante 61 des ersten Zwischenkreisverschienungsbereichs 16, die dem Metallformkörper 6 nicht zugewandt ist, offene Ausnehmungen auf. Die betreffenden Ausnehmungen 62 sind somit vorzugsweise geschlossen ausgebildet.
  • Der Metallformkörper 17 ist vorzugsweise aus einem nicht magnetisierbaren Material, wie z.B. Kupfer, Kupferlegierung, Aluminium oder Aluminiumlegierung, ausgebildet.
  • Die Schaltungseinrichtung 1 weist vorzugsweise einen elektrischen ersten Kondensator C1 auf, dessen erster elektrischer Anschluss mit der Positivpotentialschiene S+ und dessen zweiter elektrischer Anschluss mit der Neutralpotentialschiene SN elektrisch leitend verbunden ist und einen elektrischen zweiten Kondensator C2 auf, dessen erster elektrischer Anschluss mit der Negativpotentialschiene S- und dessen zweiter elektrischer Anschluss mit der Neutralpotentialschiene SN elektrisch leitend verbunden ist. Die Schaltungseinrichtung 1 kann selbstverständlich auch mehrere zueinander elektrisch parallel geschaltete erste Kondensatoren C1 und mehrere zueinander elektrisch parallel geschaltete zweite Kondensatoren C2 aufweisen.
  • Vorzugsweise ist der Metallformkörper 17 mit keiner der Potentialschienen S-, S+ und SN der Zwischenkreisverschienung 1 einstückig ausgebildet.
  • Wie beispielhaft in 12 und 13 anhand der Negativpotentialschien S-dargestellt, kann bei der Erfindung eine Potentialschiene S-, S+ bzw. SN aber auch einen über den ersten Zwischenkreisverschienungsbereich 16 hinausstehenden Bereich (S-*) aufweisen, der den Metallformkörper 17 ausbildet. Der Metallformkörper 17, insbesondere der erste und zweite Metallformkörperbereich 17' und 17", kann somit mit einer Potentialschiene S-, S+ bzw. SN auch einstückig ausgebildet sein. Dabei kann mindestens eine der übrigen Potentialschienen ebenfalls einen über den ersten Zwischenkreisverschienungsbereich 16 hinausstehenden Bereich aufweisen der oberhalb oder unterhalb des Metallformkörpers 17, insbesondere oberhalb oder unterhalb des ersten und zweiten Metallformkörperbereichs 17' und 17" angeordnet sein kann. Hierzu könnte z.B. der Zwischenkreisverschienungsbereich 16 etwas höher als in 12 und 13 dargestellt angeordnet sein, so dass z.B. alle Potentialschienen S-, S+ und SN der Zwischenkreisverschienung 1 über den ersten Zwischenkreisverschienungsbereich 16 hinaus entsprechend verlängert ausgebildet sein können.
  • In 14 ist eine perspektivische Ansicht auf die Zwischenkreisverschienung S, auf die Metallformkörper 17 und 17* und die Wechselpotentialverbindungselemente 6 und 6* einer ersten und zweiten erfindungsgemäßen Schaltungseinrichtung und auf das Verbindungselement 50 eines Schaltungseinrichtungssystems 40. Das Schaltungseinrichtungssystem 40 weist eine erste und einer zweite erfindungsgemäße Schaltungseinrichtung auf, die der Übersichtlichkeit halber in 14 nicht dargestellt sind. Die erste und zweite Schaltungseinrichtung sind jeweilig wie die erfindungsgemäße Schaltungseinrichtung 1 ausgebildet. Die erste und zweite Schaltungseinrichtung sind elektrisch parallel geschaltet, d.h. ihre Positivpotentialanschlüsse, ihre Negativpotentialanschlüsse, ihre Neutralpotentialanschlüsse und ihre Wechselpotentialanschlüsse sind jeweilig untereinander elektrisch leitend verbunden. Die Zwischenkreisverschienung S der ersten Schaltungseinrichtung ist mit der Zwischenkreisverschienung S der zweiten Schaltungseinrichtung einstückig ausgebildet, so dass für die erste und zweite Schaltungseinrichtung eine gemeinsame Zwischenkreisverschienung S vorhanden ist. Der Metallformkörper 6 der ersten Schaltungseinrichtung ist mit dem Metallformkörper 6* der zweiten Schaltungseinrichtung über ein elektrisch leitendes flächiges Verbindungselement 50 (z.B. Blechelement) verbunden. Das Verbindungselement 50 ist eng benachbart zur Zwischenkreisverschienung S angeordnet. Das Verbindungselement 50 ist vorzugsweise mit den Metallformkörpern 17 und 17* der ersten und zweiten Schaltungseinrichtung einstückig ausgebildet.
  • Es sei an dieser Stelle angemerkt, dass die erfindungsgemäße Schaltungseinrichtung 1 selbstverständlich noch mehr entsprechend ausgebildete und miteinander elektrisch verschaltete Leistungshalbleitermodule wie das erste und zweite Leistungshalbleitermodul 3 und 4 aufweisen kann. Solchermaßen kann die Schaltungseinrichtung 1 auch mehrere 3-Level-Halbbrückenschaltungen aufweisen.
  • Weiterhin kann das jeweilige Leistungshalbleitermodul der Schaltungseinrichtung 1 auch mehrere im Gehäuse des jeweiligen Leistungshalbleitermoduls angeordnete 3-Level-Halbbrückenteilschaltungen aufweisen, die elektrisch parallel geschaltet sind und vorzugsweise auf jeweilig separaten Substraten des jeweiligen Leistungshalbleitermoduls angeordnet sind.

Claims (13)

  1. Schaltungseinrichtung (1) mit einem ersten und einem zweiten Leistungshalbleitermodul (3,4) und mit einer flächigen Zwischenkreisverschienung (S), die als flächige Potentialschienen (S+,S-,SN), eine elektrisch leitende Positivpotentialschiene (S+), eine elektrisch leitende Negativpotentialschiene (S-) und eine elektrisch leitende Neutralpotentialschiene (SN) aufweist, wobei die Positivpotentialschiene (S+), die Negativpotentialschiene (S-) und die Neutralpotentialschiene (SN) voneinander elektrisch isoliert angeordnet sind, wobei das erste Leistungshalbleitermodul (3) zu einer ersten 3-Level-Halbbrückenteilschaltung (3') miteinander elektrisch verschaltete erste Leistungshalbleiterbauelemente (7) aufweist und das zweite Leistungshalbleitermodul (4) zu einer zweiten 3-Level-Halbbrückenteilschaltung (4') miteinander elektrisch verschaltete zweite Leistungshalbleiterbauelemente (14) aufweist, wobei die erste 3-Level-Halbbrückenteilschaltung (3') einen Positivpotentialanschluss (DC+), einen ersten Neutralpotentialanschluss (N1) und einen ersten Wechselpotentialanschluss (AC1) aufweist, die jeweilig außerhalb eines Gehäuses (19) des ersten Leistungshalbleitermoduls (3) angeordnet sind, wobei die zweite 3-Level-Halbbrückenteilschaltung (4') einen Negativpotentialanschluss (DC-), einen zweiten Neutralpotentialanschluss (N2) und einen zweiten Wechselpotentialanschluss (AC2) aufweist, die jeweilig außerhalb eines Gehäuses (20) des zweiten Leistungshalbleitermoduls (4) angeordnet sind, wobei der Positivpotentialanschluss (DC+) mit der Positivpotentialschiene (S+) und der Negativpotentialanschluss (DC-) mit der Negativpotentialschiene (S-) elektrisch leitend verbunden ist, wobei die erste und zweite 3-Level-Halbbrückenteilschaltung (3',4') zu einer 3-Level-Halbbrückenschaltung (2) miteinander elektrisch verschaltet sind, indem der erste und zweite Neutralpotentialanschluss (N1,N2) mit der Neutralpotentialschiene (SN) elektrisch leitend verbunden sind und der erste und zweite Wechselpotentialanschluss (AC1,AC2) über ein elektrisch leitendes Wechselpotentialverbindungselement (6) miteinander elektrisch leitend verbunden sind, wobei die Zwischenkreisverschienung (S) im Bereich des ersten und zweiten Leistungshalbleitermoduls (3,4) einen ersten Zwischenkreisverschienungsbereich (16) aufweist in dem mindestens zwei der Potentialschienen (S+,S-,SN) übereinander angeordnet sind, wobei das Wechselpotentialverbindungselement (6), in senkrechte Richtung (SR) zur Normalenrichtung (NR) des ersten Zwischenkreisverschienungsbereichs (S), von dem ersten Zwischenkreisverschienungsbereich (16) beabstandet angeordnet ist, wobei die Schaltungseinrichtung (1) einen eng zum ersten Zwischenkreisverschienungsbereich (16) und eng zum Wechselpotentialverbindungselement (6) benachbart angeordneten flächigen Metallformkörper (17) aufweist, wobei das Wechselpotentialverbindungselement (6) einen in Richtung auf den ersten Zwischenkreisverschienungsbereich (16) verlaufenden ersten Wechselpotentialverbindungselementbereich (60) aufweist, wobei ein erster Metallformkörperbereich (17') des Metallformkörpers (17) oberhalb oder unterhalb des ersten Wechselpotentialverbindungselementbereichs (60) angeordnet ist, wobei der Metallformkörper (17) einen vom ersten Metallformkörperbereich (17') auf den ersten Zwischenkreisverschienungsbereich (16) zu verlaufenden zweiten Metallformkörperbereich (17") aufweist, wobei der erste Wechselpotentialverbindungselementbereich (60) ein erstes und zweites Schenkelelement (6a,6b) und eine erste Ausnehmung (60a) aufweist, die zwischen dem ersten und zweiten Schenkelelement (6a,6b) angeordnet ist, wobei das Wechselpotentialverbindungselement (6) ein mit dem ersten und zweiten Schenkelelement (6a,6b) verbundenes Schenkelverbindungselement (6c) aufweist.
  2. Schaltungseinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der erste Metallformkörperbereich (17') in Normalenrichtung (NR) des ersten Zwischenkreisverschienungsbereichs (16) einen Abstand von dem ersten Wechselpotentialverbindungselementbereich (60) aufweist, der maximal 400%, insbesondere maximal 100%, insbesondere maximal 50% der Dicke (d1) der Negativpotentialschiene (S-) beträgt.
  3. Schaltungseinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens eine Potentialschiene (S-,SN) über den ersten Zwischenkreisverschienungsbereich (16) hinaus verlängert ausgebildet ist und einen ersten Potentialschienenbereich (S-',SN') aufweist, der oberhalb oder unterhalb des zweiten Metallformkörperbereichs (17") angeordnet ist, wobei der Metallformkörper (17) von der mindestens einen Potentialschiene (S-,SN) elektrisch isoliert angeordnet ist.
  4. Schaltungseinrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die mindestens eine Potentialschiene (S-,SN) einen zweiten Potentialschienenbereich (S-",SN") aufweist, der oberhalb oder unterhalb des ersten Metallformkörperbereichs (17') angeordnet ist.
  5. Schaltungseinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Metallformkörper (17) einen dritten Metallformkörperbereich (17'”) aufweist, der oberhalb oder unterhalb des ersten Zwischenkreisverschienungbereichs (16) angeordnet ist.
  6. Schaltungseinrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass der dritte Metallformkörperbereich (17'”) in Normalenrichtung (NR) des ersten Zwischenkreisverschienungsbereichs (16) einen Abstand von dem ersten Zwischenkreisverschienungsbereich (16) aufweist, der maximal 400%, insbesondere maximal 100%, insbesondere maximal 50% der Dicke (d1) der Negativpotentialschiene (S-) beträgt.
  7. Schaltungseinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Dicke (d2) des Metallformkörpers (17) 10% bis 300% der Dicke (d1) der Negativpotentialschiene (S-) beträgt.
  8. Schaltungseinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Metallformkörper (17) mit dem Wechselpotentialverbindungselement (6) elektrisch leitend verbunden ist oder vom Wechselpotentialverbindungselement (6) elektrisch isoliert angeordnet ist.
  9. Schaltungseinrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass eine Potentialschiene (S+,S-,SN) einen über den ersten Zwischenkreisverschienungsbereich (16) hinausstehenden Bereich (S-*) aufweist, der den Metallformkörper (17) ausbildet.
  10. Schaltungseinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass der erste Metallformkörperbereich (17') sich in Projektion entlang der Normalenrichtung (NR) des ersten Zwischenkreisverschienungsbereichs (16) zumindest über 40%, insbesondere zumindest über 70% und insbesondere über 100% der Fläche des ersten Wechselpotentialverbindungselementbereichs (60) erstreckt.
  11. Schaltungseinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Potentialschienen (S-,S+,SN) der Zwischenkreisverschienung (S) im ersten Zwischenkreisverschienungsbereich (16) keine zu einer Randkante (61) des ersten Zwischenkreisverschienungsbereichs (16), die dem Metallformkörper (17) nicht zugewandt ist, offene Ausnehmungen aufweisen.
  12. Schaltungseinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Metallformkörper (17) aus einem nicht magnetisierbaren Material ausgebildet ist.
  13. Schaltungseinrichtungssystem (40) mit einer ersten und einer zweiten nach einem der Ansprüche 1 bis 12 ausgebildeten Schaltungseinrichtung, wobei die erste und zweite Schaltungseinrichtung elektrisch parallel geschaltet sind und die Zwischenkreisverschienung (S) der ersten Schaltungseinrichtung mit der Zwischenkreisverschienung (S) der zweiten Schaltungseinrichtung einstückig ausgebildet ist, wobei der Metallformkörper (17) der ersten Schaltungseinrichtung mit dem Metallformkörper (17*) der zweiten Schaltungseinrichtung über ein elektrisch leitendes flächiges Verbindungselement (50) verbunden ist, wobei das Verbindungselement (50) eng benachbart zur Zwischenkreisverschienung (S) angeordnet ist.
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