DE102018202484A1

DE102018202484A1 - Leistungselektronikanordnung

Info

Publication number: DE102018202484A1
Application number: DE102018202484.7A
Authority: DE
Inventors: Marco Denk; Johannes Hager; Michael Sperber
Original assignee: ZF Friedrichshafen AG
Current assignee: ZF Friedrichshafen AG
Priority date: 2018-02-19
Filing date: 2018-02-19
Publication date: 2019-08-22
Also published as: WO2019158390A1; US20210014999A1; CN111615869A; US11246244B2; CN111615869B

Abstract

Eine Leistungselektronikanordnung (10) umfasst einen Kühlkörper (12), wenigstens zwei auf einer Seite des Kühlkörpers (12) montierte Halbbrückenmodule (14), eine Leiterplatte (16), die auf die Halbbrückenmodule (14) montiert ist, und wenigstens einen Kondensator (18), der auf die Leiterplatte (16) montiert ist; wobei jedes der Halbbrückenmodule (14) ein Gehäuse (21) aufweist, das eine Kühlseite (22) aufweist, die auf den Kühlkörper (12) montiert ist, und das Gehäuse (21) eine Anschlussseite (28) aufweist, aus der eine Mehrzahl von Anschlusspins (30) je Gleichspannungsanschluss des Halbbrückenmoduls (14) ragen, die mit der Leiterplatte (16) verbunden sind; und wobei Leiter (44) in der Leiterplatte (16) dazu ausgeführt sind, die Halbbrückenmodule (14) parallel zu schalten und mit dem wenigstens einen Kondensator (18) zu einem Zwischenkreis zu verbinden.

Description

Die Erfindung betrifft eine Leistungselektronikanordnung und eine aus mehreren dieser Leistungselektronikanordnungen aufgebaute mehrphasige Leistungselektronikanordnung.
Spannungszwischenkreiswechselrichter, die auch Inverter genannt werden, umfassen in der Regel mehrere Halbbrücken, die an einer DC-Seite mit einem Zwischenkreiskondensator parallel geschaltet werden. Auf einer AC-Seite können die Halbbrücken mit einer elektrischen Maschine verbunden werden, für die von dem Inverter ein mehrphasiger Wechselstrom bereitgestellt werden kann.
Zum Aufbau einer derartigen leistungselektronischen Schaltung können Halbbrückenmodule, die jeweils eine solche Halbbrücke bereitstellen, nebeneinander auf einer gemeinsamen Kühlplatte angeordnet und elektrisch auf der DC-Seite durch beispielsweise einen monolithisch ausgeführten Zwischenkreiskondensator verbunden werden. Es ist auch möglich, anstelle mehrerer Halbbrückenmodule mit jeweils einer Halbbrücke ein einziges Leistungsmodul zu verwenden, in das mehrere Halbbrücken integriert sind. Die Kombination des Zwischenkreiskondensators mit einer Halbbrücke bildet eine elektrische Masche, welche als Kommutierungszelle bezeichnet wird. Die in dieser Masche befindliche parasitäre Induktivität stellt die Streuinduktivität der Kommutierungszelle bzw. die Kommutierungsinduktivität dar.
Halbbrückenmodule weisen in der Regel ein Gehäuse auf, in dem die die Halbbrücke bildenden Leistungshalbleiterschalter aufgenommen sind. Bei gängigen Halbbrückenmodulen ragen die Leistungsanschlüsse aus einer oder mehreren Schmalseiten des Gehäuses heraus. Wird ein Zwischenkreiskondensator nun neben einer Schmalseite der Halbbrückenmodule angeordnet und dort mit den Leistungsanschlüssen der DC-Seite verbunden, entsteht in der Regel eine Streuinduktivität im Kommutierungskreis im Bereich von 20-50 nH. Während diese Werte bei auf Siliziumhalbleitern basierenden Invertern weniger problematisch sind, können derartige Streuinduktivitäten eine bestmögliche Ausnutzung der elektrischen Eigenschaften neuer Wide-Bandgap-Halbleiter, wie etwa Siliziumcarbid (SiC) oder Gallium-Nitrid (GaN) verhindern. Das durch die Streuinduktivität erforderliche künstlich verlangsamte Schalten der Wide-Bandgap-Halbleiter führt in der Regel zu höheren Schaltverlusten und kann damit den erzielbaren Wirkungsgrad des Inverters verschlechtern.
Zu der Streuinduktivität können mehrere Faktoren beitragen. Wenn beispielsweise ein Zwischenkreiskondensator mit zwei Anschlüssen je Halbbrücke verwendet wird, der auf der DC-Seite mit den Halbbrücken des Inverters über je zwei Kontaktstellen (DC-Plus und DC-Minus) verbunden ist, führt dieser Engpass zu einer erhöhten Streuinduktivität.
Zur Erhöhung der Stromtragfähigkeit können innerhalb eines Halbbrückenmoduls mehrere Leistungshalbleiter parallel geschaltet werden. Geometriebedingt können diese einzelnen Halbleiter in der Regel nicht elektrisch gleichwertig mit dem Zwischenkreiskondensator verbunden werden. Dies kann zu unsymmetrischen Schaltvorgängen führen und die Halbleiter können nicht den theoretisch maximal möglichen Laststrom führen. Diese Asymmetrie kann daher eine Überdimensionierung der leistungselektronischen Schaltung erfordern.
Zur Realisierung von Invertern mit unterschiedlichen Stromklassen kann es notwendig sein, Halbbrückenmodule für die größte zu realisierende Stromklasse auszulegen. Eine Minderbestückung von Halbbrückenmodulen kann dann zu Kostenvorteilen führen, jedoch zu keiner Bauraumersparnis.
Es ist eine Aufgabe der Erfindung, die oben genannten Probleme zu überwinden. Eine weitere Aufgabe der Erfindung ist, mechanische Aufbauten mit geringem Bauraum für leistungselektronische Schaltungen bereitzustellen, die eine geringe Streuinduktivität und eine hohe Symmetrie aufweisen, dabei aber leicht auf höhere Stromstärken skalierbar sind.
Diese Aufgabe wird durch den Gegenstand der unabhängigen Ansprüche gelöst. Weitere Ausführungsformen der Erfindung ergeben sich aus den abhängigen Ansprüchen und aus der folgenden Beschreibung.
Ein Aspekt der Erfindung betrifft eine Leistungselektronikanordnung. Die Leistungselektronikanordnung kann eine Baugruppe aus mechanisch miteinander verbundenen Komponenten sein, die einen Inverter mit Zwischenkreis bereitstellt. Beispielsweise kann die Leistungselektronikanordnung als Inverter eines Elektrofahrzeuges verwendet werden. Es ist zu verstehen, dass die Begriffe Leistungselektronik bzw. Leistungshalbleiter elektrische Komponenten betreffen können, die dazu ausgeführt sind, Stromstärken von mehr als 10 A und/oder Spannungen von mehr als 100 V zu verarbeiten.
Gemäß einer Ausführungsform der Erfindung umfasst die Leistungselektronikanordnung einen Kühlkörper, wenigstens zwei auf einer Seite des Kühlkörpers montierte Halbbrückenmodule, eine Leiterplatte, die auf die Halbbrückenmodule montiert ist, und wenigstens einen Kondensator, der auf die Leiterplatte montiert ist. Der Kühlkörper kann eine Platte sein und/oder einen Hohlraum enthalten, durch den Kühlmittel gepumpt werden kann. Die Halbbrückenmodule können auch den Hohlraum zusammen mit dem Kühlkörper bilden. Der Kühlkörper kann aus Keramik gefertigt sein.
Die Halbbrückenmodule können beispielsweise mit Schrauben mit dem Kühlkörper verbunden sein. Es sind aber auch andere Verbindungsformen, wie Nieten oder Kleben, möglich.
Jedes der Halbbrückenmodule weist ein Gehäuse auf, in dem eine Mehrzahl von Leistungshalbleiterschaltern zu einer Halbbrücke verbunden sein kann. Das Gehäuse weist eine Kühlseite auf, die auf den Kühlkörper montiert ist, und das Gehäuse weist eine Anschlussseite auf, aus der eine Mehrzahl von Anschlusspins ragt. Die Anschlusspins können mit der Halbbrücke verbunden sein. Beispielsweise kann das Gehäuse der Halbbrückenmodule im Wesentlichen quaderförmig sein und/oder aus Kunststoff, wie etwa Polymer oder Keramik, gefertigt sein. In dem Gehäuse kann ein Substrat, wie etwa DBC (direct bonded copper, direkt aufgebrauchtes Kupfer), aufgenommen sein, mit dem die Leistungshalbleiterschalter miteinander und/oder mit den Anschlusspins elektrisch verbunden sind.
Es ist auch möglich, dass das Gehäuse eines Halbbrückenmoduls Anschlussöffnungen bzw. Anschlussbuchsen aufweist, in die zweiseitige Anschlusspins, wie etwa zweiseitige Press-Fit-Pins, gesteckt sind. Die aus dem Gehäuse herausragenden Enden der zweiseitigen Anschlusspins können dann die Anschlusspins des Halbbrückenmoduls bereitstellen.
Eine Halbbrücke kann zwei in Reihe geschaltete Schalter umfassen. Die Gleichspannungs-(DC)-Anschlüsse werden an den Enden der Reihenschaltung und ein Wechselspannungs-(AC)-Anschluss zwischen den beiden Schaltern bereitgestellt. Jeder dieser Schalter kann aus einem oder mehreren parallel geschalteten Leistungshalbleiterschaltern, wie etwa Transistoren oder Thyristoren, aufgebaut sein. Die Leistungshalbleiterschalter können auf einem Substrat wie Si (Silizium) oder einem Wide-Bandgap-Substrat, wie etwa GaN oder SiC, basieren.
Aus dem Gehäuse jedes Halbbrückenmoduls ragt aus der Anschlussseite für jeden Gleichspannungsanschluss des Halbbrückenmoduls und optional für den Wechselspannungsanschluss des Halbbrückenmoduls jeweils eine Mehrzahl von Anschlusspins. Die Gleichspannungsanschlüsse können die DC+ und DC- -Anschlüsse für die von dem Halbbrückenmodul bereitgestellte Halbbrücke sein. Die beiden Gleichspannungsanschlüsse und der Wechselspannungsanschluss können als die Leistungsanschlüsse des Halbbrückenmoduls aufgefasst werden. Für jeden der Leistungsanschlüsse kann eine Mehrzahl von Anschlusspins vorhanden sein.Das Gehäuse eines Halbbrückenmoduls kann auf der Kühlseite im Wesentlichen flach sein. Auf der gegenüberliegenden Anschlussseite kann eine Mehrzahl von Anschlusspins für DC+, DC- und AC aus dem Gehäuse herausragen. Sowohl für jeweils DC+, DC- und AC kann das Gehäuse jeweils eine Mehrzahl von Anschlusspins aufweisen. Die Anschlusspins können Press-Fit-Pins sein, d.h. einen Steckkopf aufweisen, der sich federnd in eine Öffnung klemmen kann.
Es ist zu verstehen, dass das Gehäuse eines Halbbrückenmoduls weitere Anschlusspins für Steuerungsanschlüsse, wie etwa für die Gates der Leistungshalbleiterschalter, bereitstellen kann.
Die Anschlusspins sind mit der Leiterplatte verbunden. Die Anschlusspins können in die Leiterplatte gesteckt sein, die dafür Öffnungen aufweisen kann, die beispielsweise Press-Fit-Buchsen sein können, beispielsweise Buchsen mit einer im Wesentlichen zylinderförmigen Innenwandung. Ist die Leiterplatte als PCB bzw. bedruckte Leiterplatte ausgeführt, können die Öffnungen durch die Leiterplatte führende Öffnungen sein, wie etwa Lötaugen.
Die Leiterplatte kann auch weitere analog aufgebaute Öffnungen aufweisen, in die Anschlusspins des oder der Kondensatoren gesteckt sind, die in diesem Fall Anschlusspins, wie etwa Press-Fit-Pins, auf einer der Leiterplatte zugewandten Seite aufweisen können. Es ist aber auch möglich, dass die Leiterplatte in ein Gehäuse des Kondensators integriert ist.
In der Leiterplatte sind Leiter vorhanden, die dazu ausgeführt sind, Halbbrückenmodule parallel zu schalten und mit dem wenigstens einen Kondensator zu einem Zwischenkreis zu verbinden. Beispielsweise kann die Leiterplatte mehrere elektrisch leitende Schichten aufweisen, die jeweils die positiven bzw. negativen Gleichspannungs-Anschlüsse der Halbbrückenmodule bzw. deren Halbbrücken und des oder der Kondensatoren miteinander verbinden. Auch die Wechselspannungs-Anschlüsse der Halbbrückenmodule bzw. deren Halbbrücken können über die Leiterplatte miteinander verbunden sein.
Auf diese Weise entsteht eine Anordnung parallel geschalteter Halbbrückenmodule, die eine Fläche aufspannen und sich in dieser Fläche mehrere elektrische Kontaktstellen (insbesondere Kontakte für DC+ und DC-) befinden, die durch die Anschlusspins und die entsprechenden Öffnungen in der Leiterplatte gebildet werden. Diese Kontaktstellen ermöglichen eine über die Fläche verteilte und elektrisch parallel geschaltete Anbindung des oder der Zwischenkreiskondensatoren. Die Halbbrückenmodule und der oder die Kondensatoren können parallel zueinander liegen und/oder sich in Blickrichtung auf die Kühlfläche des Kühlkörpers miteinander überlappen. Die Kontakte bzw. Anschlusspins der Halbbrückenmodule und des oder der Kondensatoren können zueinander orientiert sein.
Die parallel geschalteten Halbbrückenmodule können in einer Ebene angeordnet sen. Genauso können parallel geschaltete Zwischenkreiskondensatoren in einer Ebene angeordnet sein. Die Anschlusspins und/oder Kontaktstellen der Halbbrückenmodule und des oder der Kondensatoren können aufeinander zu weisen. Eine dazwischen liegende Leiterplatte kann die Halbbrückenmodule und den oder die Kondensatoren elektrisch miteinander verbinden. Aus Sicht auf die Leiterplatte bzw. den Kühlkörper können sich die Halbbrückenmodule und der oder die Kondensatoren teilweise oder vollständig überlappen. Im Überlappungsbereich können die Mehrzahl von Anschlusspins für die Leistungsanschlüsse angeordnet sein, die die elektrische Verbindung herstellen.
Die Anschlusspins je Leistungsanschluss eines Halbbrückenmoduls können über die Anschlussseite verteilt sein. Dies kann bedeuten, dass zwei Anschlusspins eines Leistungsanschlusses weiter voneinander entfernt sind, als zwei Anschlusspins zu unterschiedlichen Leistungsanschlüssen.
Durch diese Anordnung kann eine niedrigere Kommutierungsinduktivität erreicht werden, als wenn die Kondensatoren und die Halbbrückenmodule seitlich und/oder über lediglich wenige Verbindungen elektrisch miteinander verbunden werden. Weiter kann sich eine optimale, symmetrische Anordnung von Leistungshalbleitern, Zwischenkreiskondensatoren und einer Ansteuerung ergeben. Durch die Kompaktheit der Anordnung können sich eine hohe Leistungsdichte, ein hoher Wirkungsgrad und eine hohe Bauraumflexibilität ergeben. Weiter ist die Anordnung gut skalierbar, da beliebig viele Halbbrückenmodule parallel geschaltet und angeordnet werden können.
Durch die geringe Kommutierungsinduktivität können die Eigenschaften von Wide-Bandgap-Leistungshalbleitern, wie etwa im Vergleich zu Si- Leistungshalbleitern hohe Schaltfrequenzen, stärker ausgenutzt werden.
Die Leistungselektronikanordnung kann als verteilte Leistungselektronikanordnung aufgefasst werden, da mehrere Halbbrückenmodule auf einem Kühlkörper verteilt sind, mehrere Kondensatoren auf der Leiterplatte verteilt sein können und die Halbbrückenmodule und Kondensatoren auf verschiedenen Seiten des Kühlkörpers verteilt sein können.
Gemäß einer Ausführungsform der Erfindung umfasst die Leistungselektronikanordnung weiter wenigstens zwei auf eine gegenüberliegende Seite des Kühlkörpers montierte gegenüberliegende Halbbrückenmodule, eine auf die gegenüberliegenden Halbbrückenmodule montierte gegenüberliegende Leiterplatte und wenigstens einen gegenüberliegenden Kondensator, der auf die Halbbrückenmodule montiert ist. Mit anderen Worten kann die Leistungselektronikanordnung im Wesentlichen spiegelsymmetrisch zu einer Mittelebene des Kühlkörpers ausgeführt sein. Es ist zu verstehen, dass die gegenüberliegenden Halbbrückenmodule, die gegenüberliegende Leiterplatte und der wenigstens eine gegenüberliegende Kondensator genauso wie die entsprechenden Komponenten auf der anderen Seite aufgebaut und/oder miteinander elektrisch und mechanisch verbunden sein können. Damit kann eine größere Kühlfläche bei unverändertem Druckabfall im Kühlkreislauf verwendet werden. Der thermische Widerstand der Anordnung kann durch beidseitige Kühlflächennutzung bei unverändertem Druckverlust optimiert werden.
Gemäß einer Ausführungsform der Erfindung sind die Leiterplatte und die gegenüberliegende Leiterplatte mit einem elektrisch leitenden Brückenelement verbunden, mit dem ein Wechselspannungs-Anschluss der Halbbrückenmodule auf der einen Seite des Kühlkörpers mit einem Wechselspannungs-Anschluss der Halbbrückenmodule auf der gegenüberliegenden Seite des Kühlkörpers elektrisch verbunden sind. Die Leiterplatten, die an gegenüberliegenden Seiten des Kühlkörpers montiert sind, können über den Kühlkörper hinausstehen und dort Anschlüsse (wie etwa Buchsen und/oder Lötösen) für die Wechselspannungs-Anschlüsse der Halbbrücken aufweisen. In diese Anschlüsse kann das Brückenelement zwischen die Leiterplatten gesteckt werden. Beispielsweise kann das Brückenelement am gegenüberliegenden Ende Anschlusspins aufweisen, die in diese Anschlüsse gesteckt werden.
Das Brückenelement kann beispielsweise einen Metallriegel umfassen, der zwischen die Leiterplatten geklemmt bzw. mit diesen mechanisch und elektrisch verbunden ist.
Gemäß einer Ausführungsform der Erfindung weist der Kühlkörper zwischen zwei Halbbrückenmodulen eine Öffnung auf, durch die ein Wechselspannungs-Anschluss, der mit der Leiterplatte verbunden ist, zu einer gegenüberliegenden Seite des Kühlkörpers geführt ist. Dies kann zu einem besonders symmetrischen Aufbau führen, da der Wechselspannungs-Anschluss räumlich zwischen zwei Halbbrückenmodulen angeordnet werden kann. Die Leiter in der Leiterplatte können symmetrisch zu der Öffnung angeordnet werden. Der Wechselspannungs-Anschluss kann an einem Ende Anschlusspins, wie etwa Press-Fit-Pins, aufweisen, die in entsprechende Öffnungen in der Leiterplatte gesteckt werden können.
Gemäß einer Ausführungsform der Erfindung ist die Leiterplatte als mit metallischen Flächen beschichtete Kunststoffplatte ausgebildet. Die Leiterplatte kann ein PCB (gedruckte Leiterplatte) sein. Es ist auch möglich, dass die Leiterplatte eine oder mehrere metallische Schichten aufweist, die zwischen zwei Kunststoffschichten angeordnet sind. Die metallischen Schichten der Leiterplatte können die Leiter sein, mit denen die Anschlusspins der Halbbrückenmodule und der Kondensator verbunden sind.
Gemäß einer Ausführungsform der Erfindung weist der Kondensator ein Gehäuse auf, aus dem Anschlusspins ragen, die mit der Leitplatte verbunden sind. Die Anschlusspins können beispielsweise in die Leiterplatte gesteckt sein. Auch die Anschlusspins des Kondensators können Press-Fit-Pins sein, die in entsprechende Öffnungen der Leiterplatte gesteckt werden. Für die positiven und negativen Anschlüsse kann pro Kondensator jeweils eine Mehrzahl von Anschlusspins vorhanden sein.
Gemäß einer Ausführungsform der Erfindung sind wenigstens zwei Kondensatoren mit gesonderten Gehäusen auf die Leiterplatte montiert. Die wenigstens zwei Kondensatoren können über die Leiterplatte parallel geschaltet sein. Die Kondensatoren können quaderförmige Gehäuse aufweisen, die nebeneinander auf die Leiterplatte montiert sind. Es ist möglich, dass die Anzahl der Kondensatoren und die Anzahl der Halbbrückenmodule unterschiedlich sind. Beispielsweise können zwei Kondensatoren für drei Halbbrückenmodule vorgesehen sein.
Gemäß einer Ausführungsform der Erfindung ist die Leiterplatte in ein Gehäuse des Kondensators integriert, wobei die Anschlusspins der Halbbrückenmodule in das Gehäuse des Kondensators gesteckt sind. Beispielsweise kann der Kondensator aus mehreren einzelnen Kondensatorbauelementen aufgebaut sein, die auf die Leiterplatte gelötet sind. Die Leiterplatte und die Kondensatorbauelemente können in ein gemeinsames Gehäuse integriert sein, das Öffnungen aufweist, durch die die Anschlusspins der Halbbrückenmodule in die Öffnungen in der Leiterplatte gesteckt werden können.
Es ist auch möglich, dass in das Gehäuse des Kondensators Öffnungen bzw. Buchsen für die Anschlusspins der Halbbrückenmodule integriert sind, die innerhalb des Gehäuses mit Leiterbahnen, beispielsweise aus einem Leadframe, miteinander verbunden sind. Die Leiterbahnen, die genauso wie die Leiter bzw. die metallischen Flächen und/oder Schichten einer gesonderten Leiterplatte aus Kupfer gefertigt sein können, können in eine Kunststoffwandung des Gehäuses des Kondensators eingegossen sein. Somit kann die Leiterplatte eine Wandung des Gehäuses des Kondensators sein.
Mit anderen Worten kann der Kondensator über Press-Fit-Buchsen zur Aufnahme von Press-Fit-Pins verfügen, in die ein Halbbrückenmodul mit entsprechenden Press-Fit-Pins gesteckt werden kann. Auf diese Weise kann ein entsprechender Kondensator direkt auf ein oder mehrere Halbbrückenmodule aufgesteckt werden. Dies kann die Herstellung der Leistungselektronikanordnung vereinfachen.
Gemäß einer Ausführungsform der Erfindung ist die Leiterplatte über Abstandsbolzen direkt mit dem Kühlkörper mechanisch verbunden. Neben der indirekten mechanischen Verbindung der Leiterplatte über die Halbbrückenmodule mit dem Kühlkörper kann diese, beispielsweise an ihren Rändern und/oder Ecken, direkt mit dem Kühlkörper verbunden sein. Beispielsweise können die Abstandsbolzen von dem Kühlkörper bereitgestellt sein.
Ein weiterer Aspekt der Erfindung betrifft eine mehrphasige Leistungselektronikanordnung. Die zuvor beschriebene Leistungselektronikanordnung kann als einphasige Leistungselektronikanordnung aufgefasst werden, wenn die Wechselspannungs-Anschlüsse der Halbbrückenmodule parallel geschaltet sind. Die mehrphasige Leistungselektronikanordnung ist aus einer Mehrzahl von einphasigen Leistungselektronikanordnungen aufgebaut, beispielsweise aus drei einphasigen Leistungselektronikanordnungen. In diesem Fall kann die mehrphasige Leistungselektronikanordnung einen Inverter für dreiphasige Wechselspannung bereitstellen, wie er in etwa in einem Elektrofahrzeug verwendet wird.
Gemäß einer Ausführungsform der Erfindung umfasst die mehrphasige Leistungselektronikanordnung wenigstens zwei (einphasige) Leistungselektronikanordnungen, so wie sie obenstehend und untenstehend beschrieben sind. Die einphasigen Leistungselektronikanordnungen sind mit einem Gleichspannungs-Anschluss elektrisch verbunden und stellen mit einem Wechselspannungs-Anschluss jeweils eine Phase für eine mehrphasige Wechselspannung bereit.
Gemäß einer Ausführungsform der Erfindung sind die wenigstens zwei einphasigen Leistungselektronikanordnungen derart aufeinandergestapelt, dass wenigstens ein Kondensator einer Leistungselektronikanordnung wenigstens einem Kondensator einer weiteren Leistungselektronikanordnung gegenüberliegt. Die Leistungselektronikanordnungen können so gestapelt werden, dass ihre Kühlkörper im Wesentlichen parallel verlaufen.
Gemäß einer Ausführungsform der Erfindung sind die wenigstens zwei einphasigen Leistungselektronikanordnungen derart nebeneinander angeordnet, dass der wenigstens eine Kondensator und die Leiterplatte einer Leistungselektronikanordnung neben dem wenigstens einen Kondensator und der Leiterplatte einer weiteren Leistungselektronikanordnung angeordnet sind. In diesem Fall können die Kühlkörper nebeneinander und miteinander fluchtend angeordnet sein. Es ist aber auch möglich, dass sich die Leistungselektronikanordnungen einen gemeinsamen Kühlkörper teilen bzw. dass der Kühlkörper der wenigstens zwei Leistungselektronikanordnungen durch einen gemeinsamen Kühlkörper bereitgestellt ist.
Die Halbbrückenmodule können auf beiden Seiten des gemeinsamen Kühlkörpers angeordnet sein. Auf diese Weise kann eine große Kühlfläche bei unverändertem Druckabfall im Kühlkreislauf ausgenutzt werden.
Gemäß einer Ausführungsform der Erfindung sind wenigstens drei einphasige Leistungselektronikanordnungen sternförmig angeordnet, so dass Gleichspannungs-Anschlüsse der Leistungselektronikanordnungen auf einen gemeinsamen Gleichspannungs-Verbindungsbereich zuweisen, indem sie mit einer gemeinsamen Busschiene miteinander elektrisch verbunden sind. Die gemeinsame Busschiene kann zwei im Wesentlichen parallele elektrisch leitende Platten aufweisen, die orthogonal zu einer Symmetrieachse der sternförmigen Anordnung ausgerichtet sind.
Auf diese Weise können die Phasen eines Inverters um einen gemeinsamen DC+ und DC- Stromverteilerpunkt bzw. eine Stromverteilerfläche, die dreiecksförmig sein kann, angeordnet sein. Die oben genannten elektrisch leitenden Platten können die Stromverteilerfläche bereitstellen. Der Gleichspannungs-Verbindungsbereich kann den DC-Gesamtstrom gleichermaßen auf die drei einphasigen Leistungselektronikanordnungen aufteilen.
Auf diese Weise können möglichst kurze und gleich lange Stromstrecken zu den einzelnen einphasigen Leistungselektronikanordnungen erreicht werden. Der Gleichspannungs-Verbindungsbereich kann direkt als Einspeisepunkt bzw. Anschluss von einer Batterie verwendet werden. Weiter können die dem Gleichspannungs-Verbindungsbereich gegenüberliegenden Wechselspannungs-Anschlüsse der einphasigen Leistungselektronikanordnungen direkt mit den Phasen eines Elektromotors verbunden werden, wenn der Gleichspannungs-Verbindungsbereich und/oder die Symmetrieachse der sternförmig angeordneten einphasigen Leistungselektronikanordnungen mit einer Achse des Elektromotors ausgerichtet wird.
Im Folgenden werden Ausführungsbeispiele der Erfindung mit Bezug auf die beiliegenden Figuren detailliert beschrieben.

1 zeigt eine perspektivische Ansicht einer Leistungselektronikanordnung gemäß einer Ausführungsform der Erfindung.
2 zeigt eine Explosionsansicht der Leistungselektronikanordnung aus der 1.
3 zeigt eine perspektivische Ansicht einer Leistungselektronikanordnung gemäß einer Ausführungsform der Erfindung.
4 zeigt eine schematische Schnittansicht einer Leistungselektronikanordnung gemäß einer Ausführungsform der Erfindung.
5 zeigt eine perspektivische Ansicht einer mehrphasigen Leistungselektronikanordnung gemäß einer Ausführungsform der Erfindung.
6 zeigt eine Draufsicht auf eine mehrphasige Leistungselektronikanordnung gemäß einer Ausführungsform der Erfindung.
7 zeigt eine Draufsicht auf eine mehrphasige Leistungselektronikanordnung gemäß einer Ausführungsform der Erfindung.
8 zeigt eine Draufsicht auf eine mehrphasige Leistungselektronikanordnung gemäß einer Ausführungsform der Erfindung.
9 zeigt eine Draufsicht auf eine mehrphasige Leistungselektronikanordnung gemäß einer Ausführungsform der Erfindung.

Die in den Figuren verwendeten Bezugszeichen und ihre Bedeutung sind in zusammenfassender Form in der Liste der Bezugszeichen aufgeführt. Grundsätzlich sind identische oder ähnliche Teile mit den gleichen Bezugszeichen versehen.
1 und 2 zeigen eine Leistungselektronikanordnung 10, die einen Kühlkörper 12, auf beiden Seiten bzw. Kühlflächen 20 des Kühlkörpers 12 montierte Halbbrückenmodule 14, auf die Halbbrückenmodule 14 montierte Leiterplatten 16 und darauf montierte Kondensatoren 18 umfasst.
Es ist zu verstehen, dass auch eine Leistungselektronikanordnung 10 möglich ist, bei der auf lediglich einer Seite des Kühlkörpers 12 Halbbrückenmodule 14, eine Leiterplatte und ein oder mehrere Kondensatoren 18 montiert sind.
Der plattenförmige Kühlkörper 12, der eine im Wesentlichen quaderförmige Grundform aufweist, hat zwei ebene Kühlflächen 20, auf die die Halbbrückenmodule 14 mit einer Kühlseite 22 befestigt sind. Die Befestigung kann über Schrauben 24 erfolgen, die in im Kühlkörper 12 vorgesehene Öffnungen 26 geschraubt sind. Es ist aber auch möglich, dass die Befestigung andersartig erfolgt. Der Kühlkörper 12 kann aus Keramik gefertigt sein und/oder kann zur Flüssigkeitskühlung geeignet sein.
Auf einer oder beiden Seiten bzw. Kühlflächen 20 des Kühlkörpers 12 sind jeweils drei Halbbrückenmodule 14 montiert. Die Halbbrückenmodule 14 weisen ein im Wesentlichen quaderförmiges Gehäuse 21 aus Kunststoff auf, das auf einer der Kühlseite 22 gegenüberliegender Anschlussseite 28 eine Mehrzahl von Anschlusspins 30 aufweist. Die Halbbrückenmodule 14 auf einer Seite des Kühlkörpers 12 können in einer Ebene angeordnet sein, die im Wesentlich parallel zum Kühlkörper 12 und/oder der Leiterplatte 16 verlaufen kann.
Wie gezeigt können die Anschlusspins 30 zweiseitige Pins sein, die in Anschlussbuchsen 32 des Gehäuses 21 der Halbbrückenmodule 14 gesteckt sind. Die Anschlusspins 30 können an einem oder an beiden Enden als Press-Fit-Pin ausgeführt sein. Es ist aber auch möglich, dass die Anschlusspins 30 fest in das Gehäuse der Halbbrückenmodule 14 integriert sind.
Die Anschlusspins 30 stellen Anschlüsse für DC+ (positive Gleichspannung), DC-(negative Gleichspannung) und AC (Wechselspannung) bereit. Für jeden Anschlusstyp (DC+, DC-, AC) sind mehrere Anschlusspins 30 vorhanden. Optional können auch Anschlusspins 30 für Steueranschlüsse, wie etwa für Gatesignale und/oder Sensorsignale, vorhanden sein.
Jedes der Halbbrückenmodule 14 umfasst zwei zwischen DC+ und DC- in Reihe geschaltete Leistungshalbleiterschalter, zwischen denen der Wechselspannungs-Anschluss bereitgestellt ist.
Jede der Leiterplatten 16 weist Öffnungen 34 auf, in die die Anschlusspins 30 gesteckt sind. Zusätzlich sind die Leiterplatten 16 über in den Kühlkörper 12 integrierte Abstandsbolzen 36 direkt an den Kühlkörper 12 montiert. Die Befestigung kann über Schrauben 37 erfolgen, die in den Abstandsbolzen 36 vorgesehene Öffnungen 38 geschraubt sind. Es ist aber auch möglich, dass die Befestigung andersartig erfolgt.
Auf jeder Seite der Leistungselektronikanordnung 10 sind zwei Kondensatoren 18 vorgesehen, die ein im Wesentliches quaderförmiges Gehäuse 40 aufweisen, das an einer Anschlussseite 42 Anschlusspins 30 bereitstellt, die in Öffnungen 34 der jeweiligen Leiterplatte 16 gesteckt sind. Auch diese Anschlusspins 30 können Press-Fit-Pins sein. Für DC+ und DC- können jeweils mehrere Anschlusspins 30 vorgesehen sein. Die Kondensatoren 18 auf einer Seite des Kühlkörpers 12 können in einer Ebene angeordnet sein, die im Wesentlich parallel zum Kühlkörper 12 und/oder der Leiterplatte 16 verlaufen kann.
Über die Leiterplatte 16 sind die Kondensatoren 18 parallel geschaltet und mit den DC+ und DC- -Anschlüssen der Halbbrückenmodule 14 verbunden. Auf diese Weise wird aus den Kondensatoren 18 ein Gleichspannungszwischenkreis gebildet, aus dessen Gleichspannung die Halbbrückenmodule bei entsprechender Ansteuerung eine Wechselspannung erzeugen können (und umgekehrt).
Dazu sind in jeder Leiterplatte 16 elektrische Leiter 44 vorhanden, die in der 2 lediglich schematisch dargestellt sind. Beispielsweise können die Leiter 44 aus Metallschichten in der Leiterplatte 16 bereitgestellt werden. Die Leiterplatte 16 kann beispielsweise als mit metallischen Flächen beschichtete Kunststoffplatte ausgebildet sein.
Weitere Leiter 44 in den Leiterplatten 16 verbinden die Wechselspannungs-Anschlüsse der Halbbrücken in den Halbbrückenmodulen 14 mit einem Wechselspannungs-Anschluss 46, über den die beiden Leiterplatten mit einem Brückenelement 48 elektrisch verbunden sind. Es ist möglich, dass die Leiterplatte 16 eine Mehrzahl von Öffnungen bzw. Buchsen 50 als AC-Anschluss bereitstellt und das Brückenelement am Ende eine Mehrzahl von Anschlusspins 30 bereitstellt, die in die Öffnungen 50 eingesteckt werden. Auch diese Anschlusspins 30 können Press-Fit-Pins sein.
Das Brückenelement 48, das einen Metallriegel umfassen kann und/oder mehrstückig ausgeführt sein kann, kann als Wechselspannungs-Anschluss 47 der Leistungselektronikanordnung 10 dienen. Die Gleichspannungs-Anschlüsse 49 der Leistungselektronikanordnung 10 können auf der gegenüberliegenden Seite der Leiterplatte 16 angeordnet sein.
Die 3 zeigt eine weitere Ausführungsform einer Leistungselektronikanordnung 10, die bis auf die folgenden Unterschiede genauso wie diejenige aus den 1 und 2 aufgebaut sein.
Bei der 3 ist lediglich ein Kondensator 18 pro Seite des Kühlkörpers 12 vorhanden. Dabei ist zu verstehen, dass ein Kondensator 18 eine Baugruppe ist, die lediglich ein Gehäuse 40 aufweist, das die Anschlusspins 30 bereitstellt. In diesem Gehäuse 40 können mehrere Kondensatorbauelemente vorhanden sein. Insgesamt wird je Seite des Kühlkörpers ein Kondensator 18 mit mehreren Halbbrückenmodulen 14 über die Leiterplatte 16 parallel geschaltet.
Weiter zeigt die 3, dass das Brückenelement 48 zum Verbinden der AC-Anschlüsse 46 der Leiterplatten 16 einstückig ausgeführt sein kann.
Die 4 zeigt eine weitere Ausführungsform einer Leistungselektronikanordnung 10, bei der die Halbbrückenmodule 14, die Leiterplatte 16 und der Kondensator 18 lediglich auf einer Seite des Kühlkörpers 12 angeordnet sind.
Die Halbbrückenmodule 14 sind in einer Ebene auf der Kühlfläche 20 des Kühlkörpers 12 montiert. Der Kühlkörper 12 weist einen Hohlraum 52 auf, der zum Flüssigkeitskühlen von einer Flüssigkeit durchströmt werden kann. Mit ihrer Kühlseite 22 schließen die Halbbrückenmodule 14 diesen Hohlraum 52 gegenüber der Umgebung ab. Es ist jedoch auch möglich, dass der Hohlraum 52 (bis auf die Kühlmittelanschlüsse) durch das Material des Kühlkörpers 12 gegenüber der Umgebung angeschlossen wird.
Der Kühlkörper 12 der Ausführungsformen aus den 1 bis 3 kann wie der Kühlkörper der 4 aufgebaut sein. Weiter ist es möglich, dass die Befestigung der Halbbrückenmodule 14 der 4 wie bei denen der 1 bis 3 erfolgt.
Die Leiterplatte 16 und/oder die Halbbrückenmodule 14 zusammen mit den Anschlusspins 30 der 4 können genauso wie bei denen der 1 bis 3 ausgeführt sein und umgekehrt. Es ist zu verstehen, dass pro Potential DC+, DC- und AC mehrere Anschlusspins 30 vorhanden sein können.
In der 4 ist gezeigt, dass die Leiter 44 metallische Schichten 54 auf beiden Seiten einer Kunststoffschicht 56 sein können. Die metallischen Schichten 54 können zum Bilden der Leiter 44 strukturiert sein. Es ist zu verstehen, dass die Anschlusspins jeweils mit nur einer der metallischen Schichten 54 verbunden sind. Es ist möglich, dass sich die Teile der metallischen Schichten 54 für verschiedene Leiter flächig überdecken. Die Öffnungen bzw. Buchsen 34 in der Leiterplatte 16 können mit Metall ausgekleidet sein, das mit einer der beiden metallischen Schichten 54 verbunden ist.
In der 4 ist weiter gezeigt, dass die Leiterplatte 16 und der Kondensator 18 in einer Baugruppe integriert sein können. Auf die Leiterplatte 16 sind ein oder mehrere Kondensatorbauelemente 58 befestigt, beispielsweise gelötet, und von einem Gehäuse 40 umgeben, dessen Unterseite von der Leiterplatte gebildet wird.
Bei der 4 weist der Kühlkörper zwischen den Halbbrückenmodulen 14 eine Durchgangsöffnung 60 auf (die nicht mit dem Hohlraum 52 zum Flüssigkeitsaustausch verbunden ist), durch die ein AC-Anschluss 62 für die Leistungselektronikanordnung 10 geführt ist. Der AC-Anschluss 46 der Leiterplatte 16 befindet sich zwischen den Halbbrückenmodulen 14 und ist elektrisch mit dem AC-Anschluss 62 verbunden, beispielsweise über mehrere Anschlusspins 30, so wie es in den 1 und 2 gezeigt ist.
Die Halbbrückenmodule 14 sind achsensymmetrisch um den gemeinsamen AC-Anschluss 46, 62 angeordnet. Der Kondensator 18 überspannt dabei den AC-Anschluss 46, 62. Im Allgemeinen kann sich der Kondensator 18 über dem AC-Anschluss 46, 62 oder seitlich daneben befinden. Es ergibt sich ein symmetrischer Aufbau der Kommutierungszelle.
In der 4 sind weitere Leiterplatten 64 gezeigt, die genauso wie die Leiterplatte 16 auf Anschlusspins 30 der Halbbrückenmodule 14 gesteckt sein können. Diese Leiterplatten 64 tragen Treiber zum Steuern der Halbleiterschalter in den Halbbrückenmodulen 14.
Die in den 1 bis 4 gezeigten Leistungselektronikanordnungen 10 können als einphasige Leistungselektronikanordnung 10 aufgefasst werden, da an ihrem Wechselspannungs-Anschluss 62 eine Phase einer Wechselspannung bereitstellbar ist. Im Folgenden werden mehrphasige Leistungselektronikanordnungen 66 beschrieben, die aus der einphasigen Leistungselektronikanordnung 10 aufgebaut sein können.
Die in den 5 bis 9 gezeigten mehrphasigen Leistungselektronikanordnungen 66 umfassen wenigstens zwei und insbesondere drei einphasige Leistungselektronikanordnungen 10, die mit ihrem Gleichspannungs-Anschluss 49 elektrisch verbunden sind und mit einem Wechselspannungs-Anschluss 62 jeweils eine Phase bereitstellen. Der Gleichspannungs-Anschluss 49 kann beispielsweise mit einer Batterie verbunden werden. Die Wechselspannungs-Anschlüsse 62 können mit einem Elektromotor verbunden werden.
Bei der in der 5 gezeigten mehrphasigen Leistungselektronikanordnung 66 sind drei Leistungselektronikanordnungen 10, so wie sie in den 1 und 2 gezeigt sind, derart nebeneinander angeordnet, dass die Kondensatoren 18, die Leiterplatte 16 und die Halbbrückenmodule 14 der Leistungselektronikanordnungen 10 auf einer Seite des Kühlkörpers 12 jeweils in einer Ebene angeordnet sind.
Weiter zeigt die 5, dass in diesem Fall der Kühlkörper 12 der einphasigen Leistungselektronikanordnungen 10 durch einen gemeinsamen Kühlkörper 12 bereitgestellt werden kann. Der gemeinsame Kühlkörper 12, der plattenförmig ausgebildet ist und/oder ebene Kühlflächen bereitstellt, kann über lediglich zwei Kühlmittel-Anschlüsse 67 alle einphasigen Leistungselektronikanordnungen 10 gleichzeitig kühlen.
Während in der 5 die einphasigen Leistungselektronikanordnungen 10 entlang einer Richtung parallel zu den Erstreckungsebenen des Kühlkörpers 12 und/oder der Leiterplatten 16 gestapelt sind, zeigt die mehrphasige Leistungselektronikanordnung 66 der 6, dass die einphasigen Leistungselektronikanordnungen 10 derart aufeinandergestapelt sind, dass wenigstens ein Kondensator 18 einer Leistungselektronikanordnung 10 wenigstens einem Kondensator 18 einer weiteren Leistungselektronikanordnung 10 gegenüberliegt.
Im Fall der 6 sind die einphasigen Leistungselektronikanordnungen 10 entlang einer Richtung orthogonal zu den Erstreckungsebenen der Kühlkörper 12 und/oder der Leiterplatten 16 gestapelt.
Die 7 zeigt, wie die Gleichspannungs-Anschlüsse 49 auf einer Seite der einphasigen Leistungselektronikanordnungen 10 durch Parallelschaltung zu einem Gleichspannungs-Anschluss für die mehrphasige Leistungselektronikanordnung 66 aus der 6 zusammengeschaltet sind. Damit stellt die Leistungselektronikanordnung 66 an einer Seite mehrere (hier drei) Wechselspannungs-Anschlüsse 62 und auf einer gegenüberliegenden Seite einen Gleichspannungs-Anschluss 49 bereit.
Bei den mehrphasigen Leistungselektronikanordnungen 66 der 8 und 9 sind die Gleichspannungs-Anschlüsse 49 der einphasigen Leistungselektronikanordnungen 10 analog der 7 parallel geschaltet. Jedoch sind die drei Leistungselektronikanordnungen 10 sternförmig angeordnet, so dass die Gleichspannungs-Anschlüsse 49 der Leistungselektronikanordnungen 10 auf einen gemeinsamen Gleichspannungs-Verbindungsbereich 68 zuweisen, indem sie mit einer gemeinsamen Busschiene 70 miteinander elektrisch verbunden sind. Dies führt zu einer symmetrischeren Stromführung als wie in der 7.
In der 8 ist gezeigt, dass zwei einphasige Leistungselektronikanordnungen 10 im Wesentlichen parallel zueinander angeordnet sein können, während eine dritte einphasige Leistungselektronikanordnung 10 orthogonal dazu angeordnet ist und mit ihrer einphasigen Leistungselektronikanordnung 10 zwischen die beiden anderen einphasigen Leistungselektronikanordnungen 10 weist.
In der 9 sind die einphasigen Leistungselektronikanordnungen 10 axialsymmetrisch zu einer Achse durch den Verbindungsbereich 68 angeordnet. Es ist auch möglich, dass im Verbindungsbereich 68 zwei zueinander parallel angeordnete elektrisch leitende Platten 72 angeordnet sind, die orthogonal zu der Achse stehen.
Die mehrphasige Leistungselektronikanordnung 66 aus den 8 und 9 kann als Umrichter gut in ein kreisförmiges Gehäuse eingebaut werden, das beispielsweise direkt neben einer elektrischen Maschine angeordnet ist und mit dem Gehäuse der elektrischen Maschine fluchtet. Auch kann eine derartige mehrphasige Leistungselektronikanordnung 66 zusammen mit einer elektrischen Maschine direkt in ein gemeinsames Maschinengehäuse integriert werden.
Ergänzend ist darauf hinzuweisen, dass „umfassend“ keine anderen Elemente oder Schritte ausschließt und „eine“ oder „ein“ keine Vielzahl ausschließt. Ferner sei darauf hingewiesen, dass Merkmale oder Schritte, die mit Verweis auf eines der obigen Ausführungsbeispiele beschrieben worden sind, auch in Kombination mit anderen Merkmalen oder Schritten anderer oben beschriebener Ausführungsbeispiele verwendet werden können. Bezugszeichen in den Ansprüchen sind nicht als Einschränkung anzusehen.
Bezugszeichenliste

10: einphasige Leistungselektronikanordnung
12: Kühlkörper
14: Halbbrückenmodul
16: Leiterplatte
18: Kondensator
20: Kühlflächen
21: Gehäuse
22: Kühlseite
24: Schraube
26: Öffnung
28: Anschlussseite
30: Anschlusspin
32: Anschlussbuchse
34: Öffnung
36: Abstandsbolzen
37: Schraube
38: Öffnungen
40: Gehäuse
42: Anschlussseite
44: elektrische Leiter
46: Wechselspannungs-Anschluss Leiterplatte
48: Brückenelement
49: Gleichspannungs-Anschluss Leistungselektronikanordnung
50: Öffnung
52: Hohlraum
54: metallische Schicht
56: Kunststoffschicht/Kunststoffplatte
58: Kondensatorbauelement
60: Durchgangsöffnung
62: Wechselspannungs-Anschluss Leistungselektronikanordnung
64: Treiber-Leiterplatte
66: mehrphasige Leistungselektronikanordnung
68: Gleichspannungs-Verbindungsbereich
70: Busschiene
72: elektrisch leitende Platte

Claims

Leistungselektronikanordnung (10), umfassend: einen Kühlkörper (12); wenigstens zwei auf einer Seite des Kühlkörpers (12) montierte Halbbrückenmodule (14); eine Leiterplatte (16), die auf die Halbbrückenmodule (14) montiert ist; und wenigstens einen Kondensator (18), der auf die Leiterplatte (16) montiert ist; wobei jedes der Halbbrückenmodule (14) ein Gehäuse (21) aufweist, das eine Kühlseite (22) aufweist, die auf den Kühlkörper (12) montiert ist, und das Gehäuse (21) eine Anschlussseite (28) aufweist, aus der eine Mehrzahl von Anschlusspins (30) je Gleichspannungsanschluss des Halbbrückenmoduls (14) ragen, die mit der Leiterplatte (16) verbunden sind; wobei Leiter (44) in der Leiterplatte (16) dazu ausgeführt sind, die Halbbrückenmodule (14) parallel zu schalten und mit dem wenigstens einen Kondensator (18) zu einem Zwischenkreis zu verbinden.
Leistungselektronikanordnung (10), weiter umfassend: wenigstens zwei auf eine gegenüberliegende Seite des Kühlkörpers (12) montierte gegenüberliegende Halbbrückenmodule (14); eine auf die gegenüberliegenden Halbbrückenmodule (14) montierte gegenüberliegende Leiterplatte (16); wenigstens einen gegenüberliegenden Kondensator (18), der auf die Halbbrückenmodule (14) montiert ist.
Leistungselektronikanordnung (10) nach Anspruch 2, wobei die Leiterplatte (16) und die gegenüberliegende Leiterplatte (16) mit einem Brückenelement (48) verbunden sind, mit dem ein Wechselspannungs-Anschluss (46) der Halbbrückenmodule (14) auf der einen Seite des Kühlkörpers (12) mit einem Wechselspannungs-Anschluss (46) der Halbbrückenmodule (14) auf der gegenüberliegenden Seite elektrisch verbunden sind; wobei das Brückenelement (48) einen Metallriegel umfasst.
Leistungselektronikanordnung (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der Kühlkörper (12) zwischen zwei Halbbrückenmodulen (14) eine Öffnung (60) aufweist, durch die ein Wechselspannungs-Anschluss (62), der mit der Leiterplatte (16) verbunden ist, zu einer gegenüberliegenden Seite des Kühlkörpers (12) geführt ist.
Leistungselektronikanordnung (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Leiterplatte (16) als mit metallischen Schichten (54) beschichtete Kunststoffplatte (56) ausgebildet ist.
Leistungselektronikanordnung (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der Kondensator (18) ein Gehäuse (40) aufweist, aus dem Anschlusspins (30) ragen, die mit der Leiterplatte (16) verbunden sind.
Leistungselektronikanordnung (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei wenigstens zwei Kondensatoren (18) mit gesonderten Gehäusen (40) auf die Leiterplatte (16) montiert sind und die wenigstens zwei Kondensatoren (18) über die Leiterplatte (16) parallel geschaltet sind.
Leistungselektronikanordnung (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei die Leiterplatte (16) in ein Gehäuse (40) des Kondensators (18) integriert ist; wobei die Anschlusspins (30) der Halbbrückenmodule (14) in das Gehäuse (40) des Kondensators (18) gesteckt sind.
Leistungselektronikanordnung (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Leiterplatte (16) über Abstandsbolzen (36) direkt mit dem Kühlkörper (12) mechanisch verbunden ist.
Mehrphasige Leistungselektronikanordnung (66), umfassend: wenigstens zwei Leistungselektronikanordnungen (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, die mit einem Gleichspannungs-Anschluss (49) elektrisch verbunden sind und mit einem Wechselspannungs-Anschluss (62) jeweils eine Phase bereitstellen.
Mehrphasige Leistungselektronikanordnung (66) nach Anspruch 10, wobei die wenigstens zwei Leistungselektronikanordnungen (10) derart aufeinandergestapelt sind, dass wenigstens ein Kondensator (18) einer Leistungselektronikanordnung (10) wenigstens einem Kondensator (18) einer weiteren Leistungselektronikanordnung (10) gegenüberliegt.
Mehrphasige Leistungselektronikanordnung (66) nach Anspruch 10, wobei die wenigstens zwei Leistungselektronikanordnungen (10) derart nebeneinander angeordnet sind, dass der wenigstens eine Kondensator (18) und die Leiterplatte (16) einer Leistungselektronikanordnung (10) neben dem wenigstens einen Kondensator (18) und der Leiterplatte (16) einer weiteren Leistungselektronikanordnung (10) angeordnet sind; wobei der Kühlkörper (12) der wenigstens zwei Leistungselektronikanordnungen (10) durch einen gemeinsamen Kühlkörper (12) bereitgestellt ist.
Mehrphasige Leistungselektronikanordnung (66) nach Anspruch 10, wobei wenigstens drei Leistungselektronikanordnungen (10) sternförmig angeordnet sind, so dass Gleichspannungs-Anschlüsse (49) der Leistungselektronikanordnungen (10) auf einen gemeinsamen Gleichspannungs-Verbindungsbereich (68) zuweisen, indem sie mit einer gemeinsamen Busschiene (70) miteinander elektrisch verbunden sind.