DE102020110957B4 - Anordnung zur Erhöhung der Leistungsfähigkeit eines Leistungsmoduls - Google Patents

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Abstract

Anordnung (1) zur Erhöhung der Leistungsfähigkeit mindestens eines Leistungsmoduls (2) durch Verringerung von parasitären Induktivitäten, wobei die Anordnung (1) ein erstes Leistungsmodul (2), einen ersten Zwischenkreiskondensator und eine erste externe Leitung (4) zur elektrischen Verbindung zwischen dem ersten Leistungsmodul und dem ersten Zwischenkreiskondensator umfasst, wobei das erste Leistungsmodul (2) mindestens einen ersten Anschlussbereich (5), einen zweiten Anschlussbereich (6) und einen dritten Anschlussbereich (7) aufweist, wobei der erste Anschlussbereich (5) und der zweite Anschlussbereich (6) mit einem ersten elektrischen Pol (8) und der dritte Anschlussbereich (7) mit einem zweiten elektrischen Pol (9) verbunden sind und jeweils voneinander beabstandet sind, so dass ein Strom über die Anschlussbereiche (5, 6, 7) durch das Leistungsmodul (2) fließen kann,und wobei durch die Beabstandung des ersten Anschlussbereichs (5) zu dem dritten Anschlussbereich (7) sowie des zweiten Anschlussbereichs (6) zu dem dritten Anschlussbereich (7) parasitäre Induktivitäten ausgebildet sind,wobei ein erstes Brückenelement (10), welches aus einem leitfähigen Material gefertigt ist, vorhanden ist, welches mit dem ersten Anschlussbereich (5) und dem zweiten Anschlussbereich (6) verbunden ist, wobeider dritte Anschlussbereich (7), in einer ersten Erstreckungsrichtung (100) des erstenLeistungsmoduls (2), zwischen dem ersten Anschlussbereich (5) und dem zweiten Anschlussbereich (6) angeordnet ist, wobei eine erste Fläche (17), welche von dem ersten Anschlussbereich (5) und dem dritten Anschlussbereich (7) eingeschlossen ist, von dem ersten Brückenelement (10) vollständig überspannt wird, in einer zweiten Erstreckungsrichtung (101) des ersten Leistungsmoduls (2) gesehen, und eine zweite Fläche (18), welche von dem zweiten Anschlussbereich (6) und dem dritten Anschlussbereich (7) eingeschlossen ist, von dem ersten Brückenelement (10) vollständig überspannt wird, in der zweiten Erstreckungsrichtung (101) gesehen, und wobei das Brückenelement (10) ein erstes Ende (25) und ein zweites Ende (26) aufweist, wobei das erste Ende (25) mit dem ersten Anschlussbereich (5) und das zweite Ende (26) mit dem zweiten Anschlussbereich (6) mechanisch miteinander verbunden sind und wobei die Anschlussbereiche (5, 6, 7) in einem Anschlussabschnitt (20) angeordnet sind, wobei ein Bereich (19) für das erste Leistungsmodul (2) mit internen Leitungen (21) vorgesehen ist, wobei sich der Anschlussabschnitt (20) von dem Bereich (19) entlang einer dritten Erstreckungsrichtung (102) weg erstreckt.

Description

  • Die Erfindung betrifft eine Anordnung zur Erhöhung der Leistungsfähigkeit von Leistungsmodulen durch Verringerung der parasitären Induktivitäten in der Anordnung, wobei die Anordnung ein erstes Leistungsmodul, eine erste Zwischenkreiskapazität und eine externe Leitung zur elektrischen Verbindung zwischen dem ersten Leistungsmodul und der ersten Zwischenkreiskapazität umfasst.
  • Die Leistungsmodule sind aus dem Stand der Technik bekannt und werden seitens Dritter in entsprechenden Maschinenanordnungen verbaut. Die Leistungsmodule weisen jedoch unerwünschte parasitäre Induktivitäten auf, welche im Stand der Technik nicht kompensiert werden können. Durch das Zusammenschalten und den Aufbau der entsprechenden Anordnungen treten jedoch weitere Induktivitäten auf, welche sich negativ auf die Anordnung auswirken.
  • US 2018 / 0 182 688 A1 beschreibt eine Anordnung, wobei parasitäre Induktivitäten durch eine Reduzierung der Länge an Leitungen verringert werden können.
  • WO 2018/ 202 620 A1 offenbart eine Anordnung zur Reduzierung von Streu-Induktivitäten im Strompfad durch eine koaxiale bzw. kommutierende Anordnung der Anschlüsse.
  • Es ist demnach die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, Anordnungen zur Erhöhung der Leistungsfähigkeit von Leistungsmodulen anzugeben, mittels welcher eine Verringerung der parasitären Induktivitäten in den Leistungsmodulen bzw. der Anordnung erreicht werden können.
  • Diese Aufgabe wird gelöst durch Anordnungen mit den Merkmalen der unabhängigen Patentansprüche.
  • Erfindungsgemäß gemäß dem Anspruch 1 ist eine Anordnung zur Erhöhung der Leistungsfähigkeit mindestens eines Leistungsmoduls durch Verringerung von parasitären Induktivitäten vorgesehen, wobei die Anordnung ein erstes Leistungsmodul, einen ersten Zwischenkreiskondensator und eine erste externe Leitung zur elektrischen Verbindung zwischen dem ersten Leistungsmodul und dem ersten Zwischenkreiskondensator umfasst, wobei das erste Leistungsmodul mindestens einen ersten Anschlussbereich, einen zweiten Anschlussbereich und einen dritten Anschlussbereich aufweist, wobei der erste Anschlussbereich und der zweite Anschlussbereich mit einem ersten elektrischen Pol und der dritte Anschlussbereich mit einem zweiten elektrischen Pol verbunden sind und jeweils voneinander beabstandet sind, wobei ein erstes Brückenelement vorgesehen ist, welches mit dem ersten Anschlussbereich und dem zweiten Anschlussbereich verbunden ist.
  • Unter einem „Anschlussbereich“ ist hierbei insbesondere ein Bereich zu verstehen, in welchem das Leistungsmodul mit der externen Leitung verbunden ist und entsprechend daher mit dem Zwischenkreiskondensator verbunden ist. Dabei können die verschiedenen Anschlussbereiche jeweils mit einem elektrischen Pol verbunden sein, also entweder mit dem Pluspol oder dem Minuspol.
  • Die parasitären Induktivitäten in den Anordnungen entstehen dadurch, dass durch Anschlussbereiche der Leistungsmodule, welche, besonders in jeder Raumrichtung, einen Abstand zueinander aufweisen und mit einem elektrischen Pluspol bzw. Minuspol verbunden sind, eine Induktivität beschrieben ist, das heißt, durch das Volumen bzw. die Fläche, welches die Anschlussbereiche einschließen. Diese parasitären Induktivitäten sind jedoch unerwünscht und verschlechtern die Effizienz des Leistungsmoduls hinsichtlich der Schaltgeschwindigkeit, welche direkt abhängig von der Kommutierungsinduktivität ist.
  • Dadurch, dass die Anschlussbereiche voneinander beabstandet sind, werden entsprechende Flächen bzw. Volumen von den Anschlussbereichen eingeschlossen, wodurch, aufgrund verschiedener Polarität der Anschlussbereiche, parasitäre Induktivitäten entstehen. Grob gesagt werden Leiterschleifen bzw. Spulen ausgebildet.
  • Dabei wird die Induktivität, welche durch die beabstandeten Anschlussbereiche hervorgerufen wird, mittels des Brückenelements zumindest teilweise ausgeglichen bzw. kompensiert.
  • Wenn ein Strom fließt, dann wird durch den Strom ein Magnetfeld erzeugt, welches zu einem magnetischen Fluss führt, auch in der eingeschlossenen Fläche bzw. dem eingeschlossenen Volumen. Gleiches gilt für das Brückenelement oder die Brückenelemente.
  • Ändert sich der Strom zeitlich gesehen, das heißt die Ableitung des Stroms nach der Zeit ist nicht Null, etwa bei Schaltvorgängen, so wird eine Spannung induziert, welches der Änderung des magnetischen Flusses entgegenwirkt. Insbesondere wird in dem jeweiligen Brückenelement eine Spannung induziert.
  • Wenn eine Spannung abfällt, so geht dies einher mit einem fließenden Strom und entsprechend mit einer zugehörigen Induktivität, welche nun in dem Brückenelement ausgebildet ist. Da die Spannung derart ist, dass sie der Änderung des Flusses entgegenwirkt, also auch der zugehörigen Induktivität in den Leitungen, so wirkt die Induktivität, welche im Brückenelement „ausgebildet“ ist, der Induktivität gebildet durch die eingeschlossene Fläche entgegen, das heißt, dass die insgesamte Induktivität der Anordnung im Bereich der Anschlüsse verringert wird.
  • Erfindungsgemäß ist es daher vorgesehen, dass eine erste Fläche, welche von dem ersten Anschlussbereich und dem zweiten Anschlussbereich eingeschlossen ist, von dem ersten Brückenelement vollständig überspannt wird und eine zweite Fläche, welche von dem zweiten Anschlussbereich und dem dritten Anschlussbereich eingeschlossen ist, von dem ersten Brückenelement vollständig überspannt wird, jeweils in einer zweiten Erstreckungsrichtung des ersten Leistungsmoduls gesehen.
  • Bei einer ersten Erstreckungsrichtung handelt es sich bevorzugt um eine Breitenrichtung, bei der zweiten Erstreckungsrichtung bevorzugt um eine Höhenrichtung, und bei einer dritten Erstreckungsrichtung bevorzugt um eine Längsrichtung, jeweils des jeweiligen Leistungsmoduls.
  • Erfindungsgemäß ist es vorgesehen, dass der dritte Anschlussbereich, in der ersten Erstreckungsrichtung des ersten Leistungsmoduls gesehen, zwischen dem ersten Anschlussbereich und dem zweiten Anschlussbereich angeordnet ist.
  • Das bedeutet, dass durch diese Anordnung der dritte Anschlussbereich durch das erste Brückenelement überspannt wird, wodurch die auftretende Induktivität verringert werden kann.
  • Damit sich in dem ersten Brückenelement eine Induktivität ausbilden kann, ist es erfindungsgemäß vorgesehen, dass das erste Brückenelement aus einem leitfähigen Material gefertigt ist.
  • Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform ist es vorgesehen, dass ein zweites Leistungsmodul mit mindestens einem ersten Anschlussbereich, einem zweiten Anschlussbereich und einem dritten Anschlussbereich vorgesehen ist, wobei der erste Anschlussbereich und der zweite Anschlussbereich mit dem ersten elektrischen Pol und der dritte Anschlussbereich mit dem zweiten elektrischen Pol verbunden sind, wobei ein zweites Brückenelement vorgesehen ist, welches zwischen dem ersten Anschlussbereich und dem zweiten Anschlussbereich des zweiten Leistungsmoduls angeordnet ist, und/oder ein drittes Brückenelement vorgesehen ist, welches mit dem dritten Anschlussbereich des ersten Leistungsmoduls und dem dritten Anschlussbereich des zweiten Leistungsmoduls verbunden ist.
  • Diese Anordnung ist insbesondere vorteilhaft, wenn das erste Leistungsmodul und das zweite Leistungsmodul besonders nahe zueinander angeordnet sind.
  • Gelöst wird die Aufgabe ebenso durch eine weitere Anordnung gemäß einer zweiten Ausführungsform mit den Merkmalen des Anspruches 3, wobei eine Anordnung zur Erhöhung der Leistungsfähigkeit mindestens eines Leistungsmoduls durch Verringerung von parasitären Induktivitäten vorgesehen ist, wobei die Anordnung ein erstes Leistungsmodul, einen ersten Zwischenkreiskondensator und eine erste externe Leitung zur elektrischen Verbindung zwischen dem ersten Leistungsmodul und dem ersten Zwischenkreiskondensator umfasst, wobei das erste Leistungsmodul mindestens einen ersten Anschlussbereich, einen zweiten Anschlussbereich und einen dritten Anschlussbereich aufweist, wobei der erste Anschlussbereich und der zweite Anschlussbereich mit einem ersten elektrischen Pol und der dritte Anschlussbereich mit einem zweiten elektrischen Pol verbunden sind und jeweils voneinander beabstandet sind, wobei ein erstes Brückenelement vorgesehen ist, welches mit dem dritten Anschlussbereich derart verbunden ist, dass eine erste Fläche, welche von dem ersten Anschlussbereich und dem zweiten Anschlussbereich eingeschlossen ist, von dem ersten Brückenelement vollständig überspannt wird, und eine zweite Fläche, welche von dem zweiten Anschlussbereich und dem dritten Anschlussbereich eingeschlossen ist, von dem ersten Brückenelement vollständig überspannt wird, sowie der erste Anschlussbereich und der zweite Anschlussbereich zumindest teilweise, bevorzugt vollständig überspannt werden, jeweils in einer zweiten Erstreckungsrichtung des ersten Leistungsmoduls gesehen.
  • Gelöst wird die Aufgabe weiterhin durch eine Anordnung gemäß einer dritten Ausführungsform mit den Merkmalen des Anspruches 4, wobei eine Anordnung zur Erhöhung der Leistungsfähigkeit mindestens eines Leistungsmoduls durch Verringerung von parasitären Induktivitäten vorgesehen ist, wobei die Anordnung ein erstes Leistungsmodul und ein zweites Leistungsmodul, einen ersten Zwischenkreiskondensator und eine erste externe Leitung zur elektrischen Verbindung zwischen dem ersten Leistungsmodul, dem zweiten Leistungsmodul und dem ersten Zwischenkreiskondensator umfasst, wobei das erste Leistungsmodul mindestens einen ersten Anschlussbereich und einen zweiten Anschlussbereich und das zweite Leistungsmodul mindestens einen ersten Anschlussbereich und einen zweiten Anschlussbereich umfasst, wobei die ersten Anschlussbereiche mit einem ersten elektrischen Pol und die zweiten Anschlussbereiche mit einem zweiten elektrischen Pol verbunden sind, wobei ein Brückenelement vorgesehen ist, welches mit dem ersten Anschlussbereich des ersten Leistungsmoduls und dem ersten Anschlussbereich des zweiten Leistungsmoduls verbunden ist.
  • Gemäß der dritten Ausführungsform ist es besonders vorteilhaft, wenn ein zweites Brückenelement vorgesehen ist, welches mit dem zweiten Anschlussbereich des ersten Leistungsmoduls und dem zweiten Anschlussbereich des zweiten Leistungsmoduls verbunden ist.
  • Dies ist wiederum besonders vorteilhaft für den Fall, dass die Leistungsmodule einen geringen Abstand aufweisen.
  • Erfindungsgemäß ist es vorgesehen, dass eine erste Fläche, welche von dem ersten Anschlussbereich des ersten Leistungsmoduls und dem ersten Anschlussbereich des zweiten Leistungsmoduls eingeschlossen ist, von dem ersten Brückenelement vollständig überspannt wird und eine zweite Fläche, welche von dem zweiten Anschlussbereich des ersten Leistungsmoduls und dem ersten Anschlussbereich des zweiten Leistungsmoduls eingeschlossen ist, von dem ersten Brückenelement vollständig überspannt wird, jeweils in der zweiten Erstreckungsrichtung des ersten Leistungsmoduls gesehen.
  • Weitere vorteilhafte Ausführungsformen ergeben sich aus den Unteransprüchen.
  • Weitere Ziele, Vorteile und Zweckmäßigkeiten der vorliegenden Erfindung sind der nachfolgenden Beschreibung in Verbindung mit den Zeichnungen zu entnehmen. Hierbei zeigen:
    • 1: Anordnung gemäß einer ersten Ausführungsform;
    • 2: Anordnung gemäß einer zweiten Ausführungsform;
    • 3: Anordnung gemäß einer dritten Ausführungsform;
    • 4: Anordnung der 3 in einer weiteren Ausführungsform.
  • In den Figuren sind gleiche Bauteile jeweils mit den entsprechenden Bezugszeichen zu verstehen. Zur besseren Übersichtlichkeit können in manchen Figuren Bauteile nicht mit einem Bezugszeichen versehen sein, die jedoch an anderer Stelle bezeichnet worden sind.
  • In der 1 ist eine Anordnung 1 gemäß einer ersten Ausführungsform gezeigt.
  • Gezeigt ist ein Ausschnitt der Anordnung 1 mit einem ersten Leistungsmodul 2, welches nicht konkret dargestellt ist, sondern durch einen Bereich 19 für das erste Leistungsmodul 2 dargestellt ist. Gezeigt sind hierzu interne Leitungen 21 des ersten Leistungsmoduls 2, wobei die internen Leitungen 21 mit Anschlussbereichen 5, 6, 7 verbunden sind, welche in einem Anschlussabschnitt 20 angeordnet sind.
  • Dabei weist das erste Leistungsmodul 2 einen ersten Anschlussbereich 5, einen zweiten Anschlussbereich 6 und einen dritten Anschlussbereich 7 auf, wobei der erste Anschlussbereich 5 und der zweite Anschlussbereich 6 mit einem ersten elektrischen Pol 8 und der dritte Anschlussbereich 7 mit einem zweiten elektrischen Pol 9 verbunden sind.
  • Weiter sind die Anschlussbereiche 5, 6, 7 paarweise voneinander beabstandet, das heißt, dass der erste Anschlussbereich 5 in einem ersten Abstand 22 zu dem zweiten Anschlussbereich 6 und in einem zweiten Abstand 23 zu dem dritten Anschlussbereich 7 angeordnet sind, wobei der zweite Anschlussbereich 6 in einem dritten Abstand 24 zu dem dritten Anschlussbereich 8 angeordnet ist, jeweils in einer ersten Erstreckungsrichtung 100 gesehen, wobei bevorzugt die erste Erstreckungsrichtung 100 die Breitenrichtung der Anordnung 1 bzw. des ersten Leistungsmoduls 2 ist.
  • Dies bedeutet vorliegend, dass, in der ersten Erstreckungsrichtung 100 gesehen, der dritte Anschlussbereich 7 beabstandet von und zwischen dem ersten Anschlussbereich 5 und dem zweiten Anschlussbereich 6 angeordnet ist.
  • Dadurch, dass sich die Poligkeit der Anschlussbereiche 5, 6, 7 unterscheiden, wird durch eine erste eingeschlossene Fläche 17 zwischen dem ersten Anschlussbereich 5 und dem dritten Anschlussbereich 7 sowie durch eine zweite eingeschlossene Fläche 18 zwischen dem zweiten Anschlussbereich 6 und dem dritten Anschlussbereich 7 jeweils eine Induktivität ausgebildet, welche als parasitäre Induktivitäten sich negativ auf das Schaltverhalten auswirken.
  • Zum Ausgleich dieser parasitären Induktivitäten ist ein erstes Brückenelement 10 vorgesehen. Das erste Brückenelement 10 ist dabei mit dem ersten Anschlussbereich 5 und dem zweiten Anschlussbereich 6 verbunden und überspannt den dritten Anschlussbereich 7, also ist nicht mit dem dritten Anschlussbereich 7 verbunden, da dies ansonsten zu einem Kurzschluss führen würde. Das erste Brückenelement 10 ist dabei bevorzugt derart ausgebildet, dass die erste Fläche 17, welche von dem ersten Anschlussbereich 5 und dem dritten Anschlussbereich 7 eingeschlossen ist, von dem ersten Brückenelement 10 zumindest teilweise, bevorzugt vollständig überspannt wird und die zweite Fläche 18, welche von dem zweiten Anschlussbereich 6 und dem dritten Anschlussbereich 7 eingeschlossen ist, von dem ersten Brückenelement 10 zumindest teilweise, bevorzugt vollständig überspannt wird, jeweils in einer zweiten Erstreckungsrichtung 101 des ersten Leistungsmoduls 2 gesehen. Die zweite Erstreckungsrichtung 101 ist dabei bevorzugt die Höhenrichtung der Anordnung 1 bzw. des zweiten Leistungsmoduls 2.
  • Dabei kann das Brückenelement 10 ein erstes Ende 25 und ein zweites Ende 26 aufweisen, wobei das erste Ende 25 mit dem ersten Anschlussbereich 5 und das zweite Ende 26 mit dem zweiten Anschlussbereich 6 verbunden ist, insbesondere mechanisch miteinander verbunden. Eine derartige Verbindung kann durch eine lösbare Verbindung, beispielsweise Verschraubung oder dergleichen, oder eine nicht-lösbare Verbindung, beispielsweise Verschweißen, hergestellt werden.
  • Weiter weist bevorzugt das erste Brückenelement 10 einen Mittelbereich 28 auf, welcher mittels eines ersten Übergangsbereichs 29 mit dem ersten Ende 25 und mittels eines zweiten Übergangsbereichs 30 mit dem zweiten Ende 26 verbunden ist. Der Mittelbereich 28 ist dabei in einem vierten Abstand 27 zu dem zweiten Anschlussbereich 7 angeordnet.
  • Die Übergangsbereiche 29, 30 sind dabei derart ausgebildet, dass sie in der ersten Erstreckungsrichtung 100 verlaufend sind und in der zweiten Erstreckungsrichtung 101 ebenso verlaufen.
  • In der 2 ist eine zweite Ausführungsform der Anordnung 1 dargestellt, in einem Teilausschnitt, welcher sich insbesondere auf den Anschlussbereich 20 konzentriert. Dabei ist eine Anordnung 1 zur Erhöhung der Leistungsfähigkeit mindestens eines Leistungsmoduls durch Verringerung von parasitären Induktivitäten dargestellt, wobei die Anordnung 1 ein erstes Leistungsmodul 2, einen ersten Zwischenkreiskondensator 3 und eine erste externe Leitung 4 zur elektrischen Verbindung zwischen dem ersten Leistungsmodul 2 und dem ersten Zwischenkreiskondensator 3 umfasst, wobei das erste Leistungsmodul 2 einen ersten Anschlussbereich 5, einen zweiten Anschlussbereich 6 und einen dritten Anschlussbereich 7 aufweist, wobei der erste Anschlussbereich 5 und der zweite Anschlussbereich 6 mit einem ersten elektrischen Pol 8 und der dritte Anschlussbereich 7 mit einem zweiten elektrischen Pol 9 verbunden sind und jeweils voneinander beabstandet sind, und wobei ein erstes Brückenelement 10 vorgesehen ist, welches mit dem dritten Anschlussbereich 7 derart verbunden ist, dass eine erste Fläche 17, welche von dem ersten Anschlussbereich 5 und dem zweiten Anschlussbereich 6 eingeschlossen ist, von dem ersten Brückenelement 10 zumindest teilweise, bevorzugt vollständig überspannt wird, und eine zweite Fläche 18, welche von dem zweiten Anschlussbereich 6 und dem dritten Anschlussbereich 7 eingeschlossen ist, von dem ersten Brückenelement 10 zumindest teilweise, bevorzugt vollständig überspannt wird, sowie der erste Anschlussbereich 5 und der zweite Anschlussbereich 6 zumindest teilweise, bevorzugt vollständig überspannt werden, jeweils in einer zweiten Erstreckungsrichtung 101 des ersten Leistungsmoduls 2 gesehen.
  • Besonders bevorzugt werden, in der zweiten Erstreckungsrichtung 101 gesehen, die Anschlussbereiche 5, 6 von dem ersten Brückenelement 10 zumindest teilweise, bevorzugt vollständig überspannt.
  • In der 3 ist eine dritte Ausführungsform angezeigt, ebenfalls rein schematisch dargestellt.
  • Die 3 zeigt eine Anordnung 1 zur Erhöhung der Leistungsfähigkeit mindestens eines Leistungsmoduls durch Verringerung von parasitären Induktivitäten, wobei die Anordnung ein erstes Leistungsmodul 2 und ein zweites Leistungsmodul 11, einen ersten Zwischenkreiskondensator 3 und eine erste externe Leitung 4 zur elektrischen Verbindung zwischen dem ersten Leistungsmodul 2, dem zweiten Leistungsmodul 11 und dem ersten Zwischenkreiskondensator 3 umfasst, wobei das erste Leistungsmodul 2 einen ersten Anschlussbereich 5 und einen zweiten Anschlussbereich 6 und das zweite Leistungsmodul 11 einen ersten Anschlussbereich 12 und einen zweiten Anschlussbereich 13 umfasst, wobei die ersten Anschlussbereiche 5, 12 mit einem ersten elektrischen Pol 8 und die zweiten Anschlussbereiche 6, 13 mit einem zweiten elektrischen Pol 9 verbunden sind, wobei ein erstes Brückenelement 10 vorgesehen ist, welches mit dem ersten Anschlussbereich 5 des ersten Leistungsmoduls 2 und dem ersten Anschlussbereich 12 des zweiten Leistungsmoduls 11 verbunden ist.
  • Diese Anordnung 1 ist insbesondere bei mehrphasigen Anwendungen besonders bevorzugt und kann entsprechend erweitert werden. Eine mögliche Erweiterung ist beispielsweise in der 4 dargestellt.
  • Dabei ist eine Anordnung 1 zur Erhöhung der Leistungsfähigkeit mindestens eines Leistungsmoduls durch Verringerung von parasitären Induktivitäten dargestellt, wobei die Anordnung ein erstes Leistungsmodul 2 und ein zweites Leistungsmodul 11, einen ersten Zwischenkreiskondensator 3 und eine erste externe Leitung 4 zur elektrischen Verbindung zwischen dem ersten Leistungsmodul 2, dem zweiten Leistungsmodul 11 und dem ersten Zwischenkreiskondensator 3 umfasst, wobei das erste Leistungsmodul 2 einen ersten Anschlussbereich 5 und einen zweiten Anschlussbereich 6 und das zweite Leistungsmodul 11 einen ersten Anschlussbereich 12 und einen zweiten Anschlussbereich 13 umfasst, wobei die ersten Anschlussbereiche 5, 12 mit einem ersten elektrischen Pol 8 und die zweiten Anschlussbereiche 6, 13 mit einem zweiten elektrischen Pol 9 verbunden sind, wobei ein erstes Brückenelement 10 vorgesehen ist, welches mit dem ersten Anschlussbereich 5 des ersten Leistungsmoduls 2 und dem ersten Anschlussbereich 12 des zweiten Leistungsmoduls 11 verbunden ist.
  • Weiter ist ein zweites Brückenelement 15 vorgesehen, welches mit dem zweiten Anschlussbereich 6 des ersten Leistungsmoduls 2 und dem zweiten Anschlussbereich 13 des zweiten Leistungsmoduls 11 verbunden ist.
  • Weiter ist eine erste Fläche 17 vorgesehen, welche von dem ersten Anschlussbereich 6 des ersten Leistungsmoduls 2 und dem ersten Anschlussbereich 12 des zweiten Leistungsmoduls 11 eingeschlossen ist, von dem ersten Brückenelement 10 zumindest teilweise, bevorzugt vollständig überspannt wird und eine zweite Fläche 18, welche von dem zweiten Anschlussbereich 6 des ersten Leistungsmoduls 2 und dem ersten Anschlussbereichs 12 des zweiten Leistungsmoduls 11 eingeschlossen ist, von dem ersten Brückenelement 10 zumindest teilweise, bevorzugt vollständig überspannt wird, in einer zweiten Erstreckungsrichtung 101 des ersten Leistungsmoduls 2 gesehen. Gleiches gilt in analoger Weise für das zweite Brückenelement 15.
  • Bezugszeichenliste
    • 1
    Anordnung
    2
    erstes Leistungsmodul
    3
    erste Zwischenkreiskapazität
    4
    erste externe Leitung
    5
    erster Anschlussbereich des ersten Leistungsmoduls
    6
    zweiter Anschlussbereich des ersten Leistungsmoduls
    7
    dritter Anschlussbereich des ersten Leistungsmoduls
    8
    erster elektrischer Pol
    9
    zweiter elektrischer Pol
    10
    erstes Brückenelement
    11
    zweites Leistungsmodul
    12
    erster Anschlussbereich des zweiten Leistungsmoduls
    13
    zweiter Anschlussbereich des zweiten Leistungsmoduls
    14
    dritter Anschlussbereich des zweiten Leistungsmoduls
    15
    zweites Brückenelement
    16
    drittes Brückenelement
    17
    erste Fläche
    18
    zweite Fläche
    19
    Bereich des ersten Leistungsmoduls
    20
    Anschlussabschnitt
    21
    interne Leitung
    22
    erster Abstand
    23
    zweiter Abstand
    24
    dritter Abstand
    25
    erstes Ende
    26
    zweites Ende
    27
    vierter Abstand
    28
    Mittelbereich
    29
    erster Übergangsbereich
    30
    zweiter Übergangsbereich
    100
    erste Erstreckungsrichtung
    101
    zweite Erstreckungsrichtung
    102
    dritte Erstreckungsrichtung

Claims (5)

  1. Anordnung (1) zur Erhöhung der Leistungsfähigkeit mindestens eines Leistungsmoduls (2) durch Verringerung von parasitären Induktivitäten, wobei die Anordnung (1) ein erstes Leistungsmodul (2), einen ersten Zwischenkreiskondensator und eine erste externe Leitung (4) zur elektrischen Verbindung zwischen dem ersten Leistungsmodul und dem ersten Zwischenkreiskondensator umfasst, wobei das erste Leistungsmodul (2) mindestens einen ersten Anschlussbereich (5), einen zweiten Anschlussbereich (6) und einen dritten Anschlussbereich (7) aufweist, wobei der erste Anschlussbereich (5) und der zweite Anschlussbereich (6) mit einem ersten elektrischen Pol (8) und der dritte Anschlussbereich (7) mit einem zweiten elektrischen Pol (9) verbunden sind und jeweils voneinander beabstandet sind, so dass ein Strom über die Anschlussbereiche (5, 6, 7) durch das Leistungsmodul (2) fließen kann, und wobei durch die Beabstandung des ersten Anschlussbereichs (5) zu dem dritten Anschlussbereich (7) sowie des zweiten Anschlussbereichs (6) zu dem dritten Anschlussbereich (7) parasitäre Induktivitäten ausgebildet sind, wobei ein erstes Brückenelement (10), welches aus einem leitfähigen Material gefertigt ist, vorhanden ist, welches mit dem ersten Anschlussbereich (5) und dem zweiten Anschlussbereich (6) verbunden ist, wobei der dritte Anschlussbereich (7), in einer ersten Erstreckungsrichtung (100) des ersten Leistungsmoduls (2), zwischen dem ersten Anschlussbereich (5) und dem zweiten Anschlussbereich (6) angeordnet ist, wobei eine erste Fläche (17), welche von dem ersten Anschlussbereich (5) und dem dritten Anschlussbereich (7) eingeschlossen ist, von dem ersten Brückenelement (10) vollständig überspannt wird, in einer zweiten Erstreckungsrichtung (101) des ersten Leistungsmoduls (2) gesehen, und eine zweite Fläche (18), welche von dem zweiten Anschlussbereich (6) und dem dritten Anschlussbereich (7) eingeschlossen ist, von dem ersten Brückenelement (10) vollständig überspannt wird, in der zweiten Erstreckungsrichtung (101) gesehen, und wobei das Brückenelement (10) ein erstes Ende (25) und ein zweites Ende (26) aufweist, wobei das erste Ende (25) mit dem ersten Anschlussbereich (5) und das zweite Ende (26) mit dem zweiten Anschlussbereich (6) mechanisch miteinander verbunden sind und wobei die Anschlussbereiche (5, 6, 7) in einem Anschlussabschnitt (20) angeordnet sind, wobei ein Bereich (19) für das erste Leistungsmodul (2) mit internen Leitungen (21) vorgesehen ist, wobei sich der Anschlussabschnitt (20) von dem Bereich (19) entlang einer dritten Erstreckungsrichtung (102) weg erstreckt.
  2. Anordnung (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass ein zweites Leistungsmodul (11) mit mindestens einem ersten Anschlussbereich (12), einem zweiten Anschlussbereich (13) und einem dritten Anschlussbereich aufweist, wobei der erste Anschlussbereich (12) und der zweite Anschlussbereich (13) mit dem ersten elektrischen Pol (8) und der dritte Anschlussbereich mit dem zweiten elektrischen Pol (9) verbunden sind, wobei ein zweites Brückenelement (15) vorhanden ist, welches zwischen dem ersten Anschlussbereich (12) und dem zweiten Anschlussbereich (13) des zweiten Leistungsmoduls (11) angeordnet ist, und/oder ein drittes Brückenelement vorhanden ist, welches mit dem dritten Anschlussbereich (7) des ersten Leistungsmoduls (2) und dem dritten Anschlussbereich des zweiten Leistungsmoduls (11) verbunden ist.
  3. Anordnung (1) zur Erhöhung der Leistungsfähigkeit mindestens eines Leistungsmoduls (1, 11) durch Verringerung von parasitären Induktivitäten, wobei die Anordnung (1) ein erstes Leistungsmodul (2), einen ersten Zwischenkreiskondensator und eine erste externe Leitung (4) zur elektrischen Verbindung zwischen dem ersten Leistungsmodul (2) und dem ersten Zwischenkreiskondensator umfasst, wobei das erste Leistungsmodul (2) mindestens einen ersten Anschlussbereich (5), einen zweiten Anschlussbereich (6) und einen dritten Anschlussbereich (7) aufweist, wobei der erste Anschlussbereich (5) und der zweite Anschlussbereich (6) mit einem ersten elektrischen Pol (8) und der dritte Anschlussbereich (7) mit einem zweiten elektrischen Pol (9) verbunden sind und jeweils voneinander beabstandet sind, so dass ein Strom über die Anschlussbereiche (5, 6, 7) durch das Leistungsmodul (2) fließen kann, und wobei durch die Beabstandung des ersten Anschlussbereichs (5) zu dem dritten Anschlussbereich (7) sowie des zweiten Anschlussbereichs (6) zu dem dritten Anschlussbereich (7) parasitäre Induktivitäten ausgebildet sind, wobei ein erstes Brückenelement (10), welches aus einem leitfähigen Material gefertigt ist, vorhanden ist, welches mit dem dritten Anschlussbereich (7) derart verbunden ist, dass eine erste Fläche (17), welche von dem ersten Anschlussbereich (5) und dem zweiten Anschlussbereich (6) eingeschlossen ist, von dem ersten Brückenelement (10) vollständig überspannt wird, und eine zweite Fläche (18), welche von dem zweiten Anschlussbereich (6) und dem dritten Anschlussbereich (7) eingeschlossen ist, von dem ersten Brückenelement (10) vollständig überspannt wird, sowie der erste Anschlussbereich (5) und der zweite Anschlussbereich (6) zumindest teilweise überspannt werden, jeweils in einer zweiten Erstreckungsrichtung (101) des ersten Leistungsmoduls (2) gesehen, wobei der dritte Anschlussbereich (7) in einer ersten Erstreckungsrichtung (100) des ersten Leistungsmoduls (2), zwischen dem ersten Anschlussbereich (5) und dem zweiten Anschlussbereich (6) angeordnet ist, und wobei die Anschlussbereiche (5, 6, 7) in einem Anschlussabschnitt (20) angeordnet sind, wobei ein Bereich (19) für das erste Leistungsmodul (2) mit internen Leitungen (21) vorgesehen ist, wobei sich der Anschlussabschnitt (20) von dem Bereich (19) entlang einer dritten Erstreckungsrichtung (102) weg erstreckt.
  4. Anordnung (1) zur Erhöhung der Leistungsfähigkeit mindestens eines Leistungsmoduls (2, 11) durch Verringerung von parasitären Induktivitäten, wobei die Anordnung (1) ein erstes Leistungsmodul (2) und ein zweites Leistungsmodul (11), einen ersten Zwischenkreiskondensator und eine erste externe Leitung (4) zur elektrischen Verbindung zwischen dem ersten Leistungsmodul (2), dem zweiten Leistungsmodul (11) und dem ersten Zwischenkreiskondensator umfasst, wobei das erste Leistungsmodul (2) mindestens einen ersten Anschlussbereich (5) und einen zweiten Anschlussbereich (6) und das zweite Leistungsmodul (11) mindestens einen ersten Anschlussbereich (12) und einen zweiten Anschlussbereich (13) umfasst, wobei die ersten Anschlussbereiche (5, 12) mit einem ersten elektrischen Pol (8) und die zweiten Anschlussbereiche (6, 13) mit einem zweiten elektrischen Pol (9) verbunden sind, so dass ein Strom über die Anschlussbereiche (5, 6) durch das Leistungsmodul (2, 11) fließen kann, und wobei durch die Beabstandung des ersten Anschlussbereichs (5) zu dem zweiten Anschlussbereich (6) des ersten Leistungsmoduls (2) sowie des ersten Anschlussbereichs (12) des zweiten Leistungsmoduls (11) zu dem zweiten Anschlussbereich (6) des ersten Leistungsmoduls (2) parasitäre Induktivitäten ausgebildet sind, wobei ein erstes Brückenelement (10, 15, 16), welches aus einem leitfähigen Material gefertigt ist, vorhanden ist, welches mit dem ersten Anschlussbereich (5) des ersten Leistungsmoduls (2) und dem ersten Anschlussbereich (12) des zweiten Leistungsmoduls (11) verbunden ist, wobei eine erste Fläche (17), welche von dem ersten Anschlussbereich (5) des ersten Leistungsmoduls (2) und dem zweiten Anschlussbereich (6) des ersten Leistungsmoduls (2) eingeschlossen ist, von dem Brückenelement (10), in einer zweiten Erstreckungsrichtung (101) gesehen, vollständig überspannt wird, und wobei eine zweite Fläche (18), welche von dem zweiten Anschlussbereich (6) des ersten Leistungsmoduls (2) und dem ersten Anschlussbereich (12) des zweiten Leistungsmoduls (11) eingeschlossen ist, von dem Brückenelement (10), in der zweiten Erstreckungsrichtung (101) gesehen, vollständig überspannt wird.
  5. Anordnung (1) nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass ein zweites Brückenelement (15) aufweist, welches aus einem leitfähigen Material gefertigt ist und welches mit dem zweiten Anschlussbereich (6) des ersten Leistungsmoduls (2) und dem zweiten Anschlussbereich (13) des zweiten Leistungsmoduls (11) verbunden ist.
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WO2018202620A1 (en) 2017-05-02 2018-11-08 Abb Schweiz Ag Half-bridge module with coaxial arrangement of the dc terminals

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