DE112021000077T5

DE112021000077T5 - Leistungswandler

Info

Publication number: DE112021000077T5
Application number: DE112021000077.2T
Authority: DE
Inventors: Yuji Suzuki; Motohito Hori; Akio Toba; Ikuya Sato; Yasuhito Tanaka; Masamichi Iwasaki; Masaaki Ajima; Nobuaki OHGURI
Original assignee: Fuji Electric Co Ltd
Current assignee: Fuji Electric Co Ltd
Priority date: 2020-03-05
Filing date: 2021-02-03
Publication date: 2022-04-14
Also published as: US20240128880A1; JPWO2021176934A1; WO2021176934A1; US20220181980A1; JP7279847B2; US11894774B2; CN114365406A; JP2023024767A

Abstract

Ein Leistungswandler umfasst einen Kondensator und ein Substrat, auf dem eine Mehrzahl von Schaltelementen für die Leistungswandlung montiert ist. Der Leistungswandler umfasst einen Kühler zum Kühlen der Mehrzahl von Schaltelementen und ein Gehäuse, das den Kondensator, das Substrat und den Kühler aufnimmt. Der Leistungswandler umfasst einen Stromkonnektor, der aus dem Gehäuse herausragt, und einen Ausgangskonnektor, der aus dem Gehäuse herausragt. Der Leistungswandler umfasst eine Mehrzahl von Leitungen, die eine Mehrzahl von Stromleitungen umfassen, die mit dem Kondensator, gegebenen Schaltelementen und dem Stromkonnektor elektrisch verbunden sind. Die Mehrzahl von Leitungen umfasst eine Mehrzahl von Ausgangsleitungen, die jeweils mit gegebenen Schaltelementen und dem Ausgangskonnektor elektrisch verbunden sind. Mindestens eine der Mehrzahl von Leitungen ist eine Leitung, die eine leitfähige Struktur umfasst, die auf dem Substrat ausgebildet ist.

Description

[Technisches Gebiet]
Die vorliegende Erfindung betrifft einen Leistungswandler.
[Stand der Technik]
Es ist ein Leistungswandler bekannt, der eine elektrische Komponente, die auf eine Leiterplatte montiert ist, eine Wärmesenke zum Freisetzen von Wärme, die durch die elektrische Komponente erzeugt wird, und ein kastenförmiges Gehäuse, das die elektrische Komponente und die Wärmesenke aufnimmt, umfasst (siehe z.B. Patentdokument 1). Es ist auch ein Leistungswandler bekannt, der einen Kühler, der eine Mehrzahl von Halbeitermodulen kühlt, und einen auf dem Kühler bereitgestellten Stützrahmen, wo die Mehrzahl von Halbleitermodulen durch einen Stützrahmen gestützt werden, umfasst (siehe z.B. Patentdokument 2). Es ist ferner ein Leistungswandler bekannt, der eine Mehrzahl von Halbleitermodulen, einen Kühler, der die Mehrzahl von Halbleitermodulen kühlt, und ein Gehäuse, das die Mehrzahl von Halbleitermodulen und den Kühler aufnimmt, umfasst (siehe z.B. Patentdokument 3).
[Zitierliste]
[Patentdokument]

[Patentdokument 1] Japanische ungeprüfte Patentanmeldung Veröffentlichungsnummer 2018-191388.
[Patentdokument 2] Japanische ungeprüfte Patentanmeldung Veröffentlichungsnummer 2016-15863.
[Patentdokument 3] Japanische ungeprüfte Patentanmeldung Veröffentlichungsnummer 2011-182628.

[Zusammenfassung]
[Zu lösendes Problem]
Möglicherweise muss durch einen Endbenutzer oder dergleichen ein Konnektor, der aus dem Gehäuse des Leistungswandlers herausragt, neu positioniert werden. Wenn jedoch zusätzliche Designmodifikationen, wie etwa Layoutänderungen der internen Komponenten des Leistungswandlers, aufgrund der Neupositionierung des Konnektors vorgenommen werden, kann dies zu Verlusten oder dergleichen bei Zeit und Kosten, die durch die zusätzlichen Designmodifikationen verursacht werden, führen.
Die vorliegende Offenbarung stellt einen Leistungswandler bereit, der flexibel mit einer Designmodifikation aufgrund der Neupositionierung eines Konnektors umgehen kann.
[Mittel zur Lösung des Problems]
In der vorliegenden Offenbarung wird ein Leistungswandler bereitgestellt. Der Leistungswandler umfasst einen Kondensator und ein Substrat, auf dem eine Mehrzahl von Schaltelementen für Leistungswandlung montiert sind. Der Leistungswandler umfasst einen Kühler zum Kühlen der Mehrzahl von Schaltelementen und ein Gehäuse, das den Kondensator, das Substrat und den Kühler aufnimmt. Der Leistungswandler umfasst einen Stromkonnektor, der aus dem Gehäuse herausragt, und einen Ausgangskonnektor, der aus dem Gehäuse herausragt. Der Leistungswandler umfasst eine Mehrzahl von Leitungen, die eine Mehrzahl von Stromleitungen umfassen, die mit dem Kondensator, gegebenen Schaltelementen und dem Stromkonnektor elektrisch verbunden sind. Die Mehrzahl von Leitungen umfasst eine Mehrzahl von Ausgangsleitungen, die jeweils mit gegebenen Schaltelementen und dem Ausgangskonnektor elektrisch verbunden sind. Mindestens eine der Mehrzahl von Leitungen ist eine Leitung, die eine leitfähige Struktur umfasst, die auf dem Substrat ausgebildet ist.
[WIRKUNGEN DER ERFINDUNG]
In der vorliegenden Offenbarung kann ein Leistungswandler bereitgestellt werden, der flexibel mit einer Designmodifikation aufgrund der Neupositionierung eines Konnektors umgehen kann.
Figurenliste

[1] 1 ist ein Schaltbild, das ein Beispiel der Konfiguration eines Leistungswandlers gemäß einer Ausführungsform veranschaulicht;
[2] 2 ist eine auseinandergezogene perspektivische Ansicht eines Beispiels einer ersten Struktur des Leistungswandlers in einem Vergleichsbeispiel;
[3] 3 ist eine Draufsicht auf ein Beispiel der ersten Struktur des Leistungswandlers in dem Vergleichsbeispiel;
[4] 4 ist eine Draufsicht auf ein Beispiel einer zweiten Struktur des Leistungswandlers in dem Vergleichsbeispiel;
[5] 5 ist eine auseinandergezogene perspektivische Ansicht eines Beispiels der ersten Struktur des Leistungswandlers gemäß einer Ausführungsform;
[6] 6 ist eine Draufsicht auf ein Beispiel der ersten Struktur des Leistungswandlers gemäß einer Ausführungsform;
[7] 7 ist eine Draufsicht auf ein Beispiel der zweiten Struktur des Leistungswandlers gemäß einer Ausführungsform;
[8] 8 ist eine auseinandergezogene perspektivische Ansicht eines Beispiels des Leistungswandlers gemäß einer ersten Modifikation der Ausführungsform;
[9] 9 ist eine perspektivische Ansicht jedes Schaltelements;
[10] 10 ist eine auseinandergezogene perspektivische Ansicht eines Beispiels des Leistungswandlers gemäß einer zweiten Modifikation der Ausführungsform.
[11] 11 ist eine Vorderansicht eines Beispiels des Leistungswandlers gemäß einer zweiten Modifikation der Ausführungsform;
[12] 12 ist eine auseinandergezogene perspektivische Ansicht eines Beispiels des Leistungswandlers gemäß einer dritten Modifikation der Ausführungsform; und
[13] 13 ist eine Vorderansicht eines Beispiels des Leistungswandlers gemäß einer vierten Modifikation der Ausführungsform.

[Beschreibung der Ausführungsformen]
Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung werden nachfolgend unter Bezugnahme auf die Zeichnungen beschrieben. Für Richtungen in Bezug auf die Begriffe parallel, rechtwinklig, senkrecht, horizontal, vertikal, oben und unten, links und rechts und dergleichen können Abweichungen insoweit zulässig sein, als dass die Wirkung der vorliegenden Erfindung nicht beeinträchtigt wird. Eine X-Achsen-Richtung, eine Y-Achsen-Richtung und eine Z-Achsen-Richtung beziehen sich jeweils auf eine Richtung parallel zu einer X-Achse, eine Richtung parallel zu einer Y-Achse und eine Richtung parallel zu einer Z-Achse. Die X-Achsen-Richtung, die Y-Achsen-Richtung und die Z-Achsen-Richtung stehen senkrecht zueinander. Eine XY-Ebene, eine YZ-Ebene und eine ZX-Ebene beziehen sich jeweils auf eine virtuelle Ebene parallel zu der X-Achsen-Richtung und Y-Achsen-Richtung, eine virtuelle Ebene parallel zu der Y-Achsen-Richtung und Z-Achsen-Richtung, eine virtuelle Ebene parallel zu der Z-Achsen-Richtung und der X-Achsen-Richtung. Die Form jeder in jeder Figur veranschaulichten Komponente ist ein Beispiel und die vorliegende Erfindung ist nicht auf dieses Beispiel beschränkt.
1 ist ein Schaltbild, das ein Beispiel der Konfiguration eines Leistungswandlers gemäß einer Ausführungsform veranschaulicht. Ein in 1 veranschaulichter Leistungswandler 101 ist ein Wechselrichter, der Eingangs-Gleichstrom, der von einem positiven Anschluss 8p und einem negativen Anschluss 9n, die ein Paar von Stromversorgungsanschlüssen sind, zugeführt wird, in einen gewünschten Ausgangs-Wechselstrom wandelt. Der Leistungswandler 101 wird beispielsweise als ein Wechselrichter verwendet, der einen Motor M2 zum Drehen von Fahrzeugrädern antreibt. Die vorgesehene Verwendung des Leistungswandlers in der vorliegenden Offenbarung ist nicht auf dieses Beispiel beschränkt.
Der Leistungswandler 101 umfasst den positiven Anschluss 8p, den negativen Anschluss 9n, eine Mehrzahl von Ausgangsanschlüssen 2u, 2v und 2w, einen Kondensator 56 und eine Leistungswandlungsschaltung 20. Der Leistungswandler 101 umfasst eine positive Leitung 83, eine negative Leitung 93, eine Mehrzahl von Stromsensoren 28u, 28v und 28w, eine Steuerschaltung 17 und eine Treiberschaltung 18. Die positive Leitung 83 umfasst eine erste positive Leitung 80 und eine zweite positive Leitung 57. Eine negative Leitung 93 umfasst eine erste negative Leitung 90 und eine zweite negative Leitung 58. Die Steuerschaltung 17 oder sowohl die Steuerschaltung 17 als auch die Treiberschaltung 18 können in einer externen Vorrichtung, die sich von dem Leistungswandler 101 unterscheidet, bereitgestellt werden.
Der positive Anschluss 8p und der negative Anschluss 9n sind externe Anschlüsse, an die durch eine Gleichstrom-Stromversorgung eine Gleichstrom-Versorgungsspannung angelegt wird (nicht veranschaulicht). Ein Potenzial an dem positiven Anschluss 8p ist höher als das an dem negativen Anschluss 9n. Ein konkretes Beispiel für die Gleichstromversorgung umfasst eine Batterie, einen Wandler, einen Regler oder dergleichen.
Die Ausgangsanschlüsse 2u, 2v und 2w sind externe Anschlüsse für den Empfang und die Ausgabe von dreiphasigem Wechselstrom, und ein Motor M2 ist mit den Ausgangsanschlüssen 2u, 2v und 2w verbunden.
Der Kondensator 56 ist ein kapazitives Element, das die zwischen dem positiven Anschluss 8p und dem negativen Anschluss 9n anzulegende Gleichstrom-Versorgungsspannung glättet. Ein konkretes Beispiel für den Kondensator 56 umfasst einen Elektrolytkondensator oder dergleichen. Der Kondensator 56 umfasst eine erste Kondensatorelektrode 51 und eine zweite Kondensatorelektrode 52. Die erste Kondensatorelektrode 51 ist ein Anschluss, der mit der positiven Leitung 83 (die erste positive Leitung 80 und die zweite positive Leitung 57) elektrisch verbunden ist und die zweite Kondensatorelektrode 52 ist ein Anschluss, der mit der negativen Elektrodenleitung 93 (die erste negative Leitung 90 und die zweite negative Elektrodenleitung 58) elektrisch verbunden ist.
Die Leistungswandlungsschaltung 20 ist eine Wandlerschaltung, die Gleichstrom, der der positiven Leitung 83 und der negativen Leitung 93 von dem positiven Anschluss 8p und dem negativen Anschluss 9n zugeführt wird, in dreiphasigen Wechselstrom wandelt, der an den Motor M2 zuzuführen ist.
Die Leistungswandlungsschaltung 20 ist eine dreiphasige Brückenschaltung, die eine Mehrzahl von Schaltelementen 21u, 21v, 21w, 22u, 22v, 22w und 22w aufweist und dreiphasigen Wechselstrom durch Schalten der Schaltelemente 21u, 21v, 21w, 22u, 22v und 22w erzeugt. Die Leistungswandlungsschaltung 20 umfasst die Schaltelemente 21u, 21v, 21w, 22u, 22v, 22w und eine Mehrzahl von Ausgangsleitungen 1u, 1v und 1w.
Die Schaltelemente 21u und 22u, die sich in einer U-Phase befinden, sind in Reihe geschaltet, und ein Verbindungsknoten, der zwischen diesen Schaltelementen liegt, ist mit dem Ausgangsanschluss 2u verbunden, der sich in der U-Phase befindet und mit einer U-Phasen-Spule des Motors M2 verbunden ist. Die Schaltelemente 21v und 22v, die sich in einer V-Phase befinden, sind in Reihe geschaltet, und ein Verbindungsknoten, der zwischen diesen Schaltelementen liegt, ist mit dem Ausgangsanschluss 2v verbunden, der sich in einer V-Phase befindet und mit einer V-Phasen-Spule des Motors M2 verbunden ist. Die Schaltelemente 21w und 22w, die sich in einer W-Phase befinden, sind in Reihe geschaltet, und ein Verbindungsknoten, der zwischen diesen Schaltelementen liegt, ist mit dem Ausgangsanschluss 2w verbunden, der sich in einer W-Phase befindet und mit einer W-Phasen-Spule des Motors M2 verbunden ist.
Die Schaltelemente 21u, 21v und 21w sind Halbleiterelemente, die jeweils erste Hauptelektroden 23u, 23v und 23w, zweite Hauptelektroden 25u, 25v und 25w und erste Steuerelektroden 14u, 14v und 14w umfassen. Die ersten Hauptelektroden 23u, 23v und 23w sind mit der zweiten positiven Leitung 57 elektrisch verbunden. Die zweiten Hauptelektroden 25u, 25v und 25w sind jeweils mit den Ausgangsleitungen 1u, 1v und 1w elektrisch verbunden und über die Ausgangsleitungen 1u, 1v und 1w jeweils elektrisch mit den Ausgangsanschlüssen 2u, 2v und 2w verbunden. Die ersten Steuerelektroden 14u, 14v und 14w sind mit der Treiberschaltung 18 elektrisch verbunden.
Die Schaltelemente 22u, 22v und 22w sind Halbleiterelemente, die jeweils dritte Hauptelektroden 29u, 29v und 29w, vierte Hauptelektroden 24u, 24v und 24w und zweite Steuerelektroden 15u, 15v und 15w umfassen. Die dritten Hauptelektroden 29u, 29v und 29w sind jeweils mit den Ausgangsleitungen 1u, 1v bzw. 1w elektrisch verbunden und über die Ausgangsleitungen 1u, 1v und 1w jeweils elektrisch mit den Ausgangsanschlüssen 2u, 2v und 2w verbunden. Die vierten Hauptelektroden 24u, 24v und 24w sind mit der zweiten negativen Leitung 58 elektrisch verbunden. Die zweiten Steuerelektroden 15u, 15v und 15w sind mit der Treiberschaltung 18 elektrisch verbunden.
Eine Diode zwischen der ersten Hauptelektrode und der zweiten Hauptelektrode ist antiparallel zu jedem der Schaltelemente 21u, 21v und 21w geschaltet. Eine Diode zwischen der dritten Hauptelektrode und der vierten Hauptelektrode ist antiparallel zu jedem der Schaltelemente 22u, 22v und 22w geschaltet.
Die Schaltelemente 21u, 21v und 21w sind spannungsgesteuerte Halbleiterelemente, die jeweils eine Steuerelektrode (Gate), eine erste Hauptelektrode (ein Kollektor bzw. Drain) und eine zweite Hauptelektrode (ein Emitter bzw. Source) aufweisen. Die Schaltelemente 22u, 22v und 22w sind spannungsgesteuerte Halbleiterelemente, die jeweils eine Steuerelektrode (Gate), eine dritte Hauptelektrode (der Kollektor bzw. Drain) und eine vierte Hauptelektrode (der Emitter bzw. Source) aufweisen. Ein konkretes Beispiel für das Schaltelement umfasst einen MOSFET (Metal Oxide Semiconductor Field Effect Transistor), einen IGBT (Insulated Gate Bipolar Transistor) oder dergleichen. 1 veranschaulicht einen Fall, in dem die Schaltelemente 21u, 21v, 21w, 22u, 22v und 22w IBGTs sind und jeweils ein Gate, einen Kollektor und einen Emitter aufweisen.
Die Schaltelemente 21u, 21v, 21w, 22u, 22v und 22w können Schaltelemente sein, die jeweils einen Halbleiter aufweisen, wie etwa Si (Silizium), oder sie können Schaltelemente sein, die jeweils einen Halbleiter mit breiter Bandlücke aufweisen, wie etwa SiC (Siliziumkarbid), GaN (Galliumnitrid), Ga₂O₃ (Galliumoxid) oder Diamant. Durch Verwendung des Halbleiters mit breiter Bandlücke für ein gegebenes Schaltelement wird die Wirkung einer Reduzierung der Verluste des gegebenen Schaltelements vergrößert.
Die positive Leitung 83 und die negative Leitung 93 sind jeweils ein leitfähiges Leitungselement, an das die Gleichstrom-Versorgungsspannung über den positiven Anschluss 8p und den negativen Anschluss 9n angelegt wird. Gleichstrom von der Gleichstromversorgung (nicht veranschaulicht), die über den positiven Anschluss 8p und den negativen Anschluss 9n verbunden ist, wird an die positive Leitung 83 und die negative Leitung 93 zugeführt.
Die positive Leitung 83 ist ein leitfähiges Element, das mit dem positiven Anschluss 8p, der ersten Kondensatorelektrode 51 und den ersten Hauptelektroden 23u, 23v und 23w elektrisch verbunden ist. Die positive Leitung 83 wird aus einem oder mehreren Elementen gebildet. In diesem Beispiel umfasst die positive Leitung 83 die erste positive Leitung 80 und die zweite positive Leitung 57. Die erste positive Leitung 80 ist ein Leitungselement, das elektrisch zwischen dem positiven Anschluss 8p und der ersten Kondensatorelektrode 51 geschaltet ist. Die zweite positive Leitung 57 ist ein Leitungselement, das elektrisch zwischen der ersten Kondensatorelektrode 51 und jeder der ersten Hauptelektroden 23u, 23v und 23w geschaltet ist.
Die negative Elektrodenleitung 93 ist ein leitfähiges Element, das mit dem negativen Anschluss 9n, der zweiten Kondensatorelektrode 52 und den vierten Hauptelektroden 24u, 24v und 24w elektrisch verbunden ist. Die negative Leitung 93 wird aus einem oder mehreren Elementen gebildet. In diesem Beispiel umfasst die negative Leitung 93 die erste negative Leitung 90 und die zweite negative Leitung 58. Die erste negative Leitung 90 ist ein Leitungselement, das elektrisch zwischen dem negativen Anschluss 9n und der zweiten Kondensatorelektrode 52 geschaltet ist. Die zweite negative Leitung 58 ist ein Leitungselement, das elektrisch zwischen der zweiten Kondensatorelektrode 52 und jeder der vierten Hauptelektroden 24u, 24v und 24w geschaltet ist.
Die Ausgangsleitung 1u ist ein leitfähiges Leitungselement, das mit dem Ausgangsanschluss 2u, der zweiten Hauptelektrode 25u und der dritten Hauptelektrode 29u elektrisch verbunden ist. Die Ausgangsleitung 1v ist ein leitfähiges Leitungselement, das mit dem Ausgangsanschluss 2v, der zweiten Hauptelektrode 25v und der dritten Hauptelektrode 29v elektrisch verbunden ist. Die Ausgangsleitung 1w ist ein leitfähiges Leitungselement, das mit dem Ausgangsanschluss 2w, der zweiten Hauptelektrode 25w und der dritten Hauptelektrode 29w elektrisch verbunden ist. Die Ausgangsleitungen 1u, 1v und 1w können jeweils aus einem oder mehreren Elementen gebildet werden.
Der Stromsensor 28u für die U-Phase erfasst einen U-Phasenstrom, der durch die U-Phasen-Ausgangsleitung 1u fließt, und gibt ein U-Phasenstromerfassungssignal, das die Größe des erfassten U-Phasenstroms angibt, an die Steuerschaltung 17 aus. Der Stromsensor 28v für die V-Phase erfasst einen V-Phasenstrom, der durch die V-Phasen-Ausgangsleitung 1v fließt, und gibt ein V-Phasenstromerfassungssignal, das die Größe des erfassten V-Phasenstroms angibt, an die Steuerschaltung 17 aus. Der Stromsensor 28w für die W-Phase erfasst einen W-Phasenstrom, der durch die W-Phasen-Ausgangsleitung 1v fließt, und gibt ein W-Phasenstromerfassungssignal, das die Größe des erfassten W-Phasenstroms angibt, an die Steuerschaltung 17 aus.
Unter Verwendung von mindestens zwei Stromerfassungssignalen aus dem U-Phasenstromerfassungssignal, dem V-Phasenstromerfassungssignal und dem W-Phasenstromerfassungssignal, erzeugt die Steuerschaltung 17 unter Verwendung eines bekannten Verfahrens Steuersignale (beispielsweise Pulsbreitenmodulationssignale) zum Erzeugen dreiphasigen Wechselstroms aus dem Gleichstrom.
Unter Verwendung eines bekannten Verfahrens erzeugt die Treiberschaltung 18 eine Mehrzahl von Treibersignalen zum Ansteuern der Schaltelemente 21u, 21v, 21w, 22u, 22v und 22w, so dass dreiphasiger Wechselstrom in Übereinstimmung mit den Steuersignalen erzeugt wird, die von der Steuerschaltung 17 zugeführt werden. Die Treiberschaltung 18 liefert diese Treibersignale an entsprechende Steuerelektroden unter den Steuerelektroden 14u, 14v, 14w, 15u, 15v und 15w. Bei dieser Anordnung kann ein dreiphasiger Wechselstrom in den Motor M2 fließen.
Vor der Beschreibung des Leistungswandlers gemäß einer Ausführungsform wird nachfolgend ein Beispiel einer ersten Struktur des Leistungswandlers in einem Vergleichsbeispiel unter Bezugnahme auf 2 und 3 erläutert. 2 ist eine auseinandergezogene perspektivische Ansicht des Beispiels der ersten Struktur des Leistungswandlers in einem Vergleichsbeispiel. 3 ist eine Draufsicht auf das Beispiel der ersten Struktur des Leistungswandlers in dem Vergleichsbeispiel. Zur besseren Verdeutlichung einer internen Struktur eines Gehäuses 6, das den Umriss des Leistungswandlers bildet, wird auf eine Veranschaulichung des Gehäuses 6 in 2 verzichtet, und in 3 wird auf die Veranschaulichung einer Steuerplatine 16 verzichtet. Ein in dem Vergleichsbeispiel in 2 und 3 veranschaulichter Leistungswandler 100 weist die in 1 veranschaulichte Konfiguration auf.
Der Leistungswandler 100 umfasst das Gehäuse 6, einen Stromkonnektor 7, einen Ausgangskonnektor 2, den Kondensator 56, ein Leistungswandlungsmodul 19 und die Steuerplatine 16. Der Leistungswandler 100 umfasst eine Mehrzahl von Sammelschienen, die eine erste positive Sammelschiene 80b und dergleichen umfassen. Der Leistungswandler 100 umfasst ein Stromsensormodul 28 und einen Kühler 30.
Das Gehäuse 6 beherbergt verschiedene interne Komponenten des Leistungswandlers 100. Der Stromkonnektor 7 ist mit einem Stromversorgungskabelsatz (nicht veranschaulicht) verbunden und über den Stromversorgungskabelsatz mit einer Gleichstromversorgung (nicht veranschaulicht) verbunden. Der Ausgangskonnektor 2 ist über den nicht veranschaulichten Ausgangskabelsatz mit dem Motor M2 (siehe 1) verbunden. In diesem Beispiel sind der Stromkonnektor 7 und der Ausgangskonnektor 2 separate Elemente, sie können aber als ein integriertes Element verwendet werden.
Der Stromkonnektor 7 ragt aus dem Gehäuse 6 heraus und ist an dem Gehäuse 6 fixiert. Der Stromkonnektor 7 umfasst den positiven Anschluss 8p und den negativen Anschluss 9n.
Der Ausgangskonnektor 2 ragt aus dem Gehäuse 6 heraus und ist an dem Gehäuse 6 fixiert. Der Ausgangskonnektor 2 umfasst die Ausgangsanschlüsse 2u, 2v und 2w.
Der Kondensator 56 ist in dem Gehäuse 6 untergebracht. Der Kondensator 56 umfasst die erste Kondensatorelektrode 51 und die zweiten Kondensatorelektroden 52, die voneinander beabstandet in der Y-Achsen-Richtung angeordnet sind.
Das Leistungswandlungsmodul 19 ist eine Paketkomponente, die die Schaltelemente 21u, 21v, 21w, 22u, 22v und 22w enthält.
Die Treiberschaltung 18 und die Steuerschaltung 17 sind in der Steuerplatine 16 montiert. Die Treiberschaltung 18 steuert die Schaltelemente 21u, 21v, 21w, 22u, 22v und 22w in dem Leistungswandlungsmodul 19 derart an, dass in Übereinstimmung mit von der Steuerschaltung 17 zugeführten Steuersignalen dreiphasiger Wechselstrom erzeugt wird.
Die erste positive Sammelschiene 80b ist ein Element, das die erste positive Leitung 80 ( 1) bildet, die zwischen dem positiven Anschluss 8p und der ersten Kondensatorelektrode 51 geschaltet ist. Die erste negative Sammelschiene 90b ist ein Element, das die erste negative Leitung 90 (1) bildet, die zwischen dem negativen Anschluss 9n und der zweiten Kondensatorelektrode 52 geschaltet ist.
Eine zweite positive Sammelschiene 23ub, eine dritte positive Sammelschiene 23vb und eine vierte positive Sammelschiene 23wb sind Elemente, die jeweils die zweite positive Leitung 57 bilden, die zwischen der ersten Kondensatorelektrode 51 und einer gegebenen ersten Hauptelektrode unter den ersten Hauptelektroden 23u, 23v und 23w elektrisch verbunden ist. Mindestens ein Abschnitt jeder Sammelschiene, die die zweite positive Leitung 57 bildet, ist durch den Kondensator 56 abgedeckt.
Eine zweite negative Sammelschiene 24ub, eine dritte negative Sammelschiene 24vb und eine vierte negative Sammelschiene 24wb sind Elemente, die jeweils die zweite negative Elektrodenleitung 58 bilden, die zwischen der zweiten Kondensatorelektrode 52 und jeder der vierten Hauptelektroden 24u, 24v und 24w elektrisch verbunden ist. Mindestens ein Abschnitt jeder Sammelschiene, die die zweite negative Leitung 58 bildet, ist durch den Kondensator 56 abgedeckt.
Ein erster U-Phasen-Stab 27ub und ein zweiter U-Phasen-Stab 26ub sind Elemente, die die Ausgangsleitung 1u (1) bilden, die mit dem Ausgangsanschluss 2u, der zweiten Hauptelektrode 25u und der dritten Hauptelektrode 29u elektrisch verbunden ist. Ein erster V-Phasen-Stab 27vb und ein zweiter V-Phasen-Stab 26vb sind Elemente, die die Ausgangsleitung 1v (1) bilden, die mit dem Ausgangsanschluss 2v, der zweiten Hauptelektrode 25v und der dritten Hauptelektrode 29v elektrisch verbunden ist. Ein erster W-Phasen-Stab 27wb und ein zweiter W-Phasen-Stab 26wb sind Elemente, die die Ausgangsleitung 1w (1) bilden, die mit dem Ausgangsanschluss 2w, der zweiten Hauptelektrode 25w und der dritten Hauptelektrode 29w elektrisch verbunden ist.
Ein Stromsensormodul 28 ist eine Packagekomponente, die die Stromsensoren 28u, 28v und 28w enthält.
Der Kühler 30 kühlt das Leistungswandlungsmodul 19. Der Kühler 30 umfasst ein Kühlrohr 33, ein Zufuhrrohr 34 und ein Abfuhrrohr 35. Das Kühlrohr 33 erstreckt sich in der Y-Achsen-Richtung und weist einen oder mehrere Strömungskanäle auf, durch den bzw. die ein Kühlmittel, wie etwa Kühlwasser, fließt. Das Zufuhrrohr 34 ist ein Element, dass dem Kühlrohr 33 das von einer Einlassöffnung fließende Kühlmittel zuführt. Das Abfuhrrohr 35 ist ein Element, das das Kühlmittel, das aus dem Kühlrohr 33 fließt, aus einer Auslassöffnung ableitet.
In dem Leistungswandler 100 sind der Kondensator 56 und das Leistungswandlungsmodul 19 auf kürzestem Weg miteinander verbunden und eine Ausgangsseite des Leistungswandlungsmoduls 19 ist über das Stromsensormodul 28 mit dem Ausgangskonnektor 2 verbunden. Bei dieser Anordnung sind verschiedene interne Komponenten nebeneinander angeordnet, wie in 2 und 3 veranschaulicht. Ein Kunde kann jedoch eine Umpositionierung der Eingangs- und Ausgangskonnektoren (der Stromkonnektor 7 und der Ausgangskonnektor 2) erforderlich machen. In diesem Fall kann es, um die Umpositionierung der Eingangs- und Ausgangskonnektoren zu ermöglichen, notwendig sein, das Layout der einen oder mehreren Komponenten, einer oder mehrerer Sammelschienen oder dergleichen zu ändern oder einen oder mehrere Anschlüsse des Leistungswandlungsmoduls 19 neu zu positionieren.
Es wird zum Beispiel angenommen, dass ein Kunde fordert, die Positionen der Eingangs- und Ausgangskonnektoren von einer Seitenfläche (3) des Gehäuses 6 in der positiven X-Achsen-Richtung zu einer Seitenfläche (4) des Gehäuses 6 in der positiven Y-Achsen-Richtung des Gehäuses 6 zu ändern. In diesem Fall müssen Positionen des einen oder der mehreren Anschlüsse des Leistungswandlungsmoduls 19 möglicherweise zusätzlich zu den Änderungen des Layouts des Kühlers 30, des Leistungswandlungsmoduls 19, des Stromsensormoduls 28, jeder Sammelschiene und dergleichen individuell angepasst werden. Wie vorstehend beschrieben, können bei dem Leistungswandler 100 in dem Vergleichsbeispiel Verluste oder dergleichen bei Zeit und Kosten, die durch die zusätzliche Designmodifikation verursacht werden, entstehen, wenn die Eingangs- und Ausgangskonnektoren neu positioniert werden.
Demgegenüber wird in dem Leistungswandler gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung mindestens ein Abschnitt jeder der Leitungen durch eine leitfähige Struktur gebildet, die auf dem Substrat ausgebildet ist, ohne aus einer Sammelschiene gebildet zu sein. Bei dieser Anordnung wird Neupositionierung von einem oder mehreren Konnektoren durch Ändern einer oder mehrerer leitfähiger Strukturen, die auf dem Substrat ausgebildet sind, ermöglicht und somit kann die Designmodifikation, die aufgrund der Neupositionierung der Konnektoren durchzuführen ist, im Vergleich zu einer Weise, bei der die Designmodifikation durch Ändern einer oder mehrerer Sammelschienen vorgenommen wird, flexibel gehandhabt werden. Nachfolgend wird ein Beispiel für jede Struktur des Leistungswandlers gemäß einer Ausführungsform ausführlich erläutert.
5 ist eine auseinandergezogene perspektivische Ansicht des Beispiels einer ersten Struktur des Leistungswandlers gemäß einer Ausführungsform. 6 ist eine Draufsicht auf das Beispiel der ersten Struktur des Leistungswandlers gemäß einer Ausführungsform. Zur besseren Übersicht wird auf die Veranschaulichung des Gehäuses 6 in 5 verzichtet, um die interne Struktur des Gehäuses 6, das den Umriss des Leistungswandlers bildet, zu verdeutlichen. Der Leistungswandler 101 gemäß einer Ausführungsform, wie in 5 und 6 veranschaulicht, weist die in 1 veranschaulichte Schaltungskonfiguration auf.
Der Leistungswandler 101 umfasst das Gehäuse 6, den Stromkonnektor 7, den Ausgangskonnektor 2, den Kondensator 56, die Schaltelemente 21u, 21v, 21w, 22u, 22v und 22w und das Substrat 40. Der Leistungswandler 101 umfasst eine Mehrzahl von Strukturen, wie etwa die erste positive Struktur 80p und dergleichen. Der Leistungswandler 101 umfasst die Stromsensorschaltung 28p und den Kühler 30.
Das Gehäuse 6 beherbergt verschiedene interne Komponenten des Leistungswandlers 101 (in diesem Fall den Kondensator 56, den Kühler 30 und das Substrat 40, auf dem das Schaltelement 21u und dergleichen montiert sind). In diesem Beispiel ist das Gehäuse 6 ein sechsflächiger Kasten, es kann aber auch ein anderer vielflächiger Kasten verwendet werden. Das Gehäuse 6 umfasst Gehäuseflächen 6a und 6b, die einander in der X-Achsen-Richtung zugewandt sind, Gehäuseflächen 6c und 6d, die einander in der Y-Achsen-Richtung zugewandt sind, und Gehäuseflächen, die einander in der Z-Achsen-Richtung zugewandt sind. Das Gehäuse 6 weist beispielsweise eine Konfiguration auf, die einen Kasten umfasst, an dem verschiedene interne Komponenten direkt oder indirekt angebracht sind, und es umfasst eine Abdeckung, die die verschiedenen internen Komponenten auf dem Kasten abdeckt.
Der Stromkonnektor 7 ist mit einem Stromversorgungskabelsatz (nicht veranschaulicht) verbunden und über den Stromversorgungskabelsatz mit einer Gleichstromversorgung (nicht veranschaulicht) verbunden. Der Ausgangskonnektor 2 ist über einen nicht veranschaulichten Ausgangskabelsatz mit dem Motor M2 (siehe 1) verbunden. In diesem Beispiel sind der Stromkonnektor 7 und der Ausgangskonnektor 2 separate Elemente, sie können aber als ein integriertes Element verwendet werden.
Der Stromkonnektor 7 ist eine Komponente, die auf der Seite der Gehäusefläche 6a angeordnet ist, so dass sie aus der Gehäusefläche 6a herausragt. Der Stromkonnektor 7 ragt aus der Gehäusefläche 6a des Gehäuses 6 heraus und ist an der Gehäusefläche 6a fixiert. Der Stromkonnektor 7 weist den positiven Anschluss 8p und den negativen Anschluss 9n auf. Der positive Anschluss 8p und der negative Anschluss 9n ragen aus der Gehäusefläche 6a des Gehäuse 6 heraus.
Der Ausgangskonnektor 2 ist eine Komponente, die auf der Seite der Gehäusefläche 6a angeordnet ist, so dass sie aus der Gehäusefläche 6a herausragt. Das heißt, der Ausgangskonnektor 2 ist auf der Seite der Gehäusefläche 6a angeordnet, wie der Stromkonnektor 7. Der Ausgangskonnektor 2 ragt aus der Gehäusefläche 6a des Gehäuses 6 heraus und ist an der Gehäusefläche 6a fixiert. Der Ausgangskonnektor 2 weist die Ausgangsanschlüsse 2u, 2v und 2w auf. Die Ausgangsanschlüsse 2u, 2v und 2w ragen aus der Gehäusefläche 6a des Gehäuses 6 heraus.
Der Kondensator 56 ist in dem Gehäuse 6 untergebracht. Der Kondensator 56 umfasst die erste Kondensatorelektrode 51 und die zweite Kondensatorelektrode 52, die voneinander beabstandet in der Y-Achsen-Richtung angeordnet sind. Die erste Kondensatorelektrode 51 ist ein Anschluss, der an dem Kondensator 56 in der negativen Y-Achsen-Richtung bereitgestellt wird und ragt aus der Kondensatorfläche 56a des Kondensators 56 in einer positiven Z-Achsen-Richtung heraus. Die zweite Kondensatorelektrode 52 ist ein Anschluss, der an dem Kondensator 56 in der positiven Y-Achsen-Richtung bereitgestellt wird, und ragt aus der Kondensatorfläche 56a des Kondensators 56 in der positiven Z-Achsen-Richtung heraus.
Die Schaltelemente 21u, 21v und 21w sind in der Y-Achsen-Richtung nebeneinander angeordnet. Die Schaltelemente 22u, 22v und 22w sind in der Y-Achsen-Richtung nebeneinander angeordnet, so dass sie sich auf einer Seite der jeweiligen Schaltelemente 21u, 21v und 21w in der X-Achsen-Richtung befinden (in diesem Beispiel die positive X-Achsen-Richtung). Die Schaltelemente 21u, 21v, 21w, 22u, 22v und 22w für Leistungswandlung sind chipartige Montageteile auf einer gegebenen Fläche, welche die Bodenfläche 46 des Substrats 40 ist.
Das Substrat 40 umfasst die Bodenfläche 46, die einer oberen Fläche 33a des Kühlers 30 zugewandt ist, und umfasst eine obere Fläche 47, die der Bodenfläche 46 gegenüberliegt. Zum Beispiel sind die Treiberschaltung 18 und die Steuerschaltung 17 auf dem Substrat 40 montiert. Die Treiberschaltung 18 steuert die Schaltelemente 21u, 21v, 21w, 22u, 22v und 22w derart, dass basierend auf den Steuersignalen, die von der Steuerschaltung 17 zugeführt werden, dreiphasiger Wechselstrom erzeugt wird.
Die erste positive Struktur 80p bildet eine erste positive Leitung 80 (1), die zwischen dem positiven Anschluss 8p und der ersten Kondensatorelektrode 51 elektrisch verbunden ist. Die erste positive Struktur 80p ist eine leitfähige Stromleitungsstruktur, die auf dem Substrat 40 ausgebildet ist. Die erste negative Struktur 90p bildet die erste negative Leitung 90 (1), die zwischen dem negativen Anschluss 9n und der zweiten Kondensatorelektrode 52 elektrisch verbunden ist. Die erste negative Struktur 90p ist eine leitfähige Stromleitungsstruktur, die auf dem Substrat 40 ausgebildet ist.
Eine zweite positive Struktur 23up, eine dritte positive Struktur 23vp und eine vierte positive Struktur 23wp bilden die zweite positive Leitung 57, die zwischen der ersten Kondensatorelektrode 51 und jeder der ersten Hauptelektroden 23u, 23v und 23w elektrisch verbunden ist. Eine zweite positive Struktur 23up, eine dritte positive Struktur 23vp und eine vierte positive Struktur 23wp sind leitfähige Stromleitungsstrukturen, die auf dem Substrat 40 ausgebildet sind.
Eine zweite negative Struktur 24up, eine dritte negative Struktur 24vp und eine vierte negative Struktur 24wp bilden die zweite negative Leitung 58, die zwischen der zweiten Kondensatorelektrode 52 und jeder der vierten Hauptelektroden 24u, 24v und 24w elektrisch verbunden ist. Eine zweite negative Struktur 24up, eine dritte negative Struktur 24vp und eine vierte negative Struktur 24wp sind leitfähige Stromleitungsstrukturen, die auf dem Substrat 40 ausgebildet sind.
Eine U-Phasen-Struktur 27up bildet die Ausgangsleitung 1u (1), die mit dem Ausgangsanschluss 2u, der zweiten Hauptelektrode 25u und der dritten Hauptelektrode 29u elektrisch verbunden ist. Eine V-Phasen-Struktur 27vp bildet die Ausgangsleitung 1v (1), die mit dem Ausgangsanschluss 2v, der zweiten Hauptelektrode 25v und der dritten Hauptelektrode 29v elektrisch verbunden ist. Eine W-Phasen-Struktur 27wp bildet die Ausgangsleitung 1w (1), die mit dem Ausgangsanschluss 2w, der zweiten Hauptelektrode 25w und der dritten Hauptelektrode 29w elektrisch verbunden ist. Die U-Phasen-Struktur 27up, die V-Phasen-Struktur 27vp und die W-Phasen-Struktur 27wp sind leitfähige Stromleitungsstrukturen, die auf dem Substrat 40 ausgebildet sind.
Die Stromsensorschaltung 28p erfasst den U-Phasenstrom, der durch die U-Phasen-Struktur 27up fließt, erfasst den W-Phasenstrom, der durch die V-Phasen-Struktur 27vp fließt, und erfasst den W-Phasenstrom, der durch die W-Phasen-Struktur 27wp fließt. Die Stromsensorschaltung 28p ist mit der Steuerschaltung 17 elektrisch verbunden und gibt ein Stromerfassungssignal für jede Phase an die Steuerschaltung 17 aus.
Der Kühler 30 kühlt die Schaltelemente 21u, 21v und 21w und die Schaltelemente 22u, 22v und 22w. Der Kühler 30 erstreckt sich in der Y-Achsen-Richtung und ist zwischen dem Kondensator 56 und einem Satz von Eingangs- und Ausgangsanschlüssen (der Stromkonnektor 7 und der Ausgangskonnektor 2) angeordnet. Der Kühler 30 umfasst das Kühlrohr 33, das Zufuhrrohr 34 und das Abfuhrrohr 35.
Das Kühlrohr 33 erstreckt sich in der Y-Achsen-Richtung und weist einen oder mehrere Strömungskanäle auf, durch den bzw. die das Kühlmittel, wie etwa Kühlwasser, fließt. Das Zufuhrrohr 34 ist ein Element, das das Kühlmittel, das von einer Einlassöffnung fließt, an das Kühlrohr 33 zuführt. Das Abfuhrrohr 35 ist ein Element, das das Kühlmittel, das aus dem Kühlrohr 33 fließt, aus einer Auslassöffnung ableitet.
Das Kühlrohr 33 hat eine obere Fläche 33a, die der Bodenfläche 46 des Substrats 40 in der Z-Achsen-Richtung zugewandt ist. Wenn die obere Fläche 33a des Kühlers 30 die Schaltelemente 21u, 21v, 21w, 22u, 22v und 22w kontaktiert (insbesondere eine Rückfläche gegenüber einer gegebenen Montagefläche) wird ein Wärmeaustausch mit den Schaltelementen 21u, 21v, 21w, 22u, 22v und 22w ermöglicht und somit kann Kühlung effizient durchgeführt werden.
Bei dieser Anordnung umfasst der Leistungswandler 101 mehrere Leitungen, die eine Mehrzahl von Stromleitungen umfassen, die jeweils mit dem Kondensator 56, gegebenen Schaltelementen und dem Stromkonnektor 7 elektrisch verbunden sind. Die mehreren Leitungen umfassen auch eine Mehrzahl von Ausgangsleitungen, die jeweils mit einem gegebenen Schaltelement unter den mehreren Schaltelementen und dem Ausgangskonnektor 2 verbunden sind. Mindestens eine unter diesen mehreren Leitungen ist eine Leitung, die eine leitfähige Struktur umfasst, die auf dem Substrat 40 ausgebildet ist.
Genauer gesagt sind eine Mehrzahl erster Stromleitungen, die in dem Leistungswandler 101 zwischen dem Stromkonnektor 7 und dem Kondensator 56 elektrisch verbunden sind, Leitungen, die jeweils eine leitfähige Stromleitungsstruktur umfassen, die auf dem Substrat 40 ausgebildet ist. In diesem Beispiel sind die ersten Stromleitungen (die erste positive Leitung 80 und die erste negative Leitung 90) Leitungen, die jeweilige leitfähige Stromleitungsstrukturen (die erste positive Struktur 80p und die erste negative Struktur 90p) umfassen, die auf dem Substrat 40 ausgebildet sind. Bei dieser Anordnung kann die Neupositionierung des Stromkonnektors 7 gehandhabt werden, indem die erste positive Struktur 80p und die erste negative Struktur 90p geändert werden, und somit kann die aufgrund der Neupositionierung des Stromkonnektors 7 durchzuführende Designmodifikation flexibel gehandhabt werden. Wenn die Position des Stromkonnektors 7 beispielsweise von der Gehäusefläche 6a (6) des Gehäuses 6 in der positiven X-Achsen-Richtung zu einer Gehäusefläche 6c (7) des Gehäuses 6 in der positiven Y-Achsen-Richtung geändert wird, kann dies flexibel gehandhabt werden, indem das Leitungslayout der ersten positiven Struktur 80p und der ersten negativen Struktur 90p geändert wird. Mindestens eine der ersten positiven Leitung 80 und der ersten negativen Leitung 90 kann eine Leitung sein, die eine leitfähige Stromleitungsstruktur umfasst, die auf dem Substrat 40 ausgebildet ist. Alternativ müssen weder die erste positive Leitung 80, noch die erste negative Leitung 90 Leitungen sein, die jeweils eine leitfähige Stromleitungsstruktur, die auf dem Substrat 40 ausgebildet ist, umfassen.
In dem Leistungswandler 101 sind eine Mehrzahl zweiter Stromleitungen, die jeweils zwischen dem Kondensator 56 und einem gegebenen Schaltelement unter den Schaltelementen elektrisch verbunden sind, Leitungen, die jeweils eine leitfähige Stromleitungsstruktur umfassen, die auf dem Substrat 40 ausgebildet ist. In diesem Beispiel umfassen die zweiten Stromleitungen (die zweite positive Leitung 57 und die zweite negative Elektrodenleitung 58) leitfähige Stromleitungsstrukturen (die zweite positive Struktur 23up, die dritte positive Struktur 23vp, die vierte positive Struktur 23wp, die zweite negative Struktur 24up, die dritte negative Struktur 24vp und die vierte negative Struktur 24wp), die auf dem Substrat 40 ausgebildet sind. Bei dieser Anordnung kann die Neupositionierung des Stromkonnektors 7 gehandhabt werden, indem die zweite positive Struktur 23up oder dergleichen geändert wird, und somit kann die aufgrund der Neupositionierung des Stromkonnektors 7 durchzuführende Designmodifikation flexibel gehandhabt werden. Wenn die Position des Stromkonnektors 7 beispielsweise von der Gehäusefläche 6a (6) des Gehäuses 6 in der positiven X-Achsen-Richtung zu der Gehäusefläche 6c (7) des Gehäuses 6 in der positiven Y-Achsen-Richtung geändert wird, kann dies flexibel gehandhabt werden, indem das Leitungslayout der zweiten positiven Struktur 23up oder dergleichen geändert wird. Mindestens eine der zweiten positiven Leitung 57 und der zweiten negativen Leitung 58 kann eine Leitung sein, die eine leitfähige Stromleitungsstruktur umfasst, die auf dem Substrat 40 ausgebildet ist. Alternativ müssen die zweite positive Leitung 57 sowie die zweite negative Leitung 58 keine Leitungen sein, die jeweils eine leitfähige Stromleitungsstruktur, die auf dem Substrat 40 ausgebildet ist, umfassen.
In dem Leistungswandler 101 sind eine Mehrzahl von Ausgangsleitungen, die jeweils zwischen dem Ausgangskonnektor 2 und einem gegebenen Schaltelement unter den Schaltelementen, elektrisch verbunden sind, Leitungen, die jeweils eine leitfähige Ausgangsleitungsstruktur umfassen, die auf dem Substrat 40 ausgebildet ist. In diesem Beispiel umfassen die Ausgangsleitungen (Ausgangsleitungen 1u, 1v und 1w) jeweilige leitfähige Ausgangsleitungsstrukturen (U-Phasen-Struktur 27up, V-Phasen-Struktur 27vp und W-Phasen-Struktur 27wp), die auf dem Substrat 40 ausgebildet sind. Bei dieser Anordnung kann die Neupositionierung des Ausgangskonnektors 2 gehandhabt werden, indem die U-Phasen-Struktur 27up, die V-Phasen-Struktur 27vp und die W-Phasen-Struktur 27wp geändert werden, und somit kann die aufgrund der Neupositionierung des Ausgangskonnektors 2 durchzuführende Designmodifikation flexibel gehandhabt werden. Wenn die Position des Ausgangskonnektors 2 beispielsweise von der Gehäusefläche 6a (6) des Gehäuses 6 in der positiven X-Achsen-Richtung zu der Gehäusefläche 6c (7) des Gehäuses 6 in der positiven Y-Achsen-Richtung geändert wird, kann dies flexibel gehandhabt werden, indem das Leitungslayout, wie etwa die U-Phasen-Struktur 27up oder dergleichen, geändert wird. Mindestens eine der Ausgangsleitungen 1u, 1v und 1w kann eine Leitung sein, die eine leitfähige Stromleitungsstruktur umfasst, die auf dem Substrat 40 ausgebildet ist. Alternativ müssen die Ausgangsleitungen 1u, 1v und 1w keine Leitungen sein, die jeweils die leitfähige Stromleitungsstruktur, die auf dem Substrat 40 ausgebildet ist, umfassen.
Die Stromsensorschaltung 28p ist ein Stromsensor, der auf dem Substrat 40 montiert ist, und erfasst den Strom, der durch jede von der U-Phasen-Struktur 27up, der V-Phasen-Struktur 27vp und der W-Phasen-Struktur 27wp fließt. Durch die Verwendung der Stromsensorschaltung 28p kann die aufgrund der Neupositionierung des Ausgangskonnektors 2 vorzunehmende Designmodifikation flexibel gehandhabt werden.
Der Kondensator 56 umfasst eine Mehrzahl von Kondensatorelektroden (die erste Kondensatorelektrode 51 und die zweite Kondensatorelektrode 52), die auf einer oberen Fläche (in diesem Beispiel eine Kondensatorfläche 56a) bereitgestellt werden, die der Bodenfläche 46 des Substrats 40 zugewandt ist. Die erste Kondensatorelektrode 51 ist mit den Stromleitungsstrukturen (in diesem Beispiel die zweite positive Struktur 23up, die dritte positive Struktur 23vp und die vierte positive Struktur 23wp) der gegebenen mehreren zweiten Stromleitungen elektrisch verbunden. Die zweite Kondensatorelektrode 52 ist mit Stromleitungsstrukturen (in diesem Beispiel die zweite negative Struktur 24up, die dritte negative Struktur 24vp und die vierte negative Struktur 24wp) der gegebenen mehreren zweiten Stromleitungen elektrisch verbunden. Bei dieser Anordnung sind die Mehrzahl von Kondensatorelektroden jeweils mit den Stromleitungsstrukturen gegebener zweiter Stromleitungen elektrisch verbunden und somit kann die aufgrund der Neupositionierung des Stromkonnektors 7 zu erfolgende Designmodifikation flexibel gehandhabt werden.
Auch bei dem Substrat 40 ist die Bodenfläche 46 der oberen Fläche 33a des Kühlers 30 zugewandt und eine Mehrzahl von Schaltelementen, die das Schaltelement 21u und dergleichen umfassen, sind auf der Bodenfläche 46 montiert. Bei dieser Anordnung lässt sich die Anordnung der Mehrzahl von Schaltelementen, einschließlich des Schaltelements 21u und dergleichen, auf der Bodenfläche 46 leicht ändern. Daher lässt sich die aufgrund der Neupositionierung des Stromkonnektors 7 oder des Ausgangskonnektors 2 zu erfolgende Designmodifikation flexibel handhaben.
Die Treiberschaltung 18 zum Steuern einer Mehrzahl von Schaltelementen, einschließlich des Schaltelements 21u und dergleichen, kann auf einem gemeinsamen Substrat 40 montiert werden, auf dem eine Mehrzahl von Schaltelementen, einschließlich des Schaltelements 21u und dergleichen, montiert ist, oder sie kann auf einem anderen Substrat montiert werden. Durch Montage der Treiberschaltung 18 auf dem Substrat 40, das gemeinsam für die Mehrzahl von Schaltelemente, einschließlich des Schaltelements 21u und dergleichen, verwendet wird, kann der Leistungswandler 101 im Vergleich zu der Art und Weise, bei der die Treiberschaltung auf einem anderen Substrat montiert wird, kompakt gestaltet werden.
Die Steuerschaltung 17, die der Treiberschaltung 18 die Steuersignale zuführt, kann auf dem gemeinsamen Substrat 40 montiert werden, auf dem eine Mehrzahl von Schaltelementen, einschließlich des Schaltelements 21u und dergleichen, montiert ist, oder sie kann auf einem anderen Substrat montiert werden. Durch Montage der Steuerschaltung 17 auf dem Substrat 40, das gemeinsam für die Mehrzahl von Schaltelementen, einschließlich des Schaltelements 21u und dergleichen, verwendet wird, kann der Leistungswandler 101 im Vergleich zu einer Art und Weise, bei der die Steuerschaltung auf einem anderen Substrat montiert wird, kompakt gestaltet werden.
8 ist eine auseinandergezogene perspektivische Ansicht des Leistungswandlers in einer ersten Modifikation der Ausführungsform. Ein in 8 veranschaulichter Leistungswandler 101A wird als die erste Modifikation des vorstehend beschriebenen Leistungswandlers 101 erläutert. In 8 wird auf eine Veranschaulichung der leitfähigen Strukturen, die auf dem Substrat 40 ausgebildet sind, verzichtet.
Die obere Fläche 33a des Kühlers 30 weist Aussparungen 33aa auf, in die eine Mehrzahl von Schaltelementen 21u, 21v, 21w, 22u, 22v und 22w jeweils eingeführt wird. Durch Fixieren des Substrats 40 an dem Kühler 30 in einem Zustand, in dem die Mehrzahl von Schaltelementen, einschließlich des Schaltelements 21u und dergleichen, in die jeweiligen Aussparungen 33aa eingeführt sind, kann die Mehrzahl von Schaltelementen, einschließlich des Schaltelements 21u und dergleichen, von den Peripherien der Schaltelemente aus effizient gekühlt werden. Jede Aussparung 33aa kann ein Loch oder eine Nut sein. In der Konfiguration in 5 wird bei einem Kühlsystem für die Schaltelemente einseitiges Kühlen durch Wärmeaustausch mit einer Fläche jedes Schaltelements in Kontakt mit dem Kühler 30 durchgeführt. Demgegenüber wird in der Konfiguration in 8 bei dem Kühlsystem für die Schaltelemente doppelseitiges Kühlen durch Wärmeaustausch mit jeder der mindestens zwei Seiten jedes Schaltelements durchgeführt. In diesem Fall verbessert die Konfiguration in 8 die Kühlung im Vergleich zu der Konfiguration in 5.
Eine Mehrzahl von Schaltelementen, einschließlich des Schaltelements 21u und dergleichen, die in 8 veranschaulicht sind, sind Montageteile, die in jeweiligen Durchgangslöchern montiert sind und bei denen sich die Längsrichtung jeweils auf die Z-Achsen-Richtung bezieht. Die Schaltelemente sind mit jeweiligen Durchgangslöchern 48, die in dem Substrat 40 ausgebildet sind, durch Löten oder dergleichen elektrisch gebondet. Die Mehrzahl der Schaltelemente, einschließlich des Schaltelements 21u und dergleichen, können Montageteile sein, deren Längsrichtung sich jeweils auf die Z-Achsen-Richtung bezieht, wie in 9 veranschaulicht.
10 ist eine auseinandergezogene perspektivische Ansicht des Leistungswandlers gemäß einer zweiten Modifikation der Ausführungsform. 11 ist eine Vorderansicht des Leistungswandlers gemäß der zweiten Modifikation der Ausführungsform. Ein in 10 und 11 veranschaulichter Leistungswandler 101B wird als die zweite Modifikation des vorstehend beschriebenen Leistungswandlers 101 erläutert. In 10 wird auf Veranschaulichung der zweiten positiven Struktur 23up und dergleichen, die auf dem Substrat 30 ausgebildet ist, verzichtet. 10 veranschaulicht die Konfiguration, bei der der Stromkonnektor 7 und der Ausgangskonnektor 2 als ein integriertes Element verwendet werden, ihre Konnektoren können jedoch auch separate Elemente sein.
Der Konnektor 10 ist ein Element, bei dem der Stromkonnektor 7 und der Ausgangskonnektor 2 integriert sind, und er ist auf der Bodenfläche 46 des Substrats 40 montiert. Der Konnektor 10 weist eine Mehrzahl von Anschlüssen auf, die mit jeweiligen leitfähigen Strukturen der Leitungen, die auf dem Substrat 40 ausgebildet sind, elektrisch verbunden sind. Der Konnektor 10 umfasst den positiven Anschluss 8p, den negativen Anschluss 9n und die Ausgangsanschlüsse 2u, 2v und 2w, und er umfasst eine Mehrzahl von Verbindungsanschlüssen 10p, 10n, 10u, 10v und 10w. Die Verbindungsanschlüsse 10p, 10n, 10u, 10v und 10w sind Elektroden, die jeweils mit dem positiven Anschluss 8p, dem negativen Anschluss 9n und den Ausgangsanschlüssen 2u, 2v und 2w elektrisch verbunden sind. Die Verbindungsanschlüsse 10p, 10n, 10u, 10v und 10w werden auf einer Konnektorfläche 10a des Konnektors 10 in der positiven Z-Achsen-Richtung bereitgestellt.
Der Konnektor 10 und das Substrat 40 sind durch ein oder mehrere erste Fixierelemente aneinander fixiert. In diesem Beispiel sind der Konnektor 10 und das Substrat 40 durch Befestigungselemente 44, wie etwa Schrauben, aneinander befestigt. Die Verbindungsanschlüsse 10p, 10n, 10u, 10v und 10w sind jeweils mit leitfähigen Strukturen einer Mehrzahl von Leitungen über leitfähige erste Fixierelemente, wie etwa Befestigungselemente 44, elektrisch verbunden. Bei dieser Anordnung können die leitfähigen ersten Fixierelemente gemeinsam genutzt werden, wenn eine mechanische Verbindung und eine elektrische Verbindung durchgeführt werden. Die Verbindungsanschlüsse 10p, 10n, 10u, 10v und 10w sind jeweils mit der ersten positiven Struktur 80p, der ersten negativen Struktur 90p, der U-Phasen-Struktur 27up, der V-Phasen-Struktur 27vp und der W-Phasen-Struktur 27wp elektrisch verbunden.
Die Befestigungselemente 44, welche externe Schrauben sind, werden beispielsweise jeweils in mehrere interne Schraubenlöcher eingeführt, die jeweils in einem gegebenen Verbindungsanschluss unter den Verbindungsanschlüssen 10p, 10n, 10u, 10v und 10w ausgebildet sind, wobei die externen Schrauben jeweils auch in mehrere Substratdurchgangslöcher, die in dem Substrat 40 ausgebildet sind, eingeführt werden. Bei dieser Anordnung werden der Konnektor 10 und das Substrat 40 befestigt und die Verbindungsanschlüsse 10p, 10n, 10u, 10v und 10w werden jeweils mit der ersten positiven Struktur 80p, der ersten negativen Struktur 90p, der U-Phasen-Struktur 27up, der V-Phasen-Struktur 27vp und der W-Phasen-Struktur 27wp elektrisch verbunden. Die Verbindungsanschlüsse 10p, 10n, 10u, 10v und 10w können mit jeweiligen, nicht veranschaulichten Kontaktstegen, die auf der Bodenfläche 46 des Substrats 40 ausgebildet sind, elektrisch verbunden werden.
Das Substrat 40 und der Kondensator 56 sind durch zweite Fixierelemente aneinander fixiert. In diesem Beispiel sind das Substrat 40 und der Kondensator 56 durch Befestigungselemente 43, wie etwa Schrauben, aneinander befestigt. Die erste Kondensatorelektrode 51 und die zweite Kondensatorelektrode 52 sind jeweils mit Stromleitungsstrukturen der Mehrzahl zweiter Stromleitungen über zweite leitfähige Fixierelemente, wie etwa Befestigungselemente 43, elektrisch verbunden. Bei dieser Anordnung können die leitfähigen zweiten Fixierelemente gemeinsam genutzt werden, wenn die mechanische Verbindung und elektrische Verbindung durchgeführt werden. Die Kondensatorelektrode 51 ist mit der ersten Substratelektrode 41, die auf dem Substrat 40 ausgebildet ist, elektrisch verbunden und die zweite Kondensatorelektrode 52 ist mit der zweiten Substratelektrode 42, die auf dem Substrat 40 ausgebildet ist, elektrisch verbunden. Die erste Substratelektrode 41 ist mit gegebenen leitfähigen Stromleitungsstrukturen, die die zweite positive Leitung 57 bilden, elektrisch verbunden und die zweite Substratelektrode 42 ist mit gegebenen leitfähigen Stromleitungsstrukturen, die die zweite negative Elektrodenleitung 58 bilden, elektrisch verbunden.
Das Befestigungselement 43, welches eine externe Schraube ist, wird beispielsweise in ein internes Schraubenloch, das in der ersten Kondensatorelektrode 51 ausgebildet ist, und ein Substratdurchgangsloch, das in der ersten Substratelektrode 41 ausgebildet ist, eingeführt. Bei dieser Anordnung werden das Substrat 40 und der Kondensator 56 aneinander befestigt und die erste Kondensatorelektrode 51 und die erste Substratelektrode 41 werden elektrisch miteinander verbunden. Auf ähnliche Weise wird das Befestigungselement 43, welches eine externe Schraube ist, in ein internes Schraubenloch, das in der zweiten Kondensatorelektrode 52 ausgebildet ist, und ein Substratdurchgangsloch, das in der zweiten Substratelektrode 42 ausgebildet ist, eingeführt. Bei dieser Anordnung werden das Substrat 40 und der Kondensator 56 aneinander befestigt und die zweite Kondensatorelektrode 52 und die zweite Substratelektrode 42 werden elektrisch miteinander verbunden. Die erste Kondensatorelektrode 51 und die zweite Kondensatorelektrode 52 können mit nicht veranschaulichten jeweiligen Kontaktstegen, die auf der Bodenfläche 46 des Substrats 40 ausgebildet sind, elektrisch verbunden werden.
Obwohl nicht veranschaulicht, können die erste positive Struktur 80p und die erste negative Struktur 90p mit jeweiligen Elektroden, die in dem Kondensator 56 angeordnet sind, über zweite Fixierelemente jeweils elektrisch verbunden werden, wie etwa die zweite positive Leitung 57 und die zweite negative Leitung 58 und die erste Kondensatorelektrode 51 und zweite Kondensatorelektrode 52. Bei dieser Anordnung können die zweiten leitfähigen Fixierelemente gemeinsam genutzt werden, wenn die mechanische Verbindung und elektrische Verbindung durchgeführt werden.
12 ist eine auseinandergezogene perspektivische Ansicht des Leistungswandlers gemäß einer dritten Modifikation der Ausführungsform. Ein in 12 veranschaulichter Leistungswandler 101C wird als die dritte Modifikation des vorstehend beschriebenen Leistungswandlers 101 erläutert. Der Konnektor 11 gemäß der dritten Modifikation umfasst eine Mehrzahl von Leitungsanschlüssen 11p, 11n, 11u, 11v und 11w, anstatt der Mehrzahl von Verbindungsanschlüssen 10p, 10n, 10u, 10v und 10w des Konnektors 10 gemäß der zweiten Modifikation.
Die Leitungsanschlüsse 11p, 11n, 11u, 11v und 11w sind durch leitfähige erste Fixierelemente, wie etwa Lot, jeweils an nicht veranschaulichten Durchgangslöchern fixiert, die in dem Substrat 40 ausgebildet sind, und somit sind der Konnektor 11 und das Substrat 40 aneinander fixiert.
13 ist eine Vorderansicht des Leistungswandlers gemäß einer vierten Modifikation der Ausführungsform. Ein in 13 veranschaulichter Leistungswandler 101D wird als die vierte Modifikation des vorstehend beschriebenen Leistungswandlers 101 erläutert. In der vierten Modifikation sind die Verbindungsanschlüsse 10p, 10n, 10u, 10v und 10w jeweils über leitfähige Sammelschienen jeweils mit der ersten positiven Struktur 80p, der ersten negativen Struktur 90p, der U-Phasen-Struktur 27up, der V-Phasen-Struktur 27vp und der W-Phasen-Struktur 27wp elektrisch verbunden. Die Sammelschienen 12 sind an einem Ende jeder der Sammelschienen durch die Befestigungselemente 45, wie etwa Schrauben, jeweils mit den Verbindungsanschlüssen 10p, 10n, 10u, 10v und 10w befestigt. Die anderen Enden der Sammelschienen 12 sind jeweils über leitfähige Befestigungselemente 44 (von denen jedes ein Beispiel für ein erstes Fixierelement ist), wie etwa Schrauben, mit der ersten positiven Struktur 80p, der ersten negativen Struktur 90p, der U-Phasen-Struktur 27up, der V-Phasen-Struktur 27vp und der W-Phasen-Struktur 27wp elektrisch verbunden.
Obwohl der Leistungswandler gemäß den Ausführungsformen beschrieben wurde, ist die vorliegende Erfindung nicht auf die vorstehend beschriebenen Ausführungsformen beschränkt. Innerhalb des Umfangs der vorliegenden Erfindung können diverse Veränderungen und Modifikationen vorgenommen werden, wie etwa Kombinationen und Substitutionen mit manchen oder allen der anderen Ausführungsformen.
Der Leistungswandler in der vorliegenden Offenbarung ist beispielsweise nicht auf einen Wechselrichter beschränkt, der einen dreiphasigen Wechselstrom erzeugt und kann ein Wechselrichter sein, der einen anderen Wechselstrom als den dreiphasigen Wechselstrom erzeugt.
Der Leistungswandler in der vorliegenden Offenbarung ist nicht auf einen Wechselrichter beschränkt, der Gleichstrom in Wechselstrom wandelt, und kann ein Wechselrichter sein, der Gleichstrom in Gleichstrom wandelt. Ein konkretes Beispiel für solch einen Leistungswandler kann ein Spannungserhöhungswandler sein, der eine Eingangsspannung erhöht und die erhöhte Spannung ausgibt, ein Spannungsabwärtswandler, der eine Eingangsspannung herabstuft und eine niedrigere Spannung ausgibt, oder ein Erhöhungs- und Abwärtswandler, der eine Eingangsspannung erhöht oder herabstuft und ausgibt.
Diese internationale Anmeldung beansprucht die Priorität der am 5. März 2020 eingereichten japanischen Patentanmeldung Nr. 2020-038108 , deren Inhalte hierin durch Bezugnahme in ihrer Gesamtheit mit aufgenommen werden.
Bezugszeichenliste

1u, 1v, 1w: Ausgangsleitung
2: Ausgangskonnektor
2u, 2v, 2w: Ausgangsanschluss
6: Gehäuse
7: Stromkonnektor
8p: positiver Anschluss
9n: negativer Anschluss
10, 11: Konnektor
12: Sammelschiene
14u, 14v, 14w: erste Steuerelektrode
15u, 15v, 15w: zweite Steuerelektrode
16: Steuerplatine
17: Steuerschaltung
18: Treiberschaltung
19: Leistungswandlungsmodul
20: Leistungswandlungsschaltung
21u, 21v, 21w, 22u, 22v, 22w: Schaltelement
23u, 23v, 23w: erste Hauptelektrode
23up: zweite positive Struktur
23vp: dritte positive Struktur
23wp: vierte positive Struktur
24u, 24v, 24w: vierte Hauptelektrode
24up: zweite negative Struktur
24vp: dritte negative Struktur
24wp: vierte negative Struktur
25u, 25v, 25w: zweite Hauptelektrode
27up: U-Phasen-Struktur
27vp: V-Phasen-Struktur
27wp: W-Phasen-Struktur
28: Stromsensormodul
28p: Stromsensorschaltung
28u, 28v, 28w: Stromsensor
29u, 29v, 29w: dritte Hauptelektrode
30: Kühler
33a: obere Fläche
33aa: Aussparung
40: Substrat
46: Bodenfläche
48: Durchgangsloch
51: erste Kondensatorelektrode
52: zweite Kondensatorelektrode
56: Kondensator
56a: Kondensatorfläche
57: zweite positive Leitung
58: zweite negative Leitung
80: erste positive Leitung
80p: erste positive Struktur
83: positive Leitung
90: erste negative Leitung
90p: erste negative Struktur
93: negative Leitung
100, 101, 101A, 101B, 101C, 101D: Leistungswandler

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Patentliteratur

JP 2020038108 [0087]

Claims

Leistungswandler, umfassend: einen Kondensator; ein Substrat, auf dem eine Mehrzahl von Schaltelementen für Leistungswandlung montiert ist; einen Kühler zum Kühlen der Mehrzahl von Schaltelementen; ein Gehäuse, das den Kondensator, das Substrat und den Kühler aufnimmt; einen Stromkonnektor, der aus dem Gehäuse herausragt; einen Ausgangskonnektor, der aus dem Gehäuse herausragt; und eine Mehrzahl von Leitungen, die umfassen eine Mehrzahl von Stromleitungen, die jeweils mit dem Kondensator, gegebenen Schaltelementen und dem Stromkonnektor elektrisch verbunden sind, und eine Mehrzahl von Ausgangsleitungen, die jeweils mit einem gegebenen Schaltelement und dem Ausgangskonnektor elektrisch verbunden sind, wobei mindestens eine unter der Mehrzahl von Leitungen eine Leitung ist, die eine leitfähige Struktur umfasst, die auf dem Substrat ausgebildet ist.
Leistungswandler nach Anspruch 1, wobei mindestens ein Konnektor unter dem Stromkonnektor und dem Ausgangskonnektor eine Mehrzahl von Anschlüssen umfasst, die mit jeweiligen leitfähigen Strukturen gegebener Leitungen elektrisch verbunden sind.
Leistungswandler nach Anspruch 2, wobei der Konnektor und das Substrat durch ein erstes Fixierelement aneinander fixiert sind.
Leistungswandler nach Anspruch 3, wobei die Mehrzahl von Anschlüssen jeweils mit den jeweiligen leitfähigen Strukturen der gegebenen Leitungen über leitfähige erste Fixierelemente elektrisch verbunden ist.
Leistungswandler nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei mindestens eine unter der Mehrzahl von Ausgangsleitungen eine Leitung ist, die eine leitfähige Ausgangsleitungsstruktur enthält, die auf dem Substrat ausgebildet ist.
Leistungswandler nach Anspruch 5, ferner einen Stromsensor umfassend, der auf dem Substrat montiert ist, wobei der Stromsensor dafür ausgelegt ist, einen Strom zu erfassen, der in die Ausgangsleitungsstruktur fließt.
Leistungswandler nach einem der Ansprüche 1 bis 6, wobei mindestens eine unter der Mehrzahl von Stromleitungen eine Leitung ist, die eine leitfähige Stromleitungsstruktur enthält, die auf dem Substrat ausgebildet ist.
Leistungswandler nach Anspruch 7, wobei die Mehrzahl von Stromleitungen umfasst eine Mehrzahl erster Stromleitungen, die zwischen dem Stromkonnektor und dem Kondensator elektrisch verbunden sind, und eine Mehrzahl zweiter Stromleitungen, die jeweils zwischen dem Kondensator und einem gegebenen Schaltelement unter der Mehrzahl von Schaltelementen elektrisch verbunden sind, und wobei mindestens eine unter der Mehrzahl erster Stromleitungen und der Mehrzahl zweiter Stromleitungen eine Leitung ist, die die leitfähige Stromleitungsstruktur enthält, die auf dem Substrat ausgebildet ist.
Leistungswandler nach Anspruch 8, wobei die Mehrzahl zweiter Stromleitungen Leitungen sind, die jeweils eine leitfähige Stromleitungsstruktur enthalten, die auf dem Substrat ausgebildet ist.
Leistungswandler nach Anspruch 9, wobei der Kondensator eine Mehrzahl von Kondensatorelektroden enthält, die auf einer oberen Fläche des Kondensators, die einer Bodenfläche des Substrats zugewandt ist, bereitgestellt werden, und wobei die Mehrzahl von Kondensatorelektroden jeweils mit Stromleitungsstrukturen gegebener zweiter Stromleitungen elektrisch verbunden sind.
Leistungswandler nach Anspruch 10, wobei das Substrat und der Kondensator durch ein zweites Fixierelement aneinander fixiert sind.
Leistungswandler nach Anspruch 11, wobei die Mehrzahl von Kondensatorelektroden jeweils mit den Stromleitungsstrukturen der gegebenen zweiten Stromleitungen über ein leitfähiges zweites Fixierelement elektrisch verbunden sind.
Leistungswandler nach einem der Ansprüche 1 bis 12, wobei das Substrat eine Bodenfläche aufweist, die einer oberen Fläche des Kühlers zugewandt ist, und wobei die Mehrzahl von Schaltelementen auf der Bodenfläche des Substrats montiert ist.
Leistungswandler nach Anspruch 13, wobei die obere Fläche des Kühlers die Mehrzahl von Schaltelementen kontaktiert.
Leistungswandler nach Anspruch 13, wobei die obere Fläche des Kühlers Aussparungen enthält, in die die Mehrzahl von Schaltelementen jeweils eingeführt wird.
Leistungswandler nach einem der Ansprüche 1 bis 15, ferner eine Treiberschaltung umfassend, die auf dem Substrat montiert ist, wobei die Treiberschaltung dafür ausgelegt ist, die Mehrzahl von Schaltelementen zu steuern.
Leistungswandler nach Anspruch 16, ferner eine Steuerschaltung umfassend, die auf dem Substrat montiert ist, wobei die Treiberschaltung dafür ausgelegt ist, die Mehrzahl von Schaltelementen gemäß einem oder mehreren Steuersignalen, die von der Steuerschaltung zugeführt werden, anzusteuern.