DE19740542C1 - Dämpfungseinrichtung für Leistungsdioden - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Dämpfungseinrichtung für Lei­ stungsdioden mit einer mindestens einen Kondensator und mindestens einen Widerstand umfassenden RC-Kombination, die in Parallelschaltung zu der Diode mit dieser verbind­ bar ist.

Bisher wurden derartige RC-Kombinationen als vorgefertig­ te Baugruppen mit bestimmten Anschlußwerten hergestellt, die über Drähte und Anschlußlaschen mit der jeweiligen Diode oder Diodenanordnung verbunden wurden. Diese Lei­ tungen sind relativ lang und haben daher eine hohe Induk­ tivität. Dadurch erhöht sich der Widerstand der Anordnung bei hohen Frequenzen. Zudem müssen die Anschlußleitungen isoliert werden. Die teilweise notwendigen Bauelemente hoher Spannungsfestigkeit, Kapazität oder Leistung sind teuer und nicht unbedingt in den gewünschten Werten ver­ fügbar.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine platzspa­ rende induktivitätsarme RC-Kombination zur Bedämpfung von Spannungsspitzen an Leistungsdioden, speziell spannungs­ empfindlichen Schottkydioden anzugeben.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die RC-Kombination auf einer Leiterplatte angeordnet ist, die mit Anschlußfahnen zur Verbindung mit der zu bedämp­ fenden Diode verbunden ist.

Die erfindungsgemäße Lösung hat den Vorteil, daß die Lei­ terplatte in unmittelbarer Nähe der Dioden angeordnet und über breite Anschlußfahnen mit dieser verbunden werden kann. Die Beschaltungen liegen daher in unmittelbarer Nä­ he der zu bedämpfenden Diode. Die Leitungen können auf der Leiterplatte breitflächig ausgebildet werden. Bei mehrlagigen Leiterplatten können Hin- und Rückleitungen parallel verdrahtet werden. Durch die definierte Lage der Bauelemente auf der Leiterplatte können die Bauelemente eng nebeneinander und dicht an der zu bedämpfenden Diode angeordnet werden. Kritische Schaltungsteile liegen da­ durch fast induktitivätsfrei an dem zu bedämpfenden Halb­ leiterelement an. Die induktivitätsarme Verbindung wie­ derum ermöglicht eine Verkleinerung der Beschaltung und Reduzierung der Bauelemente sowie höhere Frequenzen im Betrieb. Aufwendige Vorverdrahtungen entfallen ebenso wie die Isolierung von Leitungen zur Vermeidung von Kurz­ schlüssen. Die Herstellung einer Leiterplatte erlaubt be­ sonders leicht eine genaue Bestimmung der Lage der An­ schlußfahnen, die damit einfach auf die durch beispiels­ weise eine Doppeldiode vorgegebene Geometrie angepaßt werden können.

Die Leiterbahnen können auf der Leiterplatte beidseitig ausgebildet sein. Eine weitere Reduzierung der Leitungs­ länge und damit eine Verringerung der Induktivität läßt sich dadurch erreichen, daß mindestens ein Teil der die RC-Kombination bildenden Bauteile SMD-Bauteile sind. Fer­ ner können, besonders vorteilhaft bei SMD-Bauelementen, die benötigen Kapazitäts- und Widerstandswerte durch Rei­ hen- und Parallelschaltung erzielt werden. Dies betrifft sowohl die primären Werte wie Kapazität und Widerstand als auch die sekundären wie Spannungsfestigkeit und Lei­ stung. Damit können auch sehr induktionsarme Kapazitäten erreicht werden, die als einzelnen Bauelemente nicht ver­ fügbar sind.

Die folgende Beschreibung erläutert in Verbindung mit der beigefügten Zeichnung die Erfindung anhand eines Ausfüh­ rungsbeispiels. Es zeigen:

Fig. 1 eine herkömmliche Dämpfungseinrichtung,

Fig. 2 ein Schaltbild für eine herkömmliche Dämp­ fungseinrichtung nach Fig. 1 für eine Dioden­ anordnung,

Fig. 3 eine schematische perspektivische Darstellung einer Leiterplatte mit der erfindungsgemäßen Dämpfungsanordnung und einer Doppeldiodenan­ ordnung, für die die erfindungsgemäße Dämp­ fungseinrichtung bestimmt ist,

Fig. 4 ein Schaltbild der erfindungsgemäßen Dämp­ fungseinrichtung und

Fig. 5 eine schematische Ansicht auf die in Fig. 3 dargestellte Anordnung in Richtung des Pfeiles A in Fig. 3 in montiertem Zustand.

Die in Fig. 1 dargestellte herkömmliche Dämpfungsein­ richtung umfaßt einen Schaltungskörper 10, in dem die die Dämpfungseinrichtung bildende RC-Kombination enthalten ist. Aus dem Körper 10 sind Anschlußdrähte 12 herausge­ führt, die jeweils mit einer Anschlußlasche 14 zur Ver­ bindung mit den entsprechenden Anschlüssen einer Lei­ stungsdiode versehen sind. Derartige Anordnungen sind zwar vorgefertigt im Handel, aber nicht in allen Kombina­ tionen von Kapazität, Widerstand, Spannungsfestigkeit und Leistung. Nicht dargestellt ist die gleichfalls bekannte Variante, bei der die Anschlußdrähte eines Kondensators und eines Widerstands durch Löten oder Pressen miteinan­ der und mit den Anschlußlaschen verbunden werden. Diese für spezielle Werte notwendigen Sonderanfertigungen er­ folgen meist in Handarbeit.

Fig. 2 zeigt eine Diode 16, zu der parallel eine RC- Kombination geschaltet ist, die aus einem ersten Zweig mit einem Kondensator 18 und einem hierzu in Reihe ge­ schalteten Widerstand 20 besteht. Die Bauteile 18 und 20 müssen mit ihren elektrischen Eigenschaften genau auf die Diode 16 abgestimmt sein.

Bei der in Fig. 3 dargestellten erfindungsgemäßen Lösung ist die RC-Kombination auf einer Leiterplatte 24 angeord­ net. Die einzelnen die RC-Kombination bildenden Bauteile, die hier lediglich durch einen Widerstand 26 und einen Kondensator 28 schematisch angedeutet sind, sind vorzugs­ weise in SMD-Technik ausgeführt, so daß sie direkt auf der Leiterplatte 24 montiert werden können. Reihen- und Parallelschalungen zur Erzielung spezieller Werte oder hoher Kapazitäten oder Leistungen sind problemlos mög­ lich. Selbstverständlich können die Bauteile aber auch Anschlußdrähte haben, die in entsprechende Bohrungen der Leiterplatte 24 gesteckt werden. Die Leiterplatte 24 trägt großflächige Anschlußfahnen 30 zur Verbindung mit einer Doppeldiodenanordnung 32. Dabei können für die Dop­ peldiodenanordnung 32 wahlweise drei oder vier Anschluß­ fahnen 30 vorgesehen sein, die vorzugsweise aus Kupfer bestehen. Die Anschlußfahnen 30 werden an der Diodenan­ ordnung 32 angeschraubt, wie dies in Fig. 5 dargestellt ist. Fig. 5 zeigt dabei eine spezielle Ausführungsform der oberen Anschlußfahnen. Diese sind so abgekröpft, daß über die Leiterplatte 24 hinweg eine stromführende Schie­ ne oder ein stromführendes Blech 34 geführt werden kann, an der die Diodenanordnung zusammen mit der Leiterplatte 24 angeordnet ist.

Wie man erkennt, liegt die Leiterplatte 24 eng an der Di­ odenanordnung 32. Die Leitungswege sind kurz und großflä­ chig, so daß sich induktivitätsarme Verbindungen ergeben. Die Bauteile auf der Leiterplatte 24 können ebenfalls dicht und mit sehr kurzen induktivitätsarmen Leitungswe­ gen angeordnet werden. Anstelle spezieller auf die jewei­ lige Diode abgestimmter Bauteile können Standardbauteile vorgesehen sein, wobei die für die jeweilige Diodenanord­ nung 32 erforderlichen speziellen Beschaltungswerte durch eine Mehrfachanordnung der Standardelemente erreicht wer­ den, wie dies in Fig. 4 durch gestrichelt dargestellte Bauteile angedeutet ist.

Die erfindungsgemäße Dämpfungseinrichtung ist induktivi­ tätsärmer, wodurch sie insgesamt verkleinert werden kann. Sie ist leicht und bequem in einer definierten Lage dicht an der zu bedämpfenden Diodenanordnung zu montieren. Auf­ wendige Vorverdrahtungen können entfallen.

Claims (6)

1. Dämpfungseinrichtung für Leistungsdioden mit einer mindestens einen Kondensator (26) und mindestens ei­ nen Widerstand (28) umfassenden RC-Kombination, die in Parallelschaltung zu der Diode (32) mit dieser verbindbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß die RC- Kombination (26, 28) auf einer Leiterplatte (24) an­ geordnet ist, die mit Anschlußfahnen (30) zur Verbin­ dung mit der zu bedämpfenden Diode (32) verbindbar ist.

2. Dämpfungseinrichtung nach Anspruch 1, dadurch ge­ kennzeichnet, daß die Leiterbahnen beidseitig auf der Leiterplatte (24) ausgebildet sind.

3. Dämpfungseinrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß mehrere Kondensatoren bzw. Wider­ stände parallel oder seriell kombiniert sind.

4. Dämpfungseinrichtung nach Anspruch 1, 2 oder 3, da­ durch gekennzeichnet, daß mindestens ein Teil der die RC-Kombination bildenden Bauteile SMD-Bauteile sind.

5. Dämpfungseinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß zumindest die An­ schlußfahnen (30) einer Seite derart gekröpft sind, daß die Leiterplatte nicht in die Ebene der Befesti­ gungsfläche ragt.

6. Dämpfungseinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Anschlußfahnen (30) aus Kupfer bestehen.