DE19855076A1 - DC-DC-Wandler - Google Patents

DC-DC-Wandler

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DE19855076A1
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    • H05ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
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    • HELECTRICITY
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    • H02MAPPARATUS FOR CONVERSION BETWEEN AC AND AC, BETWEEN AC AND DC, OR BETWEEN DC AND DC, AND FOR USE WITH MAINS OR SIMILAR POWER SUPPLY SYSTEMS; CONVERSION OF DC OR AC INPUT POWER INTO SURGE OUTPUT POWER; CONTROL OR REGULATION THEREOF
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    • HELECTRICITY
    • H05ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
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    • H05K7/14Mounting supporting structure in casing or on frame or rack
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    • H05K7/1432Housings specially adapted for power drive units or power converters
    • H05K7/14322Housings specially adapted for power drive units or power converters wherein the control and power circuits of a power converter are arranged within the same casing

Abstract

Ein DC-DC-Wandler mit einem Primärkreis, einem Sekundärkreis und einem den Primärkreis und den Sekundärkreis verbindenden Übertragen soll auf einfache Weise und mit geringen Kostenrealisiert werden. DOLLAR A Hierzu wird der Primärkreis auf einer Hochspannungs-Leiterplatte und der Sekundärkreis auf einer Hochstrom-Leiterplatte angeordnet, die wiederum auf einem metallischen Trägerkörper aufgebracht sind. In der Hochspannungs-Leiterplatte und/oder in der Hochstrom-Leiterplatte sind Aussparungen zur Aufnahme des Übertragers und der Leistungsbauteile von Primärkreis und Sekundärkreis vorgesehen. DOLLAR A DC-DC-Wandler zur Wandlung der Batteriespannung in Kraftfahrzeugen.

Description

Häufig müssen (bsp. von einer Batterie bereitgestellte) Gleichspannungen eines ersten Spannungswerts in Gleichspannungen eines zweiten (höheren oder niedrige­ ren) Spannungswerts gewandelt werden; als Anwendungsfälle hierzu seien Schalt­ netzteile, Solaranlagen oder Elektroantriebe von Elektrofahrzeugen genannt. Zu diesem Zweck werden DC-DC-Wandler mit Übertragern (Spulen oder Transformato­ ren) zur Spannungstransformation von einer Primärseite (dem Primärkreis) zu einer Sekundärseite (dem Sekundärkreis) eingesetzt. Oftmals bestehen die Erfordernis­ se, Gleichspannungen mit hohen Spannungswerten und Ströme mit hohen Strom­ stärken zu verarbeiten, wofür Leistungsbauteile benötigt werden. Zusätzlich müs­ sen teilweise hohe Anforderungen bezüglich der Isolation zwischen dem Primär­ kreis und dem Sekundärkreis oder/und zwischen dem Primärkreis oder dem Se­ kundärkreis und Gehäusen bzw. Gehäuseteilen etc. erfüllt werden sowie durch pa­ rasitäre Kapazitäten entstehende Ströme vermieden oder. abgeleitet (abgeschirmt) werden.
Die Schaltungsanordnung des DC-DC-Wandlers mit den Bauteilen der Primärseite, der Sekundärseite und des Übertragers wird auf einer Leiterplatte angeordnet. Die Leistungsbauteile des DC-DC-Wandlers sind jedoch auf einem separaten Träger­ körper beabstandet von der Leiterplatte aufgebracht, der zu Kühlzwecken (zur Ab­ führung der Verlustleistung der Leistungsbauteile) an einer geeigneten Kühlfläche befestigt wird (bsp. an einem Gehäuseteil oder auf einem zusätzlichen Kühlkörper); mit der übrigen Schaltungsanordnung des DC-DC-Wandlers sind die Leistungsbau­ teile über Anschlußstecker und Verbindungskabel verbunden.
Dieser Aufbau ist mit Nachteilen verbunden, da
  • - - die unterschiedlichen Anforderungen für Primärkreis und Sekundärkreis, insbe­ sondere unterschiedliche Hochspannungsanforderungen und Hochstromanfor­ derungen und die hierdurch bedingten unterschiedlichen Isolationsanforderun­ gen und unterschiedlichen Anforderungen an die Stromtragfähigkeit, bei der An­ ordnung auf einer gemeinsamen Leiterplatte (d. h. mittels einer einzigen Leiter­ plattentechnologie) nur schlecht erfüllt werden können, so daß hierdurch die Zu­ verlässigkeit und die elektrischen Eigenschaften des DC-DC-Wandlers beein­ trächtigt werden,
  • - - für die Leistungsbauteile ein separater Trägerkörper und separate Kühlflächen zur Wärmeabfuhr erforderlich sind,
  • - - die gesamte Schaltungsanordnung des DC-DC-Wandlers erst funktionsfähig ist, wenn alle Bestandteile innerhalb einer angemessenen Kühlumgebung aufgebaut und miteinander verbunden sind; der Aufbau sowie die mechanische Verbindung und die elektrische Kontaktierung ist mit einem hohen Aufwand und hohen Ko­ sten verbunden, die Schaltungsanordnung des DC-DC-Wandlers kann nicht als einzelnes Modul "an einem Stück" ausgewechselt oder getestet werden.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen DC-DC-Wandler anzugeben, der demgegenüber vorteilhafte Eigenschaften aufweist, insbesondere bei dem die elek­ trischen Eigenschaften gezielt vorgegeben werden können, der eine hohe Zuverläs­ sigkeit und einen einfachen Aufbau besitzt sowie eine einfache Fertigung mit gerin­ gen Kosten ermöglicht.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Merkmale im Kennzeichen des Patentanspruchs 1 gelöst.
Vorteilhafte Ausgestaltungen des DC-DC-Wandlers sind Bestandteil der weiteren Patentansprüche.
Die Schaltungsanordnung des DC-DC-Wandlers wird zwei getrennten Leiterplatten mit unterschiedlicher Technologie zugeordnet: einer der Primärseite zugeordneten (den Primärkreis aufnehmenden) Hochspannungs-Leiterplatte und einer der Se­ kundärseite zugeordneten (den Sekundärkreis aufnehmenden) Hochstrom- Leiterplatte; die beiden Leiterplatten (d. h. die Hochspannungs-Leiterplatte und die Hochstrom-Leiterplatte) werden auf einen geeigneten gemeinsamen metallischen (bsp. aus Aluminium bestehenden) Trägerkörper aufgebracht (bsp. aufgeklebt oder auflaminiert), an der Schnittstelle der beiden Leiterplatten ist der Übertrager auf dem Trägerkörper angeordnet.
Die elektrische Verbindung zwischen dem Primärkreis und dem Sekundärkreis (die elektrische Verbindung zwischen der Hochspannungs-Leiterplatte und der Hoch­ strom-Leiterplatte) erfolgt mittels der Anschlüsse des Übertragers und zusätzlich mittels geeigneter Verbindungselemente, vorzugsweise mittels eingepreßten Ver­ bindungselementen ("Einpreßverbindern") oder eingelöteten flexiblen Verbindungs­ elementen ("Flexverbindern"). Die Eingangsanschlüsse der Schaltungsanordnung auf der Primärseite (bsp. die Versorgungsanschlüsse auf der Hochspannungs- Leiterplatte) und die Ausgangsanschlüsse der Schaltungsanordnung auf der Se­ kundärseite (auf der Hochstrom-Leiterplatte) können mittels Einpreßtechnik reali­ siert werden (d. h. durch Stecker mit Einpreßkontakten); in den Bereichen, in denen Ströme mit hohen Stromstärken auftreten (bsp. an den Versorgungsanschlüssen) müssen Leistungs-Einpreßkontakte vorgesehen werden. Für die Ausgangsan­ schlüsse der Schaltungsanordnung auf der Hochstrom-Leiterplatte können darüber hinaus auch Schraubkontakte vorgesehen werden. Durch Verwendung von einge­ preßten Verbindungselementen (bsp. Einpreßkontakten) können zum einen die benötigten Verbindungen auf einfache Weise realisiert werden, zum andern können die ansonsten zur Realisierung der Verbindungen erforderlichen Lötprozesse (diese Lötprozesse wären zusätzlich zum Löten der übrigen Bauteile der Schaltungsan­ ordnung des DC-DC-Wandlers erforderlich) vermieden werden - d. h. man benötigt nur einen einzigen Lötprozeß.
Die Leistungsbauteile des Primärkreises und des Sekundärkreises sind nicht direkt auf der jeweiligen Leiterplatte (Hochspannungs-Leiterplatte bzw. Hochstrom- Leiterplatte) aufgebracht. Vielmehr wird zur gleichzeitigen Erfüllung der Anforde­ rungen hinsichtlich elektrischer Isolation und Wärmeabfuhr der Verlustleistung der Leistungsbauteile eine "Insert-Technik" eingesetzt (vorzugsweise eine "Keramik­ Insert-Technik"), bei der an für die Kühlung gut zugänglichen Stellen der beiden Leiterplatten, insbesondere im Randbereich der beiden Leiterplatten, Aussparun­ gen in die Leiterplatten als Aufnahmeflächen für die Leistungsbauteile eingebracht werden. In diesen Aussparungen wird jeweils eine Trägerplatte (insbesondere eine Keramikplatte, bsp. aus Aluminiumoxid Al2O3 oder aus Aluminiumnitrid AlN) auf den metallischen Trägerkörper aufgebracht und in einem ersten Klebevorgang mittels eines hochwärmeleitfähigen und isolierenden Klebers eingeklebt (bsp. mittels eines Isoliereigenschaften aufweisenden Wärmeleitklebers), der in einem anschließenden Härtevorgang ausgehärtet wird. Die Spalten zwischen den Trägerplatten und der jeweils angrenzenden Leiterplatte (Hochspannungs-Leiterplatte bzw. Hochstrom- Leiterplatte) werden durch den Kleber abgedichtet und hierdurch bezüglich der Isolationsanforderungen unzulässige Kriechstrecken vermieden (als Sicherheitsab­ stand zur Vermeidung von Überschlägen bei Überspannungen). Auf diese Träger­ platten wird nach dem Lotpastendruck auf die beiden Leiterplatten (Hochspan­ nungs-Leiterplatte und Hochstrom-Leiterplatte) in einem zweiten Klebevorgang der hochwärmeleitfähige und isolierende Kleber im Bereich der Aufnahmeflächen für die Leistungsbauteile aufgebracht (bsp. durch Dispension). Die Bestückung der Trägerplatten mit den Leistungsbauteilen kann für alle Trägerplatten gleichzeitig in einem Prozeßschritt erfolgen. Anschließend werden die Leistungsbauteile und die übrigen Bauteile (bsp. SMD-Bauelemente) mit den beiden Leiterplatten elektrisch verbunden, bsp. mittels eines Reflow-Lötprozesses, wobei auch der hochwärmeleit­ fähige und isolierende Kleber zwischen den Leistungsbauteilen und der jeweiligen Trägerplatte aushärtet. Hierdurch kann eine gute Wärmeabfuhr der Verlustleistung der Leistungsbauteile, eine hohe thermomechanische Stabilität und eine hohe Zu­ verlässigkeit der Verbindung erreicht werden.
Unterhalb des metallischen Trägerkörpers können geeignete Kühlmittel vorgesehen werden. Insbesondere in denjenigen Bereichen, in denen sich Bauteile mit hoher Verlustleistung befinden, wird die Verlustwärme mittels Flüssigkeitskühlung, ggf. in Kombination mit Luftkühlung, abgeführt.
Die Hochspannungs-Leiterplatte zur Aufnahme bzw. Kontaktierung der Bauteile des Primärkreises ist so ausgebildet, daß die auftretenden hohen geschalteten Span­ nungen bzw. die schnellen Änderungen der hohen Spannungen verarbeitet werden können: hierzu ist ein mehrlagiger Aufbau der Hochspannungs-Leiterplatte vorge­ sehen, d. h. ein Aufbau mit mehreren Leiterbahnebenen (bsp. ein vierlagiger Aufbau mit einer Gesamtdicke von bsp. 1.2 mm), wobei durch Einbringen zusätzlicher Pre­ preg-Schichten erreicht wird, daß zwischen den verschiedenen Lagen (den ver­ schiedenen Leiterbahnebenen) die geforderte Isolation gewährleistet ist. In den Bereichen, in denen parasitäre Ströme verursachende schnelle Änderungen der hohen Spannungen auftreten, wird die unterste Leiterbahnebene zur Abschirmung verwendet. Zur Reduzierung der Kapazität und damit der kapazitiven Kopplung zwi­ schen der Hochspannungs-Leiterplatte und dem metallischen Trägerkörper ist auf der Unterseite der Hochspannungs-Leiterplatte eine dickere isolierende Schicht (Polymerschicht) aufgebracht (bsp. auflaminiert), bsp. eine Schichtenfolge aus ei­ ner Vielzahl von Prepreg-Schichten (Schichtdicke bsp. 1.2 mm). Zur potentialmäßi­ gen Anbindung (der Oberfläche) der Hochspannungs-Leiterplatte (zur Kontaktie­ rung der Bauelemente des Primärkreises mit weiteren Bauteilen) können geeignete Kontaktierungselemente vorgesehen werden, bsp. in die Hochspannungs- Leiterplatte eingebrachte Kontaktierungsstifte, so daß eine elektrische Verbindung ohne Lötprozesse realisiert werden kann. Die Bauteile des Primärkreises (mit Aus­ nahme der Leistungsbauteile) können auf der Hochspannungs-Leiterplatte entwe­ der als SMD-Bauelemente oder/und in Durchstecktechnik aufgebracht werden (hierbei werden die Anschlußpins der Bauteile durch die Leiterplatte durchge­ steckt), weshalb im Bereich dieser Bauteile unterhalb der Hochspannungs- Leiterplatte kein metallischer Trägerkörper vorhanden ist.
Die Hochstrom-Leiterplatte zur Aufnahme bzw. Kontaktierung der Bauteile des Se­ kundärkreises ist so ausgebildet, daß die auftretenden hohen Stromstärken verar­ beitet werden können: die Hochstrom-Leiterplatte kann hierzu je nach Strombela­ stung mehrlagig aufgebaut sein (aus mehreren Lagen bestehen, bsp. aus zwei oder vier Lagen), d. h. die Stromführung kann in mehreren Leiterbahnebenen parallelge­ schaltet erfolgen. Eine Lage der Hochstrom-Leiterplatte besteht bsp. aus FR4- Material und einer dicken (bsp. aus Kupfer bestehenden) Metallschicht zur Reali­ sierung der Leiterbahnen dieser Leiterbahnebene, wobei bei einem mehrlagigen Aufbau die beiden Außenlagen eine größere Schichtdicke der Metallschicht als die Innenlagen aufweisen. Bsp. besitzen die Leiterbahnen bei einem zweilagigen Auf­ bau der Hochstromleiterplatte eine Schichtdicke (Dicke der Kupferschichten) im Bereich von 130 µm bis 250 µm. Die Strombelastung der Leitbahnstruktur und damit der Hochstrom-Leiterplatte kann je nach Anforderung durch Parallelschal­ tung mehrerer Lagen (verschiedener Leiterbahnebenen) vergrößert werden; der hierdurch entstehende Multilayer-Aufbau dient hier also zur Vergrößerung des Querschnitts der Leiterbahnen. Durch die großflächige Verklebung (Auflaminierung) der Hochstrom-Leiterplatte mit dem metallischen Trägerkörper kann zusätzlich Wärme der Hochstrom-Leiterplatte und der auf dieser Hochstrom-Leiterplatte an­ geordneten Bauteile abgeführt werden. Bei einer mehrlagigen Hochstrom- Leiterplatte können die Innenlagen (Leiterbahnebenen) als "Signalleitungen" zur Weiterleitung bestimmter Signale (bsp. von Sensorsignalen) genutzt werden. Zur potentialmäßigen Anbindung (der Oberfläche) der Hochstrom-Leiterplatte (zur Kontaktierung der Bauteile des Sekundärkreises mit weiteren Bauteilen) können geeignete Kontaktierungselemente in die Hochstrom-Leiterplatte eingebracht wer­ den (bsp. eingepreßte Kontaktierungsstifte mit Sockeln), so daß eine elektrische Verbindung ohne Lötprozesse realisiert werden kann. Die Bauteile des Sekundär­ kreises (mit Ausnahme der Leistungsbauteile) sind auf der Hochstrom-Leiterplatte entweder als Einpreßteile mittels Einpreßstiften aufgebracht oder/und in Durch­ stecktechnik, falls im Bereich der Bauteile unterhalb der Hochspannungs- Leiterplatte kein metallischer Trägerkörper vorhanden ist.
Die Schaltungsanordnung des DC-DC-Wandlers weist einen kompakten Aufbau und eine hohe Zuverlässigkeit auf und kann mit geringen Kosten realisiert werden, da
  • - - Primärkreis, Sekundärkreis und Übertrager in einem modularen Aufbau als ei­ genständige Funktionseinheiten realisiert sind, die separat ausgetauscht und ge­ testet werden können,
  • - - unterschiedliche und für den jeweiligen Anwendungsfall bzw. Einsatzbereich optimierte Leiterplattentechnologien für Primärkreis und Sekundärkreis einge­ setzt werden können und die Spezifikationen der je veiligen Leiterplatte ent­ sprechend dem jeweiligen Anwendungsfall bzw. den jeweiligen Anforderungen vorgegeben werden können,
  • - - aufgrund des Einsatzes spezieller Verbindungselemente in Einpreßtechnik der Aufwand für die Verbindung des Primärkreises mit dem Sekundärkreis und für die externen Anschlüsse der Bauteile von Primärkreis und Sekundärkreis gering ist und hierzu kein zusätzlicher Lötprozeß erforderlich ist.
Im folgenden wird ein Ausführungsbeispiel - ein in einem Elektrofahrzeug eingesetz­ ter DC-DC-Wandler - im Zusammenhang mit der Zeichnung (Fig. 1 und 2) be­ schrieben.
Hierbei ist der DC-DC-Wandler in der Fig. 1 in Draufsicht und in der Fig. 2 in ei­ ner Schnittzeichnung dargestellt.
Der Elektroantrieb des Elektrofahrzeugs wird von einer Nauptbatterie mit einer Bat­ teriespannnung von bsp. ca. 300 V betrieben, so daß ein DC-DC-Wandler erforder­ lich ist, um die auch im Bordnetz des Elektrofahrzeugs gebräuchliche niedrigere Bordspannung (bsp. 12 V) bereitzustellen und um die Hilfsbatterie mit einer Batte­ riespannnung von bsp. 12 V zu laden. Um die hierbei auftretenden hohen Ströme (Stromstärke bis 100 A) liefern zu können, wird ein Hochleistungs-DC-DC-Wandler eingesetzt, dessen Primärseite als Hochspannungs-Schaltungsanordnung und des­ sen Sekundärseite als Hochstrom-Schaltungsanordnung realisiert ist.
Der Primärkreis 10 (die Hochspannungs-Schaltungsanordnung) ist - mit Ausnahme ihrer Leistungsbauteile 14 - auf einer Hochspannungs-Leiterplatte 11 aufgebracht, die bsp. eine Fläche von 178 mm × 126 mm und eine Dicke von 2.4 mm aufweist. Der Sekundärkreis 20 (die Hochstrom-Schaltungsanordnung) ist - mit Ausnahme ihrer Leistungsbaüteile 24 - auf einer Hochstrom-Leiterplatte 21 aufgebracht, die bsp. eine Fläche von 82 mm × 101 mm und ebenfalls eine Dicke von 2.4 mm auf­ weist. Der gemeinsame Trägerkörper 30 zur Aufnahme der Hochspannungs- Leiterplatte 11, der Hochstrom-Leiterplatte 21 und des Übertragers 35 besteht bsp. aus Aluminium und besitzt bsp. eine Fläche von 267 mm × 183 mm sowie eine Dicke von 4 mm.
Die Hochspannungs-Leiterplatte 11 besitzt bsp. einen vierlagigen Aufbau (sie be­ steht aus vier Lagen 111), wobei jede Lage 111 aus einer Schicht aus FR4-Material und einer Leiterbahnschicht aus Kupfer gebildet wird. Die Hochspannungs- Leiterplatte 11 weist eine Gesamtdicke von bsp. 2.4 mm auf, wobei die Leiterbahn­ schichten der beiden Innenlagen eine Dicke von bsp. 35 µm und die Leiterbahn­ schichten der beiden Außenlagen eine Dicke von bsp. 50 µm aufweisen; damit die Gesamtdicke der Hochspannungs-Leiterplatte 11 von 2.4 mm erreicht wird, ist eine Ausgleichsschicht 112 mit einer Dicke von bsp. 1.2 mm vorgesehen. Die Bauteile 15 des Primärkreises 10 (der Hochspannungs-Schaltungsanordnung) werden - mit Ausnahme ihrer Leistungsbauteile 14 - bsp. als SMD-Bauteile auf die Hochspan­ nungs-Leiterplatte 11 aufgebracht.
Die Hochstrom-Leiterplatte 21 besitzt bsp. einen vierlagigen Aufbau (sie besteht aus vier Lagen 211), wobei jede Lage 211 aus einer Schicht aus FR4-Material und einer Leiterbahnschicht aus Kupfer gebildet wird. Die Hochstrom-Leiterplatte 21 weist eine Gesamtdicke von bsp. 2.4 mm, wobei die Leiterbahnschichten der bei­ den Innenlagen eine Dicke von bsp. 105 µm und die Leiterbahnschichten der bei­ den Außenlagen eine Dicke im Bereich von 130 µm bis 250 µm aufweisen. Die Bau­ teile 25 des Sekundärkreises 20 (der Hochstrom-Schaltungsanordnung) werden - mit Ausnahme ihrer Leistungsbauteile 24 - in Einpreßtechnik auf die Hochstrom- Leiterplatte 21 aufgebracht.
Der Primärkreis 10 (die Hochspannungs-Schaltungsanordnung) wird mit dem Se­ kundärkreis 20 (der Hochstrom-Schaltungsanordnung) einerseits mittels der An­ schlüsse des Übertragers 35 und andererseits mittels als Einpreßstifte ausgebilde­ ten Kontaktierungselementen 34 elektrisch verbunden. Die Bohrungen für die Ein­ preßstifte 34 bilden Durchkontaktierungen über alle vier Lagen 111, 211 (Leiter­ bahnebenen) von Hochspannungs-Leiterplatte 11 und Hochstrom-Leiterplatte 21, wobei die Bohrungen mit einer galvanisch erzeugten Kupferschicht ausgekleidet und heißluftverzinnt sind.
Die Hochspannungs-Leiterplatte 11 weist eine Aussparung 12 zur Aufnahme der Leistungsbauteile 14 des Primärkreises 10 auf, die Hochstrom-Leiterplatte 21 eine Aussparung 22 zur Aufnahme der Leistungsbauteile 24 des Sekundärkreises 20; an der Verbindungsstelle 31 von Hochspannungs-Leiterplatte 11 und Hochstrom- Leiterplatte 12 ist eine weitere Aussparung 32 zur Aufnahme des Übertragers 35 (bsp. des Kerns eines Planar-Transformators) vorgesehen. Unter Verwendung eines hochwärmeleitfähigen und isolierenden Klebers wird in der Aussparung 12 der Hochspannungs-Leiterplatte 11 die Klebeschicht 18 gebildet und der Keramikträ­ ger 17 eingeklebt, in der Aussparung 22 der Hochstrom-Leiterplatte 21 wird die Klebeschicht 28 gebildet und der Keramikträger 27 eingeklebt. Unter Verwendung des hochwärmeleitfähigen und isolierenden Klebers wird auf dem Keramikträger 17 die Klebeschicht 19 und auf dem Keramikträger 27 die Klebeschicht 29 gebildet, auf die die Leistungsbauteile 14 des Leistungsteils 13 des Primärkreises 10 und die Leistungsbauteile 24 des Leistungsteils 23 des Sekundärkreises 20 aufgebracht werden. Bsp. müssen die Leistungsbauteile 14 des Leistungsteils 13 des Primär­ kreises 10 Spannungen im Bereich von 150 V bis 350 V und Ströme mit Stromstär­ ken bis zu 8 A verarbeiten können, die Leistungsbauteile 24 des Leistungsteils 23 des Sekundärkreises 20 Spannungen von ca. 14 V und Ströme mit Stromstärken bis 80 A oder 100 A.
Die Kühlung der Hochspannungs-Leiterplatte 11 und der Hochstrom-Leiterplatte 21 (insbesondere der Leistungsbauteile 14 des Primärkreises 10 und der Leistungs­ bauteile 24 des Sekundärkreises 20) erfolgt bsp. mittels eines in einem Kühlkörper 40 integrierten gemeinsamen Kühlkreislaufs 41 unter Verwendung einer Mischung von Wasser und Frostschutzmittel als Kühlmedium 42; der Kühlkreislauf 41 ist ins­ besondere unterhalb der die Aussparungen 12, 22 aufweisenden Bereiche von Hochspannungs-Leiterplatte 11 und Hochstrom-Leiterplatte 21 angeordnet, d. h. in den Bereichen, in denen sich die Leistungsbauteile 14, 24 der Leitungsteile 13, 23 von Primärkreis 10 und Sekundärkreis 20 befinden. Der gemeinsame Trägerkörper 30 ist auf dem Kühlkörper 40 entweder mitttels einer Wärmeleitschicht oder einer Klebeschicht 43 aufgebracht und mittels Befestigungselementen 44, bsp. mittels zwei Schrauben, verbunden.

Claims (6)

1. DC-DC-Wandler, mit
  • - einem auf einer Hochspannungs-Leiterplatte (11) angeordneten Primärkreis (10),
  • - einem auf einer Hochstrom-Leiterplatte (21) angeordneten Sekundärkreis (20),
  • - einem den Primärkreis (10) und den Sekundärkreis (20) verbindenden Übertra­ ger (35),
  • - einem metallischen Trägerkörper (30) zur Aufnahme von Hochspannungs- Leiterplatte (11), Hochstrom-Leiterplatte (21) und Übertrager (35),
  • - Aussparungen (12, 22, 32) in der Hochspannungs-Leiterplatte (11) und/oder in der Hochstrom-Leiterplatte (21) zur Aufnahme des Übertragers (35) und der Lei­ stungsbauteile (14, 24) von Primärkreis (10) und Sekundärkreis (20).
2. DC-DC-Wandler nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Primärkreis (10) und der Sekundärkreis (20) durch die Anschlüsse des Übertragers (35) und über Kontaktierungselemente (34) verbunden sind.
3. DC-DC-Wandler nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß als Kontaktie­ rungselemente (34) Einpreßstifte vorgesehen sind.
4. DC-DC-Wandler nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß zur Aufnahme der Leistungsbauteile (14, 24) von Primärkreis (10) und Se­ kundärkreis (20) keramische Trägerplatten (17, 27) in die Aussparungen (12, 22) in der Hochspannungs-Leiterplatte (11) und/oder in der Hochstrom- Leiterplatte (21) mittels einer ersten Klebeschicht (18, 28) eingeklebt sind.
5. DC-DC-Wandler nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Leistungs­ bauteile (14, 24) auf die keramischen Trägerplatten (17, 27) mittels einer zwei­ ten Klebeschicht (19, 29) aufgebracht sind.
6. DC-DC-Wandler nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, daß die erste Klebeschicht (18, 28) und die zweite Klebeschicht (19, 29) mittels eines hochwärmeleitfähigen und isolierenden Klebers realisiert sind.
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