DE4421358A1 - Gleichrichteranordnung, vorzugsweise für einen Drehstromgenerator für Kraftfahrzeuge - Google Patents
Gleichrichteranordnung, vorzugsweise für einen Drehstromgenerator für KraftfahrzeugeInfo
- Publication number
- DE4421358A1 DE4421358A1 DE4421358A DE4421358A DE4421358A1 DE 4421358 A1 DE4421358 A1 DE 4421358A1 DE 4421358 A DE4421358 A DE 4421358A DE 4421358 A DE4421358 A DE 4421358A DE 4421358 A1 DE4421358 A1 DE 4421358A1
- Authority
- DE
- Germany
- Prior art keywords
- rectifier arrangement
- phase
- heat sink
- diodes
- arrangement according
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L25/00—Assemblies consisting of a plurality of individual semiconductor or other solid state devices ; Multistep manufacturing processes thereof
- H01L25/03—Assemblies consisting of a plurality of individual semiconductor or other solid state devices ; Multistep manufacturing processes thereof all the devices being of a type provided for in the same subgroup of groups H01L27/00 - H01L33/00, or in a single subclass of H10K, H10N, e.g. assemblies of rectifier diodes
- H01L25/10—Assemblies consisting of a plurality of individual semiconductor or other solid state devices ; Multistep manufacturing processes thereof all the devices being of a type provided for in the same subgroup of groups H01L27/00 - H01L33/00, or in a single subclass of H10K, H10N, e.g. assemblies of rectifier diodes the devices having separate containers
- H01L25/11—Assemblies consisting of a plurality of individual semiconductor or other solid state devices ; Multistep manufacturing processes thereof all the devices being of a type provided for in the same subgroup of groups H01L27/00 - H01L33/00, or in a single subclass of H10K, H10N, e.g. assemblies of rectifier diodes the devices having separate containers the devices being of a type provided for in group H01L29/00
- H01L25/112—Mixed assemblies
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
- H02K11/00—Structural association of dynamo-electric machines with electric components or with devices for shielding, monitoring or protection
- H02K11/04—Structural association of dynamo-electric machines with electric components or with devices for shielding, monitoring or protection for rectification
- H02K11/049—Rectifiers associated with stationary parts, e.g. stator cores
- H02K11/05—Rectifiers associated with casings, enclosures or brackets
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02M—APPARATUS 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
- H02M7/00—Conversion of ac power input into dc power output; Conversion of dc power input into ac power output
- H02M7/003—Constructional details, e.g. physical layout, assembly, wiring or busbar connections
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L2924/00—Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
- H01L2924/0001—Technical content checked by a classifier
- H01L2924/0002—Not covered by any one of groups H01L24/00, H01L24/00 and H01L2224/00
Description
Die Erfindung betrifft eine Gleichrichteranordnung,
vorzugsweise für einen Drehstromgenerator für Kraft
fahrzeuge, nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
Gleichrichteranordnungen für Drehstromgeneratoren
sind bekannt. Sind die Drehstromgeneratoren bei
spielsweise zu einer Bordnetzversorgung in Kraftfahr
zeugen eingesetzt, muß der in den Drehstromgenera
toren erzeugte dreiphasige Wechselstrom wegen der im
Kraftfahrzeug erforderlichen Batterieladung gleichge
richtet werden. Hierzu sind Halbleiter-Leistungs
dioden vorgesehen, die in einer Drehstrom-Brücken
schaltung zusammengeschaltet sind. Dabei ist jeder
Halbwelle jeder Phase eine Leistungsdiode zugeordnet,
so daß bei einer Vollweggleichrichtung die Drehstrom-
Brückenschaltung aus insgesamt sechs Leistungsdioden
gebildet wird. Hierbei sind drei Plusdioden für die
Plusseite und drei Minusdioden für die Minusseite
geschaltet. Bekanntermaßen werden die Leistungsdioden
als Einpreßdioden ausgebildet, wobei Leistungsdioden
gleicher Polarität jeweils in einem Kühlkörper ein
gepreßt sind. Die Kühlkörper sind dabei sandwichartig
mit einem dazwischen liegenden Isolierteil, welches
die elektrischen Verbindungen zwischen den Leistungs
dioden und der Drehstromwicklung aufnimmt, zusammen
gefügt. Ein Einpreßsockel der Einpreßdioden übernimmt
dabei gleichzeitig eine dauerhafte thermische und
elektrische Verbindung der Leistungsdioden zum Kühl
körper. Eine derartige aus Einpreßdioden bestehende
Drehstrom-Brückenschaltung ist nur mit sehr hohem
Aufwand herstellbar (s. DE 40 18 710 A1 entspricht US
50 28 057).
Mit der erfindungsgemäßen Gleichrichteranordnung ge
mäß der im Anspruch 1 genannten Merkmale ist es dem
gegenüber möglich, die Gleichrichteranordnung einfach
und kostengünstig herzustellen und Ermüdungserschei
nungen der thermisch und elektrisch leitenden Verbin
dungen der Gleichrichteranordnung während des Be
triebes weitgehend zu minimieren. Dadurch, daß die
Leistungsdioden als Diodenchips ausgebildet sind und
eine elektrisch leitende Verbindung der Leistungs
dioden zu den Phasen des Drehstroms über jeweils ein
Federelement erfolgt, ist einerseits ein einfacher
Aufbau der gesamten Gleichrichteranordnung gegeben,
der mit einem reduzierten Fertigungsaufwand und damit
kostengünstig herstellbar ist. Darüber hinaus läßt
sich die Gleichrichteranordnung sehr robust aufbauen,
so daß selbst bei hoher Beanspruchung eine große
Sicherheit gegen mechanische, thermische und che
mische Ermüdung gegeben ist.
Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung
ergeben sich aus den übrigen in den Unteransprüchen
genannten Merkmalen.
Die Erfindung wird nachfolgend in einem Ausführungs
beispiel anhand der zugehörigen Zeichnungen näher
erläutert. Es zeigen:
Fig. 1 das elektrische Schaltbild einer Gleichrich
teranordnung als Drehstrom-Brückenschaltung;
Fig. 2 eine Schnittdarstellung durch einen Bereich
einer endmontierten Gleichrichteranordnung;
Fig. 3 eine Draufsicht auf eine Gleichrichteranord
nung gemäß Fig. 2;
Fig. 4 eine Schnittdarstellung eines Diodenchips;
Fig. 5 eine Draufsicht auf einen Diodenchip;
Fig. 6 eine Draufsicht auf eine Anschlußplatte;
Fig. 7 einen Pluskühlkörper in Draufsicht (a) und
Rückansicht (b);
Fig. 8 einen Minuskühlkörper in Draufsicht (a) und
Rückansicht (b) und
Fig. 9 in einer gläsernen Draufsicht eine fertig
montierte Gleichrichteranordnung.
In der Fig. 1 ist das elektrische Schaltbild einer
Gleichrichteranordnung für einen Drehstromgenerator
gezeigt. Die Phasen U, V, W der Statorwicklung des
nicht dargestellten Drehstromgenerators sind mit
einer Drehstrom-Brückenschaltung 10 verbunden, wobei
jeder Phase eine Plusdiode 12 und eine Minusdiode 14
zugeschaltet sind. Die Anoden der Minusdioden 14 sind
mit einer Anschlußklemme 16 und die Katoden der Plus
dioden 12 mit einer Anschlußklemme 18 verbunden. Die
Anschlußklemmen 16 und 18 sind über hier nicht darge
stellte Schalter mit elektrischen Verbrauchern in
Kraftfahrzeugen und mit einer ebenfalls nicht darge
stellten Kfz-Akkumulatorbatterie verbunden. Weiterhin
ist jede Phase U, V, W mit einer Erregerdiode 20
verbunden, deren zusammengeschaltete Katoden über
Schleifringe zu einer nicht dargestellten Erreger
wicklung im Läufer des Drehstromgenerators führen.
Jede der Plusdioden 12 und Minusdioden 14 läßt eine
Halbwelle des einphasigen Wechselstroms durch, mit
dessen Phase sie verbunden sind. Die Plusdioden 12
lassen die positiven Halbwellen und die Minusdioden 14
die negativen Halbwellen durch. Im Ergebnis ent
steht aus dem dreiphasigen Wechselstrom des Dreh
stromgenerators ein resultierender leichtwelliger
Gleichstrom. Während des Generatorbetriebes entsteht
dabei in den Dioden 12 und 14 eine Verlustwärme, die
auf geeignete Weise abgeführt werden muß.
In der Fig. 2 ist eine Schnittdarstellung durch ei
nen Teilbereich einer fertigmontierten, hier allge
mein mit 22 bezeichneten, Gleichrichteranordnung ge
zeigt. Anhand der Fig. 2 soll der Grundgedanke der
vorliegenden Erfindung verdeutlicht werden. Es ist
jeweils eine Minusdiode 14 und eine Plusdiode 12 der
Drehstrom-Brückenschaltung 10 gezeigt, deren konkre
ter Aufbau anhand der Fig. 4 und 5 noch verdeut
licht wird. Die Minusdiode 14 ist auf einem Minus
kühlkörper 24 thermisch und elektrisch leitend ange
ordnet. Die Plusdiode 12 ist auf einem Pluskühlkörper
26 ebenfalls thermisch und elektrisch leitend ange
ordnet. Die Kühlkörper 24 und 26 besitzen hierzu
beispielsweise podestartige Vorsprünge 28, auf denen
die Dioden 12 beziehungsweise 14 beispielsweise an
gelötet sind. Die Vorsprünge 28 können beispielsweise
durch entsprechende Vertiefungen 29 in den Kühlkör
pern 24 beziehungsweise 26 erzielt werden. Zur Ver
größerung der wirksamen Kühlfläche können die Kühl
körper 24 und 26, wie in Fig. 2 angedeutet, an ihren
Außenflächen Kühlzapfen 30 aufweisen.
Zwischen den Kühlkörpern 24 und 26 ist eine Anschluß
platte 32 angeordnet, so daß sich insgesamt ein sand
wichartiger Aufbau der Gleichrichteranordnung 22,
nämlich aus dem Minuskühlkörper 24, der Anschluß
platte 32 und dem Pluskühlkörper 26 ergibt. Die An
schlußplatte 32 weist ein noch zu erläuterndes Stanz
gitter 34 auf, das mit Ausnahme von Anschluß- und
Federbereichen von einem Isoliermaterial 36 ummantelt
ist. Das Isoliermaterial 36 verhindert eine elek
trisch leitende Verbindung einerseits zwischen dem
Minuskühlkörper 24 und dem Pluskühlkörper 26 und
andererseits zwischen dem Stanzgitter 34 und den
Kühlkörpern 24 beziehungsweise 26. Im Bereich der
Minusdiode 14 besitzt die Anschlußplatte 32 eine
durchgehende Aussparung 38, so daß sich hier ein
Hohlraum 40 ergibt. Im Bereich der Plusdiode 12 be
sitzt die Anschlußplatte 32 eine weitere durchgehende
Aussparung 42, so daß sich hier ein Hohlraum 44
ergibt.
Das Stanzgitter 34 bildet innerhalb der Hohlräume 40
und 44 jeweils eine mäanderförmig verlaufende Feder
46 beziehungsweise 48 aus. Die Feder 46 ist dabei so
vorgespannt, daß sie die Minusdiode 14 kontaktiert,
und die Feder 48 ist so vorgespannt, daß sie die
Plusdiode 12 kontaktiert. Die Kontaktierung zwischen
der Feder 46 beziehungsweise 48 mit den Dioden 14
beziehungsweise 12 kann entweder ausschließlich durch
eine Federkraft entsprechend der Vorspannung der Fe
dern 46 und 48 erfolgen oder diese sind zusätzlich an
den Dioden 14 beziehungsweise 12 beispielsweise an
gelötet beziehungsweise angeschweißt. Das Stanzgitter
34 bildet neben den Federn 46 und 48 noch Leiter
bahnen 50 (Fig. 3) aus, die mit einer Anschlußklemme
52 versehen sind, an die eine der Phasen U, V oder W
des Drehstromgenerators anschließbar ist. Der in
Fig. 2 gezeigte Ausschnitt der Gleichrichteranordnung
bildet somit die Anordnung zur Gleichrichtung einer
der Phasen des dreiphasigen Wechselstroms des Dreh
stromgenerators. Die gesamte Gleichrichteranordnung
22 besitzt demnach insgesamt drei der in Fig. 2
gezeigten Bereiche, die vollkommen analog ausgebildet
sind.
Anhand der Fig. 3 wird deutlich, daß das Stanzgitter
34 für eine Phase jeweils aus den Federn 46 und 48
wenigstens einer Leiterbahn 50 sowie einer Anschluß
klemme 52 und die Federn 46 und 48 miteinander ver
bindende Bereiche 54 besteht. Das Stanzgitter 34 kann
beispielsweise aus einem in entsprechender Größe
vorliegenden plattenförmigen Material ausgestanzt
werden, so daß sich die erwähnten einzelnen Struk
turen ergeben. Nach erfolgter Stanzung werden die
Federn 46 beziehungsweise 48 entsprechend plastisch
verformt, so daß sich eine Vorspannung der Federn 46
beziehungsweise 48 in Richtung der Minusdiode 14
beziehungsweise der Plusdiode 12 ergibt. Die Federn
46 beziehungsweise 48 weisen eine möglichst weiche
Kennlinie auf, so daß nach der Montage der Anschluß
platte 32 ein kontinuierlicher Druck auf die Dioden
14 beziehungsweise 12 ausgeübt wird. Die für jede
Phase U, V, W erforderlichen Stanzgitter werden vor
der Montage mit dem Isoliermaterial 36 ummantelt, so
daß sich die Anschlußplatte 32 ergibt. Die Anschluß
platte 32 weist somit insgesamt die Stanzgitter 34
der jeweiligen Phasen U, V und W auf. Die Stanzgitter
34 bestehen beispielsweise aus Reinkupfer oder höher
wertigen Bronzen. Die Anschlußplatte 32 weist im Be
reich der Hohlräume 40 beziehungsweise 44 mindestens
einen weiteren Hohlraum 56 auf, die jeweils über we
nigstens einen Kanal 58 des Kühlkörpers 24 bezie
hungsweise 26 mit den Hohlräumen 40 beziehungsweise
44 in Verbindung stehen. Die Bereiche 60 der An
schlußplatte 32, die zwischen den Hohlräumen 56 und
40 beziehungsweise 56 und 44 liegen, sind etwas höher
ausgebildet als die gesamte Anschlußplatte 32. Die
Bereiche 60 greifen dabei in örtliche Vertiefungen 62
der um die Vorsprünge 28 herumgeführten Kanäle 58 der
Kühlkörper 24 beziehungsweise 26 zumindest teilweise
ein. Im Bereich des Hohlraums 44 weist der Minus
kühlkörper 24 eine Montageöffnung 64 auf, die durch
einen Deckel 66 verschließbar ist.
Bei der Montage der Gleichrichteranordnung 22 wird
folgendermaßen vorgegangen. Die Einzelteile der
Gleichrichteranordnung 22 werden separat vorbereitet.
So können die Minuskühlkörper 24 und Pluskühlkörper
26 beispielsweise durch Druckgießen und gegebenen
falls durch anschließende spanende Bearbeitung ihre
gewünschte Formgebung erhalten. Der Minuskühlkörper
24 kann dabei vorteilhafterweise gleichzeitig als
Schleifringlagerschild für den Drehstromgenerator
ausgebildet sein, so daß auf die zusätzliche Anord
nung eines Minuskühlkörpers verzichtet werden kann.
Weiterhin werden die Stanzgitter 34 entsprechend der
gewünschten Kontur ausgestanzt und zu der Anschluß
platte 32 umspritzt. Nach dem Herstellen der An
schlußplatte 32 werden die Federn 46 und 48 im Be
reich der Aussparungen 40, 44 entsprechend plastisch
verformt.
In einem ersten Montageschritt werden die als Dioden
chips ausgebildeten Minusdioden 14 an dem Minuskühl
körper 24 beispielsweise durch Anlöten auf die be
reits erwähnten Vorsprünge 28 befestigt. Die eben
falls als Diodenchips ausgebildeten Plusdioden 12
werden in analoger Weise auf dem Pluskühlkörper 26
befestigt. Die vorgefertigte Anschlußplatte 32 wird
nunmehr lageorientiert an dem Minuskühlkörper 24
befestigt, beispielsweise angenietet. Die Lageorien
tierung der Anschlußplatte 32 erfolgt so, daß die
Bereiche 60 der Anschlußplatte 32 in den Vertiefungen
62 des Minuskühlkörpers 24 zumindest teilweise ein
greifen. Durch die Montage der Anschlußplatte 32
drückt die Feder 46 durch ihre Vorspannung auf die
Minusdioden 14, so daß entsprechend der gewählten
Vorspannung ein ausreichend großer Kontaktdruck ge
geben ist. Die Feder 46 kann zusätzlich an den Minus
dioden 14 angelötet oder angeschweißt werden. Das
kann beispielsweise mittels eines Lasers
erfolgen.
In einem nächsten Schritt wird der Pluskühlkörper 26
an den Verbund aus dem Minuskühlkörper 24 und der
Anschlußplatte 32 lageorientiert befestigt, bei
spielsweise angeschraubt. Hierdurch kommen die Plus
dioden 12 in dem Hohlraum 44 zu liegen und drücken
gegen die vorgespannte Feder 48, so daß ein genügend
großer Kontaktdruck zwischen den Plusdioden 12 und
den Federn 48 vorliegt. Die Federn 48 können eben
falls zusätzlich an den Plusdioden 12 angelötet wer
den. Hierzu dient die Montageöffnung 64 in dem Minus
kühlkörper 24, durch die ein entsprechendes Kontak
tieren der Feder 48 mit der Plusdiode 12 erfolgen
kann. Nach erfolgter Kontaktierung wird die Montage
öffnung 64 mit dem Deckel 66 luftdicht verschlossen.
Durch die Vorspannung der Federn 46 und 48 wird ein
während des Betriebes der Gleichrichteranordnung 22
kontinuierlicher Kontaktdruck auf die Dioden 14 be
ziehungsweise 12 aufrechterhalten.
In einem nächsten Schritt werden die verbliebenen
Hohlräume 40 und 44 vergossen beziehungsweise ausge
schäumt. Eine Vergußmasse wird beispielsweise unter
Druck in die zuvor evakuierten Hohlräume gepreßt und
füllt diese so sicher aus. Alternativ dazu kann die
Verguß- oder Ausschäummasse auch vor dem Aufsetzen
des Deckels 66 in die Hohlräume 40 und 44 eingefüllt
werden. Durch diesen Vakuum-Druckverguß wird einer
seits ein Schwingen der Federn 46 und 48 sowie ein
Zutritt von Feuchtigkeit zu den Dioden 14 bezie
hungsweise 12 beziehungsweise zu deren Kontaktbe
reichen vermieden. Über die Kanäle 58 gelangt die
Vergußmasse ebenfalls in die Hohlräume 56. Hierdurch
wird ein sicherer kraftschlüssiger Verbund zwischen
den Kühlkörpern 24 beziehungsweise 26 und der An
schlußplatte 32 erreicht. Dadurch, daß die Bereiche
60 der Anschlußplatte 32 in die Vertiefungen 62 der
Kühlkörper 24 beziehungsweise 26 eingreifen, wird bei
einer besonders hohen Beanspruchung der Gleichrich
teranordnung 22 gewährleistet, wie diese beispiels
weise beim Betrieb eines Kraftfahrzeugs auftreten
kann, und die Gleichrichteranordnung 22 unmittelbar
an einem Drehstromgenerator des Kraftfahrzeugs ange
ordnet ist, daß die Vergußmasse im wesentlichen
lediglich einer Schubbeabspruchung, das heißt, senk
recht zur Anschlußplatte 32 gesehen, unterliegt. Eine
horizontal zur Anschlußplatte 32 auftretende Schälbe
anspruchung wird somit weitgehend vermieden. Damit
ist die Kontaktsicherheit zwischen den Dioden 14
beziehungsweise 12 mit den Federn 46 beziehungsweise
48 gegeben.
Zu einer weiteren Erhöhung der Kontaktsicherheit der
Dioden 14 beziehungsweise 12 können in der Verguß
masse elastische Bereiche, beispielsweise luftge
füllte Ballons, eingegossen werden. Hierdurch ist es
vor allem möglich, ein thermisches Ausdehnungsver
halten der Vergußmasse durch während des Betriebes
auftretende wechselnde Temperaturen auszugleichen.
Wird als Vergußmasse eine Weichvergußmasse einge
setzt, kann diese so immer unter hydrostatischer
Druckspannung gehalten werden, so daß auch bei wäh
rend des Betriebes der Gleichrichteranordnung 22 auf
tretender relativer Lageveränderungen der Kühlkörper
24 und 26 beziehungsweise der Anschlußplatte 32 zu
einander jederzeit eine ausreichend große Haftung der
Vergußmasse und Abdichtung der Hohlräume gegeben ist.
In der Fig. 3 ist der in Fig. 2 gezeigte Bereich
der Gleichrichteranordnung 22 in einer Draufsicht
dargestellt, wobei der Minuskühlkörper 24 und die
Minusdiode 14 sowie die Räume 56 nicht gezeigt sind.
Insbesondere wird deutlich, daß das Stanzgitter, das
hier teilweise gestrichelt, in die Anschlußplatte 32
eingegossen dargestellt ist, aus den mäanderförmig
verlaufenden Federn 46 und 48, der Leiterbahn 50, der
Anschlußklemme 52 und den ebenfalls als Leiterbahn
dienenden Verbindungsbereichen 54 besteht. Durch den
mäanderförmigen Verlauf der Federn 46 und 48, wobei
diese eine möglichst weiche Kennlinie aufweisen, ist
es möglich, innerhalb des zur Verfügung stehenden
Raumes in den Hohlräumen 42 beziehungsweise 44 eine
für den Kontaktdruck ausreichende Vorspannung der
Federn 46 und 48 zu erzielen. Gleichzeitig können so
in einem relativ eng nebeneinanderliegenden Bereich
die Federn 46 und 48 in entgegengesetzter Richtung
vorgespannt werden.
In den Fig. 4 und 5 ist der Aufbau der Dioden 12
und 14 verdeutlicht, wobei die Minusdiode 14 prinzi
piell gleich aufgebaut ist wie die Plusdiode 12.
Lediglich der pn-Übergang der Dioden 12 beziehungs
weise 14 ist entsprechend seitenverkehrt angeordnet.
Die Dioden bestehen aus einem Sockel 68, auf den über
ein Lot 70 ein Diodenchip 72 aufgebracht ist. Auf den
Diodenchip 72 ist über ein weiteres Lot 74 eine
Kopfplatte 76 aufgebracht. Sowohl der Sockel 68 als
die Kopfplatte 76 bestehen aus einem elektrisch lei
tenden Material. Der Sockel 68 dient der Befestigung
des Diodenchips 72 an den Kühlkörpern 24 beziehungs
weise 26. Der Sockel 68 ist hierzu beispielsweise an
den Kühlkörpern angelötet. Über die Kopfplatte 76
wird der Diodenchip 72 mit den Federn 46 beziehungs
weise 48 kontaktiert. Der Diodenchip 72 ist somit
gleichzeitig vor einer übermäßigen mechanischen Bean
spruchung durch die Vorspannung der Federn 46 be
ziehungsweise 48 geschützt.
In der Fig. 6 ist eine Draufsicht auf eine komplette
Anschlußplatte 32 gezeigt. Es wird deutlich, daß die
Anschlußplatte 32 kreisringförmig verläuft und somit
der Kontur eines Drehstromgenerators angepaßt ist.
Die Anschlußplatte 32 weist insgesamt drei Stanz
gitter 34, jeweils für die Phasen U, V und W des
Gleichstromgenerators auf. Ein weiteres Stanzgitter
34a kann beispielsweise für eine Gleichrichtung des
über den Sternpunkt Y der Phasen U, V, W fließenden
Stromes eingesetzt werden. Die Anschlußplatte 32
insgesamt besteht also aus einem Isoliermaterial 36,
in dem die Stanzgitter 34 eingebettet sind. Dort, wo
die Federn 46 und 48 ausgebildet sind, besitzt die
Anschlußplatte 32 die erwähnten Aussparungen 38 be
ziehungsweise 42. Weiterhin sind in der Anschlußplat
te 32 weitere, nicht dargestellte Aussparungen vorge
sehen, die einerseits für Befestigungsmittel und an
dererseits zum Abgreifen von D+/V (Reglerklemme), B+
(Generatorklemme 18 zum Verbraucher bzw. zur Bat
terie), W (Klemme für Drehzahl) oder D- (Generator
klemme 16) Signalen des Drehstromgenerators vorge
sehen sind. Durch entsprechende Stanzungen der Stanz
gitter 34 können die entsprechend gewünschten An
schlüsse durch entsprechend unterschiedliches Stanzen
der Stanzgitter 34 vorgesehen sein. Die hier ange
deuteten Federelemente 46a und 48a für die an den
Sternpunkt Y geschalteten Zusatzdioden können in An
wendungsfällen, wo diese nicht benötigt werden, nach
träglich weggestanzt werden. Auf weitere Einzelheiten
der Anschlußplatte 32 soll im Rahmen der Beschreibung
jedoch nicht weiter eingegangen werden.
In der Fig. 7a ist der Pluskühlkörper 26 in
einer Draufsicht und in Fig. 7b in einer Rückansicht
gezeigt. Der Pluskühlkörper 26 weist dieselbe Form
wie die Anschlußplatte 32 auf, das heißt, dieser ver
läuft ebenfalls entsprechend der Kontur eines Dreh
stromgenerators kreisringförmig. In der Draufsicht
werden die Vertiefungen 29 in dem Pluskühlkörper 26
deutlich, die zur Ausbildung des podestartigen Vor
sprungs 28 führen. In der Rückansicht werden die über
den gesamten Pluskühlkörper 26 verteilt angeordneten
Kühlzapfen 30 deutlich, die zu einer Vergrößerung der
Kühloberfläche des Pluskühlkörpers 26 führen. Der
Pluskühlkörper 26 bildet weitere, hier nicht näher zu
betrachtende Aussparungen für Verbindungselemente be
ziehungsweise Durchführungen von Anschlüssen des
Drehstromgenerators aus.
In der Fig. 8a ist der Minuskühlkörper 24 in einer
Draufsicht und in Fig. 8b in einer Rückansicht dar
gestellt. Der Minuskühlkörper 24 kann gleichzeitig
als Schleifringlagerschild eines Drehstromgenerators
dienen und besitzt entsprechend der Form des Gleich
stromgenerators eine angepaßte Kreisform. In der
Rückansicht werden die Vertiefungen 29 und 62 deut
lich, die zur Ausbildung des Vorsprungs 28 führen. In
der Vertiefung 29 ist hier die Öffnung 64 angedeutet,
die einen Zugriff für die Montage zu dem Hohlraum 44
der Anschlußplatte 32 gestattet. Auf weitere Einzel
heiten des Minuskühlkörpers 24 beziehungsweise des
Schleifringlagerschildes soll im Rahmen der Beschrei
bung nicht weiter eingegangen werden.
In der Fig. 9 ist schließlich eine gesamte Gleich
richteranordnung 22 in einer Draufsicht gezeigt,
wobei der sandwichartige Aufbau der Gleichrichter
anordnung 22 durch eine gläserne Darstellung ver
deutlicht werden soll. Gleiche Teile wie in den
vorhergehenden Figuren sind mit gleichen Bezugs
zeichen versehen und hier nicht nochmals erläutert.
Eine Bezeichnung erfolgt hier lediglich anhand der
Phase U, wobei der Aufbau an den anderen Phasen W und
V beziehungsweise am Sternpunkt Y der Gleichrichter
anordnung 22 identisch ist. Anhand der hier gezeigten
vergrößerten Darstellung wird deutlich, daß in die
Anschlußplatte 32 weitere Leiterbahnen 78 eingebettet
sein können, die beispielsweise zum separaten Abgrei
fen der Phase W beziehungsweise der Phase V oder der
Signale B+ und D+ geeignet sind. Die Leiterbahnen 78
sind dabei in den entsprechenden Stanzgittern 34 mit
berücksichtigt, so daß sich die erforderlichen elek
trischen Leitungswege ergeben. Insgesamt wird deut
lich, daß durch die gefundene Struktur der Gleich
richteranordnung 22, nämlich deren sandwichartigen
Aufbau, aus dem Minuskühlkörper 24, der Anschluß
platte 32 und dem Pluskühlkörper 26, diese einfach
und sehr robust aufgebaut werden kann, so daß diese
sicher und wirtschaftlich über die gesamte erwartete
Lebensdauer der Gleichrichteranordnung 22 beziehungs
weise des Drehstromgenerators betrieben werden kann.
Durch die gefundene mäanderförmige Ausbildung der
Federn 46 und 48 wird einerseits ein Ausgleich et
waiger Fertigungstoleranzen während der Herstellung
der Kühlkörper 24 beziehungsweise 26 und der An
schlußplatte 32 gewährleistet. Darüber hinaus kann
einer mechanischen, thermischen und chemischen Er
müdung der Gleichrichteranordnung 22 durch die in
eine Vergußmasse eingebetteten Federn 46 beziehungs
weise 48 entgegengewirkt werden.
Claims (9)
1. Gleichrichteranordnung, vorzugsweise für einen
Drehstromgenerator für Kraftfahrzeuge, mit wenigstens
einer jeder Halbwelle jeder Phase des Drehstroms zu
geordneten Leistungsdiode und einer Kühlanordnung für
die Leistungsdioden, wobei die Leistungsdioden glei
cher Polarität jeweils auf einem Kühlkörper elek
trisch und thermisch leitend angeordnet sind, indem
die Kühlkörper sandwichartig mit mindestens einem da
zwischen angeordneten Isolierteil zusammengefügt
sind, welches die elektrischen Verbindungen zwischen
den Leistungsdioden und den Phasen der Drehstrom
wicklung aufnimmt, dadurch gekennzeichnet, daß je
weils eine elektrisch leitende Verbindung (50) einer Plus-
und Minus-Leistungsdiode (12, 14) zu einer der Phasen
(U, V, W) des Drehstromgenerators innerhalb des
Isolierteiles (32) derart verläuft, daß die Kontak
tierung der Leistungsdioden (12, 14) über jeweils ein
Federelement der Verbindung (50) erfolgt.
2. Gleichrichteranordnung nach Anspruch 1, dadurch
gekennzeichnet, daß das Federelement eine mäanderför
mig verlaufende Feder (46, 48) mit weicher Kennlinie
ist.
3. Gleichrichteranordnung nach einem der vorhergehen
den Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß jeder
Phase (U, V, W) ein Federpaar (46 und 48) zugeordnet
ist, welches jeweils die Plusdiode (12) und die
Minusdiode (14) einer Phase (U, V, W) kontaktiert.
4. Gleichrichteranordnung nach einem der vorhergehen
den Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Federn
(46, 48) und deren Verbindung mit den Phasen (U, V,
W) in Form von Leiterbahnen (50) als Stanzgitter aus
gebildet sind, die zu einer Anschlußplatte (32) von
dem Isolierstoffteil ummantelt, vorzugsweise um
spritzt sind.
5. Gleichrichteranordnung nach einem der vorhergehen
den Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die An
schlußplatte (32) zwischen einem Pluskühlkörper (26)
und einem Minuskühlkörper (24) derart angeordnet ist,
daß die Anschlußplatte (32) im Bereich der Dioden
(12, 14) erste Hohlräume (40, 44) aufweist, in denen
die Federn (46 beziehungsweise 48) angeordnet sind.
6. Gleichrichteranordnung nach einem der vorhergehen
den Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die An
schlußplatte (32) wenigstens einen zweiten Hohlraum
(56) aufweist, der über wenigstens einen Kanal (58)
im Kühlkörper (24, 26) mit den ersten Hohlräumen (40
beziehungsweise 44) in Verbindung steht.
7. Gleichrichteranordnung nach einem der vorhergehen
den Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß in die
Hohlräume (40, 44, 56) eine Vergußmasse einbringbar
ist.
8. Gleichrichteranordnung nach einem der vorhergehen
den Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß in den
Hohlräumen (40, 44) die Vergußmasse elastische Be
reiche, vorzugsweise luftgefüllte Ballons beziehungs
weise Schaum aufweist.
9. Gleichrichteranordnung nach einem der vorhergehen
den Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Kühl
körper (24, 26) Vertiefungen (62) aufweisen, in die
zwischen den Hohlräumen (56 und 40 beziehungsweise 56
und 44) angeordnete Bereiche (60) der Anschlußplatte
(32) wenigstens teilweise eingreifen.
Priority Applications (6)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE4421358A DE4421358B4 (de) | 1994-06-18 | 1994-06-18 | Gleichrichteranordnung, vorzugsweise für einen Drehstromgenerator für Kraftfahrzeuge |
FR9506526A FR2721455B1 (fr) | 1994-06-18 | 1995-06-01 | Montage redresseur, de préférence pour alternateur de véhicule automobile. |
GB9511451A GB2290422B (en) | 1994-06-18 | 1995-06-06 | Rectifier arrangement suitable for a three-phase generator for motor vehicles |
US08/489,964 US5652471A (en) | 1994-06-18 | 1995-06-13 | Rectifier arrangement, especially for a three-phase generator for a motor vehicle |
IT95MI001262A IT1275756B1 (it) | 1994-06-18 | 1995-06-14 | Disposizione di raddrizzatori preferibilmente per un generatore trifase per autoveicoli |
JP7149201A JPH088396A (ja) | 1994-06-18 | 1995-06-15 | 整流器装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE4421358A DE4421358B4 (de) | 1994-06-18 | 1994-06-18 | Gleichrichteranordnung, vorzugsweise für einen Drehstromgenerator für Kraftfahrzeuge |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE4421358A1 true DE4421358A1 (de) | 1995-12-21 |
DE4421358B4 DE4421358B4 (de) | 2009-04-09 |
Family
ID=6520923
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE4421358A Expired - Fee Related DE4421358B4 (de) | 1994-06-18 | 1994-06-18 | Gleichrichteranordnung, vorzugsweise für einen Drehstromgenerator für Kraftfahrzeuge |
Country Status (6)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US5652471A (de) |
JP (1) | JPH088396A (de) |
DE (1) | DE4421358B4 (de) |
FR (1) | FR2721455B1 (de) |
GB (1) | GB2290422B (de) |
IT (1) | IT1275756B1 (de) |
Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE4439202C2 (de) * | 1994-11-03 | 2003-04-10 | Bosch Gmbh Robert | Gleichrichteranordnung, vorzugsweise für Drehstromgeneratoren, mit Hartverguß |
WO2004017495A1 (de) * | 2002-07-16 | 2004-02-26 | Robert Bosch Gmbh | Kühlkörper und gleichrichterbaueinheit für eine elektrische maschine |
US10566713B2 (en) | 2018-01-09 | 2020-02-18 | Semiconductor Components Industries, Llc | Press-fit power module and related methods |
DE102019100413A1 (de) * | 2019-01-09 | 2020-07-09 | Seg Automotive Germany Gmbh | Stromrichtereinheit und elektrische Maschine |
DE102010049937B4 (de) * | 2010-05-24 | 2020-12-03 | Mitsubishi Electric Corp. | Generator |
Families Citing this family (10)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP3983445B2 (ja) * | 2000-03-15 | 2007-09-26 | 三菱電機株式会社 | 交流発電機 |
US6661662B2 (en) | 2001-02-21 | 2003-12-09 | Transpo Electronics, Inc. | Vehicular modular design multiple application rectifier assembly |
US6552908B2 (en) | 2001-02-21 | 2003-04-22 | Transpo Electronics, Inc. | Vehicular modular design multiple application rectifier assembly having outer lead integument |
DE10214277A1 (de) * | 2002-03-28 | 2003-10-16 | Bosch Gmbh Robert | Regler und Gleichrichter für eine elektrische Maschine sowie elektrische Maschine |
JP2004357451A (ja) * | 2003-05-30 | 2004-12-16 | Hitachi Ltd | 車両用交流発電機 |
CN100342623C (zh) * | 2003-09-19 | 2007-10-10 | 瓦莱奥万都电子系统(韩国)株式会社 | 汽车用交流发电机的整流装置 |
DE10352079A1 (de) * | 2003-11-08 | 2005-06-02 | Robert Bosch Gmbh | Elektromotor, sowie Verfahren zur Herstellung eines solchen |
FR2886477B1 (fr) * | 2005-05-31 | 2007-07-06 | Valeo Equip Electr Moteur | Piece d'interconnexion de signal pour machine electrique tournante |
FR3057413B1 (fr) * | 2016-10-11 | 2018-10-12 | Valeo Equipements Electriques Moteur | Procede de fabrication d'un porte balais de machine electrique tournante et porte balais |
DE102019205411A1 (de) * | 2019-04-15 | 2020-10-15 | Volkswagen Aktiengesellschaft | Halbleiteranordnung |
Family Cites Families (21)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
GB906434A (en) * | 1960-04-06 | 1962-09-19 | Lucas Industries Ltd | Means for mounting a diode on a generator |
GB1049981A (en) * | 1965-01-11 | 1966-11-30 | Lucas Industries Ltd | Full wave rectifiers |
US3697814A (en) * | 1971-06-21 | 1972-10-10 | Gen Motors Corp | Bridge rectifier heat sink assembly |
US3916435A (en) * | 1974-09-09 | 1975-10-28 | Gen Motors Corp | Heat sink assembly for button diode rectifiers |
US3959676A (en) * | 1974-12-23 | 1976-05-25 | Ford Motor Company | Alternator rectifier bridge and method of assembly |
US3979659A (en) * | 1975-01-30 | 1976-09-07 | Texas Instruments Incorporated | Automotive alternator rectifier bridges |
FR2444339A2 (fr) * | 1978-02-02 | 1980-07-11 | Ducellier & Cie | Ensemble redresseur de courant |
JPS54118507A (en) * | 1978-03-06 | 1979-09-14 | Hitachi Ltd | Ac generator for vehicle |
DE3335365A1 (de) * | 1983-09-29 | 1985-04-18 | Siemens AG, 1000 Berlin und 8000 München | Einrichtung zum loesbaren befestigen eines kuehlkoerpers auf einem integrierten baustein |
US4583005A (en) * | 1984-07-23 | 1986-04-15 | Sundstrand Corporation | Solid state switch assembly |
US4604538A (en) * | 1985-02-19 | 1986-08-05 | General Motors Corporation | Air cooling for diode-rectified alternating current generators |
DE3711192A1 (de) * | 1987-04-02 | 1988-10-13 | Bosch Gmbh Robert | Lager- und kuehleinrichtung fuer gleichrichterdioden bei elektrischen maschinen |
DE3728081A1 (de) * | 1987-08-22 | 1989-03-02 | Bosch Gmbh Robert | Gleichrichterlagereinrichtung |
IT8768086A0 (it) * | 1987-12-17 | 1987-12-17 | Magneti Marelli Spa | Dissipatore per il ponte raddrizzatore di un generatore elettrico particolarmente per autoveicoli |
IT8867582A0 (it) * | 1988-06-22 | 1988-06-22 | Magneti Marelli Spa | Ponte raddrizzatore di un alternatore per autoveicoli |
JPH0442996A (ja) * | 1990-06-06 | 1992-02-13 | Hitachi Ltd | 電子部品固定方法 |
DE4018710A1 (de) * | 1990-06-12 | 1991-12-19 | Bosch Gmbh Robert | Elektrische maschine, vorzugsweise drehstromgenerator fuer fahrzeuge |
US5152695A (en) * | 1991-10-10 | 1992-10-06 | Amp Incorporated | Surface mount electrical connector |
US5427535A (en) * | 1993-09-24 | 1995-06-27 | Aries Electronics, Inc. | Resilient electrically conductive terminal assemblies |
DE4403996A1 (de) * | 1994-02-09 | 1995-08-10 | Bosch Gmbh Robert | Gleichrichteranordnung für einen Drehstromgenerator |
US5462440A (en) * | 1994-03-11 | 1995-10-31 | Rothenberger; Richard E. | Micro-power connector |
-
1994
- 1994-06-18 DE DE4421358A patent/DE4421358B4/de not_active Expired - Fee Related
-
1995
- 1995-06-01 FR FR9506526A patent/FR2721455B1/fr not_active Expired - Fee Related
- 1995-06-06 GB GB9511451A patent/GB2290422B/en not_active Expired - Fee Related
- 1995-06-13 US US08/489,964 patent/US5652471A/en not_active Expired - Lifetime
- 1995-06-14 IT IT95MI001262A patent/IT1275756B1/it active IP Right Grant
- 1995-06-15 JP JP7149201A patent/JPH088396A/ja not_active Ceased
Cited By (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE4439202C2 (de) * | 1994-11-03 | 2003-04-10 | Bosch Gmbh Robert | Gleichrichteranordnung, vorzugsweise für Drehstromgeneratoren, mit Hartverguß |
WO2004017495A1 (de) * | 2002-07-16 | 2004-02-26 | Robert Bosch Gmbh | Kühlkörper und gleichrichterbaueinheit für eine elektrische maschine |
DE102010049937B4 (de) * | 2010-05-24 | 2020-12-03 | Mitsubishi Electric Corp. | Generator |
US10566713B2 (en) | 2018-01-09 | 2020-02-18 | Semiconductor Components Industries, Llc | Press-fit power module and related methods |
US10804626B2 (en) | 2018-01-09 | 2020-10-13 | Semiconductor Components Industries, Llc | Press-fit power module and related methods |
DE102019100413A1 (de) * | 2019-01-09 | 2020-07-09 | Seg Automotive Germany Gmbh | Stromrichtereinheit und elektrische Maschine |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
FR2721455B1 (fr) | 1997-08-14 |
IT1275756B1 (it) | 1997-10-17 |
FR2721455A1 (fr) | 1995-12-22 |
ITMI951262A1 (it) | 1995-12-18 |
US5652471A (en) | 1997-07-29 |
ITMI951262A0 (it) | 1995-06-14 |
GB2290422A (en) | 1995-12-20 |
DE4421358B4 (de) | 2009-04-09 |
GB2290422B (en) | 1998-07-08 |
GB9511451D0 (en) | 1995-08-02 |
JPH088396A (ja) | 1996-01-12 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
DE4421358A1 (de) | Gleichrichteranordnung, vorzugsweise für einen Drehstromgenerator für Kraftfahrzeuge | |
EP1818982B1 (de) | Anordnung mit mindestens einem Leistungshalbleitermodul und einem Kühlbauteil und zugehöriges Herstellungsverfahren | |
EP1318547B1 (de) | Leistungshalbleiter-Modul | |
DE2337694A1 (de) | Halbleitergleichrichteranordnung | |
DE102008062514A1 (de) | Halbleitermodul-Montagekonstruktion | |
DE102021115705B3 (de) | Batterie für ein Kraftfahrzeug | |
DE10008582A1 (de) | Elektronische Schalter-Moduleinheit | |
EP1943721B1 (de) | Elektrische vorrichtung, insbesondere zur ansteuerung einer motorisch und/oder generatorisch betreibbaren elektrischen maschine | |
WO2011051082A1 (de) | Kraftfahrzeuggenerator, lagerschild-schaltungs-einrichtung und lagerschild mit optimierten kühleigenschaften | |
WO2012160059A1 (de) | Leiterplatte für elektrische bauelemente und leiterplattensystem | |
DE10009171B4 (de) | Stromrichter und sein Herstellverfahren | |
EP0069902B1 (de) | Stromrichteranordnung | |
DE4403996A1 (de) | Gleichrichteranordnung für einen Drehstromgenerator | |
DE102016206234A1 (de) | Stromschiene für einen Wechselrichter, Wechselrichter und Kraftfahrzeugantriebsystem | |
DE102021203704A1 (de) | Halbbrücke, Leistungsmodul und Inverter für einen elektrischen Antrieb eines Elektrofahrzeugs oder eines Hybridfahrzeugs | |
EP3182448A1 (de) | Multifunktionale modulverbindungsstruktur | |
EP1244340B1 (de) | Aus mehreren Leistungsmodulen bestehende elektronische Leistungsschaltung | |
DE3628556C1 (en) | Semiconductor device | |
DE4439202C2 (de) | Gleichrichteranordnung, vorzugsweise für Drehstromgeneratoren, mit Hartverguß | |
EP2490266B1 (de) | Anschlussdose, Verfahren zum Herstellen sowie Verwendung der Anschlussdose | |
DE4439863A1 (de) | Gleichrichteranordnung, vorzugsweise für einen Drehstromgenerator für Kraftfahrzeuge | |
DE4232929A1 (de) | Drehstromgenerator mit Gleichrichter | |
DE1614630A1 (de) | Steuerbares Halbleiter-Bauelement | |
DE2225729A1 (de) | Gleichrichterbruecke | |
DE4425389A1 (de) | Anordnung und Verfahren zur Herstellung einer elektrisch und thermisch leitenden Verbindung |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
8110 | Request for examination paragraph 44 | ||
8364 | No opposition during term of opposition | ||
8339 | Ceased/non-payment of the annual fee |