KR20120131112A - 제 1 및 제 2 서브시스템용 접속 장치를 갖는 전력 전자 시스템 - Google Patents

제 1 및 제 2 서브시스템용 접속 장치를 갖는 전력 전자 시스템 Download PDF

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Abstract

본 출원은 냉각 장치, 적어도 하나의 제 1 서브시스템 및 적어도 하나의 제 2 서브시스템, 적어도 하나의 접속 장치, 및 하우징을 갖는 전력 전자 시스템에 관한 것이다. 제 1 서브시스템은 열전도 방식으로 냉각 장치에 연결된 냉각 부품, 및 그 상면에 배치되어 제 1 내부 부하 접속 요소 및 절연재료체를 갖는 전력 전자 회로를 갖는다. 제 2 서브시스템은 제 1 서브시스템과 유사한 방식으로 구성되는데 적어도 하나의 외부 직류전압 부하 접속 요소를 갖는다. 적어도 하나의 접속 장치는 제 1 서브시스템 및 제 2 서브시스템의 내부 부하 접속 요소들을 제 2 서브시스템의 외부 부하 접속 요소에 연결한다.

Description

제 1 및 제 2 서브시스템용 접속 장치를 갖는 전력 전자 시스템{Power electronic system having a connecting device for first and second subsystems}
본 발명은 바람직하게는 통합형 전력 전자 시스템에 관한 것으로, 바람직하게는 상기 시스템을 사용하여 이루어지며, 변환기 예를 들어 3상 변환기 형태인 회로장치용 통합형 전력 전자 시스템에 관한 것이다. 이런 시스템들은 바람직하게는 여러 타입의 차량의 전기구동장치, 특히 상용차에 사용된다.
원칙적으로 예를 들어 DE 10 2009 037 257 A1에 따라서 외부 버스바 시스템, 즉 전력 반도체 모듈의 외부 접속 요소 사이의 접속부를 이용하여 개개의 전력 반도체 모듈로부터 이런 전력 전자 시스템을 구성하는 것은 알려진 관행이다. 이런 시스템들은 스케일링에 의해 요구 전력에 어떤 원하는 방식으로도 적용될 수 있다는 이점을 갖는다. 그러나 이는 이들 시스템이 외부 접속 요소에 의해 회로 일치 방식으로 서로 연결되어야 하는 다수의 개개의 구성부품으로 구성된다는 결점과도 관련된다.
예를 들어 DE 101 27 947 A1에 따라서 이런 전력 전자 시스템을 통합형 시스템으로서 구성하는 것도 역시 알려진 관행이다. 3상 변환기로서 구성된 이런 시스템의 경우에, 3상은 각각 공통의 내부 직류전압 접속부를 사용하여 서로 연결되고 외부 직류전압 부하 접속 요소에 연결되는 그 자체의 스위칭 장치에 할당된다. 모든 스위칭 장치에 대하여 이런 직류전압 접속부를 공통 커패시터 장치에 직접 연결하는 것은 알려진 관행이다. 이런 시스템들은 동시에 뛰어난 전기적 특성을 갖는 컴팩트한 설계의 이점을 갖는다. 그러나 상기 시스템은 다수의 구성부품의 통합의 결과로서 이들 구성부품들이 스케일링을 쉽게 받지 못하며 따라서 다른 전력에 쉽게 적용되지 못한다.
본 발명은 컴팩트한 유니트를 구성하며 모듈 구조를 가지며, 동시에 단순한 스케일링, 즉 여러 전력에의 적용 그리고 여러 회로장치의 형성이 쉬운 전력 전자 시스템을 제공하는 것으로 목적으로 한다.
상기 목적은 본 발명에 따라서 청구항 1의 특징부를 갖는 전력 전자 시스템에 의해 달성된다. 바람직한 실시형태들은 각각이 종속 청구항에 설명되어 있다.
여기서 제공되는 전력 전자 시스템은 냉각 장치, 적어도 하나의 내부 접속 장치에 의해 회로 일치 방식으로 서로 연결되는 적어도 하나의 제 1 서브시스템 및 적어도 하나의 제 2 서브시스템, 및 냉각 장치 쪽으로 서브시스템을 덮는 하우징을 갖는다.
적어도 하나의 제 1 서브시스템은 냉각 부품을 구비한 스위칭 장치, 절연재료체 및 외부 교류전압 부하 접속 요소를 갖는다. 스위칭 장치는 바람직하게는 기판의 제 1 주면상에 배치되어 회로 일치 방식으로 연결되며 전력 전자 회로를 구성하는 전력 반도체 부품을 갖는 전기절연 기판으로 구성된다. 스위칭 장치는 또한 다른 극성의 내부 부하 접속 요소들을 가지며, 그 중의 적어도 하나는 하나 이상의 편으로 외부 교류전압 부하 접속 요소에 연결된다.
적어도 하나의 제 2 서브시스템은 원칙적으로 제 1 서브시스템과 유사한 방식으로 구성되지만 추가적으로 적어도 하나의 외부 직류전압 부하 접속 요소, 바람직하게는 두 개의 직류전압 부하 접속 요소를 갖는데, 부하 접속 요소의 각각의 동일 극성의 내부 부하 접속 요소에 적절한 방식으로 연결된다.
또한 각각의 제 1 서브시스템 및 제 2 서브시스템은 고정되기 위하여 각각의 절연재료체에 연결되는 자체 커패시터 장치를 갖는 것이 유리할 수 있다. 이 경우, 커패시터 장치의 접촉 장치가 바른 극성으로 전기전도 방식으로 스위칭 장치의 내부 부하 접속 요소에 연결된다.
마찬가지로 하나 이상의 서브시스템이 해당 회로기판을 구비한 제어 회로를 갖는 것이 바람직하다. 이 회로기판은 고정되기 위해 절연재료체에 기계적으로 연결될 수 있다. 마찬가지로 이 회로기판은 전기전도 방식으로 스위칭 장치의 보조 접속 요소에 연결될 수 있다.
전력 전자 시스템은 또한 다수의 서브시스템의 내부 부하 접속 요소들을 올바른 극성으로 서로 연결하는 적어도 하나의 접속 장치를 갖는다. 이 경우, 모든 제 1 및 제 2 서브시스템의 내부 부하 접속 요소들이 각각의 접속 장치에 의해 올바른 극성으로 서로 연결되고 제 2 서브시스템의 해당 외부 부하 접속 요소에 연결되는 것이 바람직하다.
또한 양 직류전압 전위에 대하여 각각의 접속 장치가 제공되고 이들 두 개의 접속 장치는 기본적으로 동일한 설계로 이루어지고 전체 내부 직류전압 접속부가 낮은 인덕턴스를 갖게 하는 방식으로 서로에 대하여 배치된다.
이를 위해, 적어도 하나의 접속 장치는 동시에 접점을 갖는 편평한 접속체와 외부 부하 접속 요소에 대한 접촉부를 구비한 편평한 금속형상체 형태일 수 있다. 이 각각의 접촉부는 오목부를 갖는 돌기 형태일 수 있다. 그리고 외부 접촉 장치는 전력 전자 시스템의 하우징을 통해 돌출하고 하우징 내부에서 접촉부의 돌기의 오목부를 통해 돌출하는 스크류 볼트 또는 클램핑 볼트의 형태인 것이 바람직하다.
마찬가지로 해당 접속 요소에 올바른 극성으로 전기전도 방식으로 연결될 수 있는 내부 부하 접속 요소는 돌기의 형태인 것이 바람직하다. 각각의 돌기는 올바른 극성으로 해당 접속 장치의 접속체의 접점에 놓일 수 있으며 억지 끼워맞춤 방식으로 또는 일체형 재료접합으로 전기전도 방식으로 거기에 연결될 수 있다. 다른 억지 끼워맞춤 접속과 마찬가지로, 이들은 각각 가역적 방식으로 배치될 수 있는 브라켓을 사용하여 형성될 수 있다. 다른 방법으로서 또는 추가적으로 현존의 일체형 재료 접속부는 유리하게는 용접 접속부 형태이다.
특히 전력 전자 시스템은 각 제 1 서브시스템 및 각 제 2 서브시스템에 대한 커패시터 장치를 갖는데, 이 커패시터 장치들은 해당 접속 장치에 의해 올바른 극성으로 전기전도 방식으로 서브시스템의 각 스위칭 장치의 각 접속 요소에 연결되는 것이 유리하다.
이를 위해, 각 커패시터 장치는 각 극성에 대하여 두 개의 돌기를 가질 수 있는데, 제 1 돌기는 억지 끼워맞춤 방식으로 또는 일체형 재료 접합으로 스위칭 장치의 극성을 바르게 하여 해당 돌기에 전기전도 방식으로 연결되며, 제 2 돌기는 올바른 극성으로 해당 접속 장치의 금속형상체, 특히 접속체의 접점에 놓이며, 억지 끼어맞춤 방식으로 또는 일체형 재료 접합으로 전기전도 방식으로 상기 장치에 연결된다.
쉽게 스케일링될 수 있는 전력 전자 시스템은 금속형상체를 다르게 구성함으로써 특히 내부 직류전압 접속용 접속 장치에 의해 형성될 수 있다. 이 경우, 함께 이어지는 다른 개수의 서브시스템들이 예를 들어 다른 길이의 접속체에 의해 서로 연결될 수 있다.
본 발명에 따르면, 컴팩트한 유니트를 구성할 수 있고 모듈 구조를 가지며, 동시에 단순한 스케일링, 즉 여러 전력에의 적용 그리고 여러 회로장치의 형성이 쉬운 전력 전자 시스템을 제공할 수 있다.
본 발명의 해결책을 도 1 내지 도 4에 따른 모범적 실시형태를 참조하여 더욱 설명한다.
도 1은 하우징을 구비한 본 발명에 따른 전력 전자 시스템의 사시도.
도 2는 하우징을 구비하지 않는 본 발명에 따른 전력 전자 시스템의 평면도.
도 3은 하우징을 구비하지 않는 본 발명에 따른 전력 전자 시스템의 사시도.
도 4는 본 발명에 따른 전력 전자 시스템의 억지 끼워맞춤 접속을 형성하는 클램핑 장치를 보여주는 도.
도 1은 3상 변환기 형태의 본 발명에 따른 제 1 전력 전자 시스템(1)의 사시도를 보여준다. 예를 들어 수냉 장치 형태의 냉각 장치(10)가 개략적으로 도시되어 있다. 이 시스템의 내부 구성부품들은 이 냉각 장치(10) 쪽으로 하우징(20)으로 덮혀 있다. 외부의 접속 요소(22, 24, 26)들은 대응하는 오목부(220, 240, 260)에서 하우징(20) 자체를 관통한다.
하우징(20)의 제 1 측면에는 나사 접속부 형태의 두 개의 외부 직류전압 부하 접속 요소(24, 26)가 배열된다. 외부의 교류전압 부하 접속 요소(22)는 기본적으로 동일한 기술적 형태로서 하우징(20)의 반대측의 제 2 측면에 도시되어 있다.
특히 제어기와 센서 신호를 연결하는데 사용되는 2그룹의 외부 보조 접속요소(28)들은 상단면에 제공된다.
도 2는 하우징을 구비하지 않는 본 발명에 따른 전력 전자 시스템의 평면도를 보여주는 반면, 도 3은 그 시스템을 사시도로 보여준다.
각각의 서브시스템(30, 31)을 배치하기 위한 냉각 장치(10)가 도시되어 있다. 두 개의 제 1 서브시스템(30) 및 하나의 제 2 서브시스템(31)이 각기 제공되는데, 이들 서브시스템(30, 31)의 각각은 절반 브릿지 형태를 갖는 전력 전자 회로를 포함하며, 그 결과로서 전력 전자 시스템(1)은 3상 브릿지 회로를 구성한다.
두 개의 제 1 서브시스템(30)은 기판(510) 및 냉각 부품(60)과 함께 서브시스템(30, 31)의 스위칭 장치(50)를 구성하는 전력 전자 회로를 갖는다. 내부 접속 요소(52, 54, 56, 58)는 개개의 스위칭 장치(50)로부터 시작된다. 두 개의 각 내부 직류전압 부하 접속 요소(54, 56), 교류전압 부하 접속 요소(52) 및 다수의 제어 접속 요소(58)가 여기에 도시되어 있다.
내부 부하 접속 요소(52, 54, 56)는 각각 편평한 돌기 형태이다. 내부 교류전압 부하 접속 요소(52)는 그 상면에 전기적으로 절연된 전류 센서(520)가 배치되어 있다. 그 과정에 걸쳐서 내부 교류전압 부하 접속 요소(52)는 억지 끼워맞춤 방식으로 또는 일체형 재료접합부, 예를 들어 용접 접속부에 의해 외부 교류전압 부하 접속 요소(22)에 연결된다. 외부 교류전압 부하 접속 요소(22)는 도 1에 도시한 바와 같이 하우징(여기에는 도시되지 않음)을 통해 돌출한다.
외부 교류전압 부하 접속 요소(22)는 도 2에 완전히 도시되어 있고 제 1 서브시스템(30, 31)의 일부인 절연재료체(32, 33)상에 배치된다. 이 절연재료체(32, 33)도 프레임 방식으로 스위칭 장치(50)를 둘러싸고 있으며, 개개의 서브시스템(30, 31)과 그리고 스위칭장치(50)를 냉각 장치(10)에 고정하기 위해 고정 장치(300)를 갖는다.
각 절연재료체(32, 33)는 또한 서브시스템(30)용 제어회로를 포함하는 해당 회로기판(38)을 고정하기 위한 지지 장치(328)도 갖는다. 이 회로기판(38)은 여기서는 스위칭 장치(50)의 내부 보조 접속 요소(58)에 그리고 내부 교류전압 부하 접속 요소(52)에 배치된 전류 센서(520)에 짧은 접속 경로를 부여하기 위해 내부 교류전압 부하 접속 요소(52)의 바로 근처에 제공된다. 전체 전력 전자 시스템(1)을 검팩트하게 설계하기 위해서 회로 기판(38)은 여기서 수직하게 즉 스위칭 장치(50)에 대하여 60ㅀ 내지 90ㅀ의 각도로 제공된다.
각 서브시스템(30, 31)용 커패시터 장치(80)도 도시되어 있는데, 이 커패시터 장치는 고정되기 위해, 즉 기계적으로 조여지기 위해 절연재료체(32, 33)에 연결되며, 심지어 이 경우에는 상기 절연재료체에 의해 부분적으로 둘러싸인다. 커패시터 장치(80)의 접속 요소(84, 86)는 바른 극성으로 해당 스위칭 장치의 내부 직류전압 부하 접속 요소(54, 56)에 연결된다.
직류전압을 공급하기 위해, 전력 전자 시스템(1)은 두 개의 외부 직류전압 부하 접속 요소(24, 26)를 갖는데, 하나는 양극성을 갖고 다른 하나는 음극성을 갖는데, 이들은 냉각 장치(10)상의 또는 냉각 장치(10) 쪽으로 두 개의 제 1 서브시스템(30) 사이에 배치되는 제 2 서브시스템(31)의 양쪽 부분이다. 제 2 서브시스템(31)의 외부 직류전압 접속 요소(24, 26)는 두 개의 접속 장치(74, 76)에 전기전도 방식으로 연결된다.
이를 위해서 이들 접속 장치(74, 76)는 내부 접속 장치(54, 56)에 대한 접점(740, 760)을 동시에 가질 수 있는 편평한 접속체(742, 762)와 각각의 외부 접속 장치(24, 26)에 대한 접촉부(744, 764)를 구비한 편평한 금속형상체의 형태이다. 이 각각의 접촉부(744, 764)는 오목부를 갖는 돌기 형태이다. 외부 접속 장치(24, 26)는 전력 전자 시스템(1)의 하우징(도 1 참조)을 통해 돌출하는 스크류 볼트형태이며, 하우징 내부에서 접촉부(744, 764)의 돌기의 오목부를 통해 돌출한다.
여기에 도시되어 있는 바와 같이 각각의 편평한 접속체(742, 762)는 유리하게는 직접 접점(740, 760)을 갖는다. 마찬가지로 접속체로부터 평행한 방식으로 또는 일정 각도로 돌출하는 돌기로서 이들 접점을 형성하는 것이 유리할 수 있다. 이들 접점(740, 760)은 제 1 및 제 2 서브모듈(30, 31)의 내부 접속 장치(54, 56)에 대한 직접 전기전도 방식으로 접속하는데 사용될 수 있다. 그러나, 다른 바람직한 개량이 도시되어 있다.
이와 관련하여 전력 전자 시스템(10)은 각 제 1 서브시스템(30) 및 각 제 2 서브시스템(31)에 대한 커패시터 장치(80)를 갖는데, 이 커패시터 장치는 각 극성에 대하여 두 개의 돌기(84, 85, 86, 87)를 가지며, 제 1 돌기(84, 86)는 억지 끼워맞춤 방식으로 또는 일체형 재료 접합으로 스위칭 장치(50)의 극성을 바르게 하여 해당 돌기(54, 56)에 전기전도 방식으로 연결되며, 제 2 돌기(85, 87)는 올바른 극성으로 금속형상체에, 특히 해당 접속 장치(74, 76)의 접속체(742, 762)의 접점(740, 760)에 놓이며 억지 끼워맞춤 방식으로 또는 전기전도 방식의 일체형 재료 접합으로 상기 장치에 연결된다.
따라서, 접속 장치(74, 76)는 서브시스템(30, 31)의 스위칭 장치(50)에 직접 연결되지 않고 이와 관련된 각각의 커패시터 장치(80)의 돌기(84, 86)를 통해 연결된다. 이는 커패시터 유니트(80)를 포함하는 서브모듈(30, 31)이 제 1 제조 단계에서 완전하게 장착될 수 있다는 이점을 갖는다. 각각의 제 1 서브모듈(30) 및 제 2 서브모듈(31)은 서브모듈(30, 31)을 배치하여 전력 전자 시스템(1)을 구성할 때만 접속 장치(74, 76)에 의해 연결된다.
제 1 서브시스템(30)과 제 2 서브시스템(31)의 기본적인 유사성은 특히 도 2에서 분명하게 볼 수 있는데, 여기서 서브시스템들은 외부 직류전압 부하 접속 요소(24, 26)의 존재와 절연재료체(33)에 의해 해당 고정의 면에서만 다르다. 원칙적으로 제 1 서브시스템(30) 및 제 2 서브시스템(31)을 어떤 바람직한 방식으로도 함께 늘어세울 수 있게 하는 모듈 구조가 특히 명백하게 된다.
한편 도 3은 각각의 절연재료체(32, 33)의 해당 안내 및 고정 장치(370)에 배치되는 접속 장치(74, 76)의 유리한 구조를 특히 분명하게 보여준다. 절연재료체(32, 33)의 각각과 각 서브시스템(30, 31)은 사각형의 기본 형태를 갖는다. 전력 전자 시스템(1)을 특히 컴팩트하게 만들기 위해 절연재료체(32, 33) 및 서브시스템(30, 31)이 종방향 측면에 일렬로 놓일 수 있는 방식으로 내부 부하 접속 요소(52, 54, 56) 및 외부 부하 접속 요소(22, 24, 26)가 기본 형태의 좁은 측면에 할당된다.
특히 이 경우에는 접속 장치(74, 76)의 접속체(742, 762)를 간단히 길게 함으로써 또 다른 제 1 서브모듈(30)이 전력 전자 시스템(1)에 제공될 수 있다. 마찬가지로 추가의 외부 부하 접속 요소(24, 26)를 갖는 추가의 제 2 서브모듈(31)을 제공할 수 있을 것이다. 게다가, 직류 접속 장치(74, 76)의 위치 및 구조의 결과로서 낮은 인덕턴스 배치(전체 과정에 걸쳐서 서로 근접하기 때문에)가 가능하다.
도 4는 본 발명에 따른 전력 전자 시스템(1)에서 억지 끼워맞춤 접속을 형성하기 위한 클램핑 장치의 두 가지 약간 다른 개량을 보여준다.
이런 클램핑 장치는 두 개의 접촉 요소(910)와 적어도 하나의 스프링 요소(920), 정확히는 하나의 스프링 요소(920)를 갖는다. 스프링 요소(920)는 두 개의 접촉 요소(910)를 연결하므로 브라켓을 구성하는데, 접촉 요소(910)들은 서로 반대측이다.
도시된 클램핑 장치(90) 중의 하나는 또한 유리하게는 장착보조부(930)를 갖는데, 이 장착보조부에 의해 접촉 요소(910)들이 펼쳐져서 예를 들어 접속 장치(76) 및 내부 부하 접속 요소(56)로서 접속 상대에 대하여 이들을 정렬할 수 있다.
접속 상대는 유리하게는 스위칭 장치(50) 및 해당 커패시터 장치(80)의 돌기(56, 86)와 커패시터 장치(80)의 돌기 및 각각의 접속 장치(76)의 접속체(762)의 접점(760)이다.
1: 전력 전자 시스템(Power electronic system)
10: 냉각 장치(cooling device)
20: 하우징(housing)
24, 26: 외부 직류전압 부하 접속 요소(external DC voltage load connection element)
30: 제 1 서브시스템(first subsystem)
31: 제 2 서브시스템(second subsystem)
32: 절연재료체(insulating material body)
40: 냉각 부품(cooling component)
50: 스위칭 장치(switching device)
52, 54, 56: 제 1 내부 부하 접속 요소(first internal load connection element)
74, 76: 접속 장치(connecting device)
510: 전력 전자 회로(power electronic circuit)

Claims (10)

  1. 냉각 장치(10), 적어도 하나의 제 1 서브시스템(30) 및 적어도 하나의 제 2 서브시스템(31), 적어도 하나의 접속 장치(74, 76) 및 하우징(20)을 갖는 전력 전자 시스템(1)으로서,
    상기 적어도 하나의 제 1 서브시스템(30)은 냉각 부품(60)을 구비하며 열전도 방식으로 상기 냉각 장치(10)에 연결되는 스위칭 장치(50), 및 그 상면에 배치되며 다른 극성을 갖는 제 1 내부 부하 접속 요소(52, 54, 56) 및 절연재료체(32)를 갖는 전력 전자 회로(510)를 가지며,
    상기 적어도 하나의 제 2 서브시스템(31)은 상기 제 1 서브시스템(30)과 유사한 방식으로 구성되며, 적어도 하나의 외부 직류전압 부하 접속 요소(24, 26)를 가지며,
    상기 적어도 하나의 접속 장치(74, 76)는 제 1 서브시스템(30) 및 제 2 서브시스템(31)의 내부 직류전압 부하 접속 요소(54, 56)를 바른 극성으로 전기전도 방식으로 적어도 하나의 제 2 서브시스템(31)의 외부 부하 접속 요소(24, 26)에 연결하며,
    상기 하우징(20)은 상기 냉각 장치(10) 쪽으로 모든 서브시스템(30, 31)을 덮는 것을 특징으로 하는 전력 전자 시스템.
  2. 제 1 항에 있어서,
    적어도 하나의 접속 장치(74, 76)는 외부 접촉 장치(24, 26)에 대한 적어도 하나의 접촉부(744, 764)를 구비한 편평한 금속형상체(742, 762)의 형태인 것을 특징으로 하는 전력 전자 시스템.
  3. 제 2 항에 있어서,
    오목부를 갖는 돌기 형태의 접촉부(744, 764)는 외부 접촉 장치(24, 26)를 통해 연장되는 것을 특징으로 하는 전력 전자 시스템.
  4. 제 3 항에 있어서,
    각각의 외부 접촉 장치(22, 24, 26)는 하우징(20)의 해당 오목부(220, 240, 260)를 통해 하우징(20)으로부터 돌출하는 것을 특징으로 하는 전력 전자 시스템.
  5. 제 1 항에 있어서,
    서브시스템(30, 31)의 적어도 하나의 내부 부하 접속 요소(52, 54, 56)는 돌기 형태인 것을 특징으로 하는 전력 전자 시스템.
  6. 제 5 항에 있어서,
    내부 부하 접속 요소(52, 54, 56)의 각각의 돌기는 올바른 극성으로 해당 접속 장치(74, 76)의 금속형상체(742, 762)에 부분적으로 놓이며 억지 끼워맞춤 방식의 전기전도 방식으로 또는 일체형 재료접합으로 상기 금속형상체에 연결되는 것을 특징으로 하는 전력 전자 시스템.
  7. 제 1 항에 있어서,
    각 제 1 서브시스템(30) 및 각 제 2 서브시스템(31)은 전기전도 방식으로 올바른 극성으로 각각의 스위칭 장치(50) 및 각각의 접속 요소에 연결되는 커패시터 장치(80)를 갖는 것을 특징으로 하는 전력 전자 시스템.
  8. 제 7 항에 있어서,
    각 커패시터 장치(80)는 각 극성에 대하여 두 개의 돌기(84, 85, 86, 87)를 가지며, 각각의 제 1 돌기(84, 86)는 억지 끼워맞춤 방식으로 또는 일체형 재료 접합으로 스위칭 장치(50)의 내부 부하 접속 요소(54, 56)의 극성을 바르게 하여 해당 돌기에 전기전도 방식으로 연결되며, 제 2 돌기(85, 87)는 올바른 극성으로 해당 접속 장치(74, 76)의 금속형상체(742, 762)에 놓여지며 전기전도 방식으로 억지 끼워맞춤 방식이나 일체형 재료 접합으로 상기 접속 장치에 연결되는 것을 특징으로 하는 전력 전자 시스템.
  9. 제 5 항 또는 제 8 항에 있어서,
    일체형 재료 접합은 용접 연결 형태인 것을 특징으로 하는 전력 전자 시스템.
  10. 제 5 항 또는 제 8 항에 있어서,
    억지 끼워맞춤 접속은 가역적 방식으로 배치될 수 있는 브라켓(90)을 사용하여 형성되는 것을 특징으로 하는 전력 전자 시스템.
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20140118769A (ko) * 2013-03-27 2014-10-08 세미크론 엘렉트로니크 지엠비에치 앤드 코. 케이지 전력 반도체 모듈 및 전력 반도체 모듈의 제조 방법
KR20190083117A (ko) * 2018-01-03 2019-07-11 엘지이노텍 주식회사 전원 단자 모듈

Families Citing this family (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102011076324B4 (de) * 2011-05-24 2014-04-10 Semikron Elektronik Gmbh & Co. Kg Leistungselektronisches System mit Verbindungseinrichtung erster und zweiter Subsysteme
DE102013104522B3 (de) * 2013-05-03 2014-06-26 Semikron Elektronik Gmbh & Co. Kg Leistungshalbleitermodul mit Subeinheiten und Anordnung hiermit
US9365118B2 (en) 2013-06-21 2016-06-14 GM Global Technology Operations LLC High voltage protection system
GB201511331D0 (en) * 2015-06-29 2015-08-12 Alstom Technology Ltd Capacitor unit and electrical apparatus
JP6578795B2 (ja) * 2015-08-04 2019-09-25 富士電機株式会社 半導体装置及び半導体装置の製造方法
DE102016101726B4 (de) 2016-02-01 2019-04-18 Semikron Elektronik Gmbh & Co. Kg Leistungshalbleitereinrichtung und Verfahren zur Herstellung einer Leistungshalbleitereinrichtung
JP2017143679A (ja) 2016-02-12 2017-08-17 三菱電機株式会社 パワーモジュール
DE202016101292U1 (de) 2016-03-09 2016-03-23 Semikron Elektronik Gmbh & Co. Kg Leistungshalbleitereinrichtung
DE102018114691B4 (de) * 2018-06-19 2021-02-18 Semikron Elektronik Gmbh & Co. Kg Leistungshalbleitereinrichtung mit einem Gehäuse, Leistungshalbleiteranordnung und Verfahren zur Herstellung einer Leistungshalbleitereinrichtung
DE102018116429B4 (de) * 2018-07-06 2020-03-05 Semikron Elektronik Gmbh & Co. Kg Leistungshalbleitereinrichtung mit einem Leistungshalbleiterbauelement und einem Gehäuse

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20060064532A (ko) * 2004-12-08 2006-06-13 세미크론 엘렉트로니크 지엠비에치 앤드 코. 케이지 보조 연결부를 구비하는 전력 반도체 모듈
KR20070095780A (ko) * 2006-03-22 2007-10-01 세미크론 엘렉트로니크 지엠비에치 앤드 코. 케이지 접속 장치를 갖는 소형 전력 반도체 모듈
KR20080011113A (ko) * 2006-07-28 2008-01-31 세미크론 엘렉트로니크 지엠비에치 앤드 코. 케이지 전력용 반도체 부품 및 접촉 디바이스를 구비하는 장치
KR101695492B1 (ko) * 2009-04-16 2017-01-11 세미크론 엘렉트로니크 지엠비에치 앤드 코. 케이지 전력 전자 시스템에서 간섭 방출을 감소시키기 위한 장치

Family Cites Families (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP1028520A4 (en) * 1996-09-06 2000-08-16 Hitachi Ltd SEMICONDUCTOR ARRANGEMENT
DE10127947C1 (de) * 2001-08-22 2002-10-17 Semikron Elektronik Gmbh Schaltungsanordnung
JP2006186170A (ja) * 2004-12-28 2006-07-13 Nissan Motor Co Ltd 半導体装置
DE102008018841A1 (de) * 2008-04-15 2009-10-22 Conti Temic Microelectronic Gmbh Verfahren zur Herstellung und Aufbau eines Leistungsmoduls
DE102009024369B4 (de) * 2009-06-09 2011-12-29 Semikron Elektronik Gmbh & Co. Kg Leistungselektronisches System
DE102009037257B4 (de) * 2009-08-12 2014-07-31 Semikron Elektronik Gmbh & Co. Kg Leistungshalbleitermodul mit Schaltungsträger und Lastanschlusselement sowie Herstellungsverfahren hierzu
DE102011076324B4 (de) * 2011-05-24 2014-04-10 Semikron Elektronik Gmbh & Co. Kg Leistungselektronisches System mit Verbindungseinrichtung erster und zweiter Subsysteme

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20060064532A (ko) * 2004-12-08 2006-06-13 세미크론 엘렉트로니크 지엠비에치 앤드 코. 케이지 보조 연결부를 구비하는 전력 반도체 모듈
KR20070095780A (ko) * 2006-03-22 2007-10-01 세미크론 엘렉트로니크 지엠비에치 앤드 코. 케이지 접속 장치를 갖는 소형 전력 반도체 모듈
KR20080011113A (ko) * 2006-07-28 2008-01-31 세미크론 엘렉트로니크 지엠비에치 앤드 코. 케이지 전력용 반도체 부품 및 접촉 디바이스를 구비하는 장치
KR101695492B1 (ko) * 2009-04-16 2017-01-11 세미크론 엘렉트로니크 지엠비에치 앤드 코. 케이지 전력 전자 시스템에서 간섭 방출을 감소시키기 위한 장치

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20140118769A (ko) * 2013-03-27 2014-10-08 세미크론 엘렉트로니크 지엠비에치 앤드 코. 케이지 전력 반도체 모듈 및 전력 반도체 모듈의 제조 방법
KR20190083117A (ko) * 2018-01-03 2019-07-11 엘지이노텍 주식회사 전원 단자 모듈

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DE102011076324A1 (de) 2012-11-29
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