WO1999014851A1 - Dämpfungseinrichtung für leistungsdioden - Google Patents

Dämpfungseinrichtung für leistungsdioden Download PDF

Info

Publication number
WO1999014851A1
WO1999014851A1 PCT/DE1998/002399 DE9802399W WO9914851A1 WO 1999014851 A1 WO1999014851 A1 WO 1999014851A1 DE 9802399 W DE9802399 W DE 9802399W WO 9914851 A1 WO9914851 A1 WO 9914851A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
damping device
diode
circuit board
components
combination
Prior art date
Application number
PCT/DE1998/002399
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Friedhelm RÖMER
Original Assignee
Siemens Nixdorf Informationssysteme Ag
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Siemens Nixdorf Informationssysteme Ag filed Critical Siemens Nixdorf Informationssysteme Ag
Publication of WO1999014851A1 publication Critical patent/WO1999014851A1/de

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
    • H01L25/16—Assemblies consisting of a plurality of individual semiconductor or other solid state devices ; Multistep manufacturing processes thereof the devices being of types provided for in two or more different main groups of groups H01L27/00 - H01L33/00, or in a single subclass of H10K, H10N, e.g. forming hybrid circuits
    • 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

Definitions

  • the invention relates to a damping device for power diodes with an RC combination comprising at least one capacitor and at least one resistor, which can be connected to the diode in parallel with the latter.
  • the invention is based on the object of specifying a space-saving, low-inductance RC combination for damping voltage peaks on power diodes, in particular voltage-sensitive Schottky diodes.
  • the RC combination is arranged on a printed circuit board which is connected to connecting lugs for connection to the diode to be damped.
  • the solution according to the invention has the advantage that the circuit board can be arranged in the immediate vicinity of the diodes and can be connected to the latter via wide connecting lugs.
  • the circuits are therefore in the immediate vicinity of the diode to be damped.
  • the lines can be formed over a wide area on the circuit board. With multilayer printed circuit boards there can be forward and return lines can be wired in parallel. Due to the defined position of the components on the printed circuit board, the components can be arranged close to one another and close to the diode to be damped. Critical circuit parts are therefore almost inductance-free on the semiconductor element to be damped.
  • the low-inductance connection in turn enables a reduction in the wiring and reduction of the components as well as higher frequencies in operation.
  • the conductor tracks can be formed on both sides of the circuit board.
  • a further reduction in the line length and thus a reduction in the inductance can be achieved in that at least some of the components forming the RC combination are SMD components.
  • the capacitance and resistance values required can be achieved by series and parallel connection. This affects both the primary values such as capacitance and resistance and the secondary values such as dielectric strength and power. This means that very low-induction capacities can be achieved that are not available as individual components.
  • FIG. 1 shows a conventional damping device
  • FIG. 2 shows a circuit diagram for a conventional damping device according to FIG. 1 for a diode arrangement
  • Figure 3 is a schematic perspective view of a circuit board with the invention
  • FIG. 4 is a circuit diagram of the damping device according to the invention.
  • Figure 5 is a schematic view of the arrangement shown in Figure 3 in the direction of arrow A in Figure 3 in the assembled state.
  • the conventional damping device shown in FIG. 1 comprises a circuit body 10 in which the RC combination forming the damping device is contained. Lead wires 12 are led out of the body 10, each of which is provided with a connection tab 14 for connection to the corresponding connections of a power diode.
  • Such arrangements are pre-made commercially, but not in all combinations of capacitance, resistance, dielectric strength and performance.
  • the variant, which is also known, is not shown, in which the connecting wires of a capacitor and a resistor are connected to one another and to the connecting lugs by soldering or pressing. These custom-made products, which are necessary for special values, are mostly done by hand.
  • FIG. 2 shows a diode 16 to which an RC combination is connected in parallel, which consists of a first branch with a capacitor 18 and a resistor 20 connected in series therewith.
  • Components 18 and 20 must be precisely matched to the diode 16 with their electrical properties.
  • the RC combination is arranged on a printed circuit board 24.
  • the individual components forming the RC combination which are only indicated schematically here by a resistor 26 and a capacitor 28, are preferably designed using SMD technology so that they can be mounted directly on the printed circuit board 24. Series and parallel formwork to achieve special values or high capacities or outputs are easily possible. Of course, the components can also have connecting wires that are inserted into corresponding holes in the printed circuit board 24.
  • the circuit board 24 carries large-area connection lugs 30 for connection to a double diode arrangement 32. In this case, three or four connection lugs 30, which preferably consist of copper, can optionally be provided for the double diode arrangement 32.
  • connection lugs 30 are screwed onto the diode arrangement 32, as shown in FIG. 5.
  • Figure 5 shows a special embodiment of the upper connecting lugs. These are bent in such a way that a current-carrying rail or a current-carrying plate 34 can be guided over the circuit board 24, on which the diode arrangement is arranged together with the circuit board 24.
  • the circuit board 24 is close to the diode arrangement 32.
  • the conduction paths are short and extensive, so that there are low-inductance connections.
  • the components on the printed circuit board 24 can also be arranged tightly and with very short low-inductance conduction paths.
  • standard components can be provided, the special wiring values required for the respective diode arrangement 32 being provided by a multiple arrangement of the standard elements can be achieved, as is indicated in FIG. 4 by components shown in broken lines.
  • the damping device according to the invention is less inductive, which means that it can be reduced overall. It is easy and convenient to install in a defined position close to the diode arrangement to be damped. There is no need for complex pre-wiring.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Shielding Devices Or Components To Electric Or Magnetic Fields (AREA)

Abstract

Dämpfungseinrichtung für Leistungsdioden, wobei Kondensatoren und Widerstände auf einer der Diode nahen Leiterplatte angeordnet sind und die Leiterplatte über Anschlußfahnen mit der zu bedämpfenden Diode verbunden ist.

Description

Dämpfungseinrichtung für Leistungsdioden
Die Erfindung betrifft eine Dämpfungseinrichtung für Leistungsdioden mit einer mindestens einen Kondensator und mindestens einen Widerstand umfassenden RC-Kombination, die in Parallelschaltung zu der Diode mit dieser verbindbar is .
Bisher wurden derartige RC-Kombinationen als vorgefertigte Baugruppen mit bestimmten Anschlußwerten hergestellt, die über Drähte und Anschlußlaschen mit der jeweiligen Diode oder Diodenanordnung verbunden wurden. Diese Leitungen sind relativ lang und haben daher eine hohe Induktivität. 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 verfügbar.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine platzsparende induktivitätsarme RC-Kombination zur Bedämpfung von Spannungsspitzen an Leistungsdioden, speziell spannungsempfindlichen 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 Leiterplatte 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 Halbleiterelement an. Die induktivitätsarme Verbindung wiederum 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 Kurzschlüssen. Die Herstellung einer Leiterplatte erlaubt besonders leicht eine genaue Bestimmung der Lage der Anschlußfahnen, die damit einfach auf die durch beispielsweise eine Doppeldiode vorgegebene Geometrie angepaßt werden könne .
Die Leiterbahnen können auf der Leiterplatte beidseitig ausgebildet sein. Eine weitere Reduzierung der Leitungslänge und damit eine Verringerung der Induktivität läßt sich dadurch erreichen, daß mindestens ein Teil der die RC-Kombination bildenden Bauteile SMD-Bauteile sind. Ferner können, besonders vorteilhaft bei SMD-Bauelementen, die benötigen Kapazitäts- und Widerstandswerte durch Reihen- und Parallelschaltung erzielt werden. Dies betrifft sowohl die primären Werte wie Kapazität und Widerstand als auch die sekundären wie Spannungsfestigkeit und Leistung. Damit können auch sehr induktionsarme Kapazitäten erreicht werden, die als einzelnen Bauelemente nicht verfügbar sind.
Die folgende Beschreibung erläutert in Verbindung mit der beigefügten Zeichnung die Erfindung anhand eines Ausführungsbeispiels. Es zeigen:
Figur 1 eine herkömmliche Dämpfungseinrichtung, Figur 2 ein Schaltbild für eine herkömmliche Dämpfungseinrichtung nach Figur 1 für eine Diodenanordnung,
Figur 3 eine schematische perspektivische Darstellung einer Leiterplatte mit der erfindungsgemäßen
Dämpfungsanordnung und einer Doppeldiodenanordnung, für die die erfindungsgemäße Dämpfungseinrichtung bestimmt ist,
Figur 4 ein Schaltbild der erfindungsgemäßen Dämp- fungseinrichtung und
Figur 5 eine schematische Ansicht auf die in Figur 3 dargestellte Anordnung in Richtung des Pfeiles A in Figur 3 in montiertem Zustand.
Die in Figur 1 dargestellte herkömmliche Dämpfungsein- richtung umfaßt einen Schaltungskörper 10, in dem die Dämpfungseinrichtung bildende RC-Kombination enthalten ist. Aus dem Körper 10 sind Anschlußdrähte 12 herausgeführt, die jeweils mit einer Anschlußlasche 14 zur Verbindung mit den entsprechenden Anschlüssen einer Lei- stungsdiode versehen sind. Derartige Anordnungen sind zwar vorgefertigt im Handel, aber nicht in allen Kombinationen 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 miteinander und mit den Anschlußlaschen verbunden werden. Diese für spezielle Werte notwendigen Sonderanfertigungen erfolgen meist in Handarbeit.
Figur 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 geschalteten Widerstand 20 besteht. Die Bauteile 18 und 20 müssen mit ihren elektrischen Eigenschaften genau auf die Diode 16 abgestimmt sein.
Bei der in Figur 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 vorzugsweise 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 möglich. 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 Anschlußfahnen 30 vorgesehen sein, die vorzugsweise aus Kupfer bestehen. Die Anschlußfahnen 30 werden an der Diodenan- Ordnung 32 angeschraubt, wie dies in Figur 5 dargestellt ist . Figur 5 zeigt dabei eine spezielle Ausführungsform der oberen Anschlußfahnen. Diese sind so abgekröpft, daß über die Leiterplatte 24 hinweg eine stromführende Schiene 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 Diodenanordnung 32. Die Leitungswege sind kurz und großflächig, so daß sich induktivitätsarme Verbindungen ergeben. Die Bauteile auf der Leiterplatte 24 können ebenfalls dicht und mit sehr kurzen induktivitätsarmen Leitungswegen angeordnet werden. Anstelle spezieller auf die jeweilige Diode abgestimmter Bauteile können Standardbauteile vorgesehen sein, wobei die für die jeweilige Diodenanord- nung 32 erforderlichen speziellen Beschaltungswerte durch eine Mehrfachanordnung der Standardelemente erreicht werden, wie dies in Figur 4 durch gestrichelt dargestellte Bauteile angedeutet ist.
Die erfindungsgemäße Dämpfungseinrichtung ist induktivitätsärmer, wodurch sie insgesamt verkleinert werden kann. Sie ist leicht und bequem in einer definierten Lage dicht an der zu bedämpfenden Diodenanordnung zu montieren. Aufwendige Vorverdrahtungen können entfallen.
Bezugszeichenliste
Schaltungskörper Anschlußdraht Anschlußlasche Diode Kondensator Widerstand Leiterplatte Widerstand Kondensator Anschlußfahne Diodenanordnung Blech

Claims

Patentansprüche
1. Dämpfungseinrichtung für Leistungsdioden mit einer mindestens einen Kondensator (26) und mindestens einen 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) angeordnet ist, die mit Anschlußfahnen (30) zur Verbindung mit der zu bedämpfenden Diode (32) verbindbar ist .
2. Dämpfungseinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Leiterbahnen beidseitig auf der Leiterplatte (24) ausgebildet sind.
3. Dämpfungseinrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß mehrere Kondensatoren bzw. Widerstände parallel oder seriell kombiniert sind.
4. Dämpfungseinrichtung nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch 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 Anschlußfahnen (30) einer Seite derart gekröpft sind, daß die Leiterplatte nicht in die Ebene der Befestigungsfläche ragt.
6. Dämpfungseinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis
5, dadurch gekennzeichnet, daß die Anschlußfahnen
(30) aus Kupfer bestehen.
PCT/DE1998/002399 1997-09-15 1998-08-18 Dämpfungseinrichtung für leistungsdioden WO1999014851A1 (de)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE19740542.8 1997-09-15
DE1997140542 DE19740542C1 (de) 1997-09-15 1997-09-15 Dämpfungseinrichtung für Leistungsdioden

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO1999014851A1 true WO1999014851A1 (de) 1999-03-25

Family

ID=7842415

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/DE1998/002399 WO1999014851A1 (de) 1997-09-15 1998-08-18 Dämpfungseinrichtung für leistungsdioden

Country Status (2)

Country Link
DE (1) DE19740542C1 (de)
WO (1) WO1999014851A1 (de)

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE10004983C1 (de) 2000-02-04 2001-09-13 Infineon Technologies Ag Schutzanordnung für Schottky-Diode
DE102011011984B4 (de) * 2011-02-22 2021-06-10 Doepke Schaltgeräte GmbH Fehlerstrom-Schutzeinrichtung mit frequenzabhängiger Schaltung zur Spannungsvervielfachung

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4249134A (en) * 1978-12-27 1981-02-03 Aei Semiconductors Limited Radio frequency detectors
EP0364056A2 (de) * 1988-10-14 1990-04-18 L. William Menzies, Jr. Oberflächenmontierter Entkopplungskondensator
DE3910518A1 (de) * 1989-04-01 1990-10-04 Manfred Haller Schaltungsplatine fuer die optimale entkopplung von schaltungen mit digitalen ic's
GB2272108A (en) * 1992-11-03 1994-05-04 Smiths Industries Plc Removal of parasitic inductance in surface mounted assemblies
US5514612A (en) * 1993-03-03 1996-05-07 California Micro Devices, Inc. Method of making a semiconductor device with integrated RC network and schottky diode

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4249134A (en) * 1978-12-27 1981-02-03 Aei Semiconductors Limited Radio frequency detectors
EP0364056A2 (de) * 1988-10-14 1990-04-18 L. William Menzies, Jr. Oberflächenmontierter Entkopplungskondensator
DE3910518A1 (de) * 1989-04-01 1990-10-04 Manfred Haller Schaltungsplatine fuer die optimale entkopplung von schaltungen mit digitalen ic's
GB2272108A (en) * 1992-11-03 1994-05-04 Smiths Industries Plc Removal of parasitic inductance in surface mounted assemblies
US5514612A (en) * 1993-03-03 1996-05-07 California Micro Devices, Inc. Method of making a semiconductor device with integrated RC network and schottky diode

Also Published As

Publication number Publication date
DE19740542C1 (de) 1998-12-17

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE4323827C1 (de) Steckbare Baugruppe
EP0590354B1 (de) Anordnung mit einer Leiterplatte, mindestens einem Leistungsbauelement und einem Kühlkörper
WO1997027728A2 (de) Steuergerät, insbesondere für ein kraftfahrzeug
EP1083599B1 (de) Leistungshalbleitermodul
EP3138162B1 (de) Elektrische hochstromschaltung mit einer leiterplatte und einer stromschiene
EP0368142B1 (de) Elektronisches Steuergerät
DE4244064C2 (de) Einrichtung für ein Fahrzeug
DE102018104972B4 (de) Leiterplattenelement mit integriertem elektronischen Schaltelement, Stromrichter und Verfahren zum Herstellen eines Leiterplattenelements
DE2819327C2 (de) Halbleiterbaueinheit
DE10048290A1 (de) Induktiver Sensor
EP0995205B1 (de) Multilayer-planarinduktivität und verfahren zum herstellen einer solchen
DE4335946A1 (de) Anordnung bestehend aus einer Leiterplatte
WO1987001007A1 (en) Electric switchgear
DE2828146A1 (de) Elektrische leiterplatte
DE102008057833B4 (de) Leistungshalbleitermodul mit Steuerfunktionalität und integriertem Übertrager
DE102013100700B3 (de) Verfahren zur herstellung einer halbleitermodulanordnung
DE2611260C3 (de) Stromrichterbaueinheit
DE2137141A1 (de) Stromverteiler
WO1999014851A1 (de) Dämpfungseinrichtung für leistungsdioden
EP1085793A2 (de) Kompakte elektrische Vorrichtung, insbesondere Schaltnetzteil
EP0431625B1 (de) Varistor hoher Kapazität
DE102014107271B4 (de) Halbleitermodul
DE10039110A1 (de) Kompakte elektrische Vorrichtung, insbesondere Schaltnetzteil
DE3343831C2 (de)
EP0852810B1 (de) Halbleiterbauelement mit isolierendem gehäuse

Legal Events

Date Code Title Description
WWE Wipo information: entry into national phase

Ref document number: 09254818

Country of ref document: US

AK Designated states

Kind code of ref document: A1

Designated state(s): CN US