WO2008031699A1 - Motorstart- oder motorsteuergerät, halbleiterleistungsteil und verfahren zur herstellung eines motorstart- oder motorsteuergerätes - Google Patents

Motorstart- oder motorsteuergerät, halbleiterleistungsteil und verfahren zur herstellung eines motorstart- oder motorsteuergerätes Download PDF

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WO2008031699A1
WO2008031699A1 PCT/EP2007/058727 EP2007058727W WO2008031699A1 WO 2008031699 A1 WO2008031699 A1 WO 2008031699A1 EP 2007058727 W EP2007058727 W EP 2007058727W WO 2008031699 A1 WO2008031699 A1 WO 2008031699A1
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WO
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semiconductor power
control
engine
bridging
side terminals
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PCT/EP2007/058727
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Jürgen Trottmann
Stephan Jonas
Markus Meier
Johann Seitz
Bertrand Viala
Arndt-Peter Wolf
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Siemens Aktiengesellschaft
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    • H01H—ELECTRIC SWITCHES; RELAYS; SELECTORS; EMERGENCY PROTECTIVE DEVICES
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    • H01H50/02—Bases; Casings; Covers
    • H01H50/021—Bases; Casings; Covers structurally combining a relay and an electronic component, e.g. varistor, RC circuit
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    • H01H—ELECTRIC SWITCHES; RELAYS; SELECTORS; EMERGENCY PROTECTIVE DEVICES
    • H01H9/00—Details of switching devices, not covered by groups H01H1/00 - H01H7/00
    • H01H9/54—Circuit arrangements not adapted to a particular application of the switching device and for which no provision exists elsewhere
    • H01H9/541—Contacts shunted by semiconductor devices
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    • H01H50/00—Details of electromagnetic relays
    • H01H50/44—Magnetic coils or windings
    • H01H50/443—Connections to coils

Definitions

  • Engine start or engine control unit semiconductor power section, and method of making an engine start or engine control device
  • the engine starting or engine control unit 100 has a two-part housing consisting of a lower part 110 and an upper part 120, and has a semiconductor power part, a bridging part, and a control part, if necessary, with a control panel 130.
  • the semiconductor power part is used for control between the input-side terminals Ll, L2, L3 and the corresponding output-side terminals Tl, T2, T3. Since the power loss in a semiconductor power part is not negligible, a so-called bridging part for low-loss bridging of the input-side terminals Ll, L2, L3 with the corresponding output-side terminals Tl, T2, T3 is used as a rule.
  • the control part is then used for switching from the semiconductor power part to the bypass part when the electric motor is started up.
  • the individual components are relatively complex, for which reason it is desirable to use existing or ready-to-buy components.
  • This task can be done with an engine start or
  • Pad provided lower part is applied, and the control part is applied to the semiconductor power part.
  • the bridging part may be applied between the semiconductor power part and the control part.
  • Another object of the invention is to improve the heat dissipation from the semiconductor power section.
  • This object can be achieved with a method for producing an engine start or engine control device according to claim 9 or with a semiconductor power part according to claim 10.
  • the manufacturing method if there is the step of mechanically biasing the control part against a lower plate provided with a cooling plate, so that the semiconductor power part remains between the control part and the lower part, and thus biasing the semiconductor power part on the in the lower part existing cooling plate is pressed, it is possible to provide increased heat dissipation.
  • the semiconductor power part has at least one floating power module and at least one elastically deformable contact part configured to press-move the power module in the semiconductor power part, it is possible to move the power module
  • the reliability of the contact can be increased.
  • the wiring costs can be reduced because an electrical contact between the control part and the semiconductor power part can be performed by the at least one contact part.
  • the semiconductor power part has at least one floating power module and the contact part is designed to press the power module onto the cooling plate so that heat dissipation from the power module to the cooling plate can be ensured, the contact between the power module and the cooling plate required for cooling can be reduced to a simple one Be achieved.
  • the elastically deformable contact part can advantageously be designed as an S-shaped contact clip. Desirable is a plurality of elastically deformable contact parts present at the edge region of the semiconductor power part.
  • the mechanical preload is held between the control part and the semiconductor power part by a holding connection implemented preferably by means of latching lugs and latching openings, it is possible to use the otherwise existing holding connection also for this purpose, whereby the need for a separate biasing device can be avoided.
  • FIG. 2 shows the previous internal structure of a recent engine start or engine control unit, with a
  • Control part a semiconductor power part and a bypass part
  • FIG. 6 shows the bridging part of the device shown in FIG. 5, with the integrated control part being removed;
  • FIG 7 shows the assembly of the device shown in FIG 5;
  • FIG. 8 shows the semiconductor power part of the device shown in FIG.
  • FIG 2 shows the structure of an engine control unit 100. Das
  • Control part 221 and semiconductor power part 201 are shown without bridging part 401.
  • the semiconductor power part 201 which is shown in more detail in FIG. 3, consists of at least one power module, that is to say for example one or more thyristors, and current-carrying tracks.
  • the bridging member 401 which is shown in more detail in FIG 4, consists of a contactor or relay, the one
  • FIG. 5 shows the structure of a new engine start or engine control unit 500 in an exploded view
  • FIG. 7 shows a corresponding engine start or engine control unit in the assembled state.
  • Semiconductor power part 201, the new engine start ⁇ or control devices 500 are constructed from individual modules.
  • the end-side lateral housing parts 507 , 508 are brought to the terminals L1-L3, T1-T3 and cover that
  • Semiconductor power part 504 the bypass part 505B, and the control part 505.
  • the semiconductor power part 504 is mounted on a lower part 501 provided with a cooling plate 503 as a base and the control part 505 on the semiconductor power part 504.
  • the bridging part 505B is between the
  • Connecting straps 802 are soldered to the DCB ceramics 805.
  • the deformable contact parts 511 are then placed on the Connecting bracket 802 screwed.
  • the contact parts 511 are fastened with screws through openings 604 in the bores or threads 804, so that electrical contact safety can be ensured.
  • the contact parts 511 are preferably formed to function as electrical contacts between the control part 505 and the semiconductor power part 504, and may be configured as S-shaped contact stirrups.
  • the contact parts are preferably placed at edge portions of the semiconductor power part 504 so that the resulting pressure force is distributed more evenly on the semiconductor power part 504. Due to the bias of the contact parts, pulling on the strap 802 during tightening of the screw which can be placed in the opening 604 and the possible subsequent damage to the soldering structure can be better avoided.
  • the mechanical prestressing is held by a holding connection between the control part 505 and the bridging part 505B and the semiconductor power part 504, respectively, implemented by means of latching noses 531 and latching openings 521.
  • FIG. 8 shows the semiconductor power part 504 of the engine start or engine control device 500 shown in FIG.
  • the semiconductor power section 504 consists of power modules 801 (power subcircuitry) on a DCB ceramic 805 with screwed or soldered main power connectors 802 and ignition electronics integrated into the housing (not shown in FIG. 8) with signal preprocessing.
  • This module has four power connection points, which serve as the contact parts 511, and a control circuit plug (not shown in FIG 8).
  • the semiconductor power part 504 preferably has floating power modules 801.
  • the contact part 511 is formed, the power modules 801 on the cooling plate 503 such that heat dissipation from the power module 801 into the cooling plate 503 can be ensured.
  • Power box 806 is glued. At this time, the DCB ceramics 805 remain centered from the bottom thereof, and thereby it becomes possible to press down the DCB ceramics 805 by applying pressure to the punch 803 to increase the heat transfer to the cooling plate 503.
  • the pressure on the plunger 803 may be transmitted from the bridging part 505B or from the control part 505. However, it is also possible, instead of or in addition to the previous possibilities, to realize the pressure member as a press-out rail running transversely across the DCB ceramic 805. In FIG 5, such a Ausdgurschiene is characterized as a passing between the contacts L2, T2 rail.
  • FIG. 6 shows the bridging part 505B of the engine starting or engine control device 500 illustrated in FIG. 5, the integrated control part having been removed.
  • the bridging member 505B has a magnetic coil, iron circle, contact carriers, contact springs, and both fixed and movable contact pieces. Power is supplied via spring contact 601 to the control board.
  • the structure with the device-specific components results in an increased system integration of the individual components. Thereby many advantages can be achieved. By mechanically coded components assembly errors can be better avoided.
  • the testability of the finished devices can be improved by unambiguous identification of the semiconductor power section.
  • the marking can also be queried in the mounted state of the engine start or engine control unit.
  • the assembly work in the final assembly can be reduced.
  • 24 screws were necessary, with the solution according to the invention just eight screws are sufficient.
  • the number of required plugs can also be reduced from eight to one or three depending on the variant.
  • the manufacturing costs can be reduced by functional integration and elimination of housing parts.

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Abstract

Motorstart- oder Motorsteuergerät (500), das ausgebildet ist, die Verbindung zwischen seinen eingangsseitigen und entsprechenden ausgangsseitigen Anschlüssen (L1, L2, L3; T1, T2, T3) derart zu steuern, dass ein Elektromotor sanft gestartet bzw. gestoppt werden kann, wobei das Gerät (500) i) ein Halbleiterleistungsteil (504) für Steuerung zwischen den eingangsseitigen Anschlüssen (L1, L2, L3) und den jeweiligen ausgangsseitigen Anschlüssen (T1, T2, T3); ii) ein Überbrückungsteil (505B) für verlustarme Überbrückung der eingangsseitigen Anschlüsse (L1, L2, L3) mit den jeweiligen ausgangsseitigen Anschlüssen (T1, T2, T3); und iii) ein Steuerungsteil (505) zum Schalten vom Halbleiterleistungsteil (504) auf das Überbrückungsteil (505B) wenn der Elektromotor hochgefahren ist, aufweist, ist dadurch gekennzeichnet, dass das Halbleiterleistungsteil (504) auf ein mit einer Kühlplatte (503) als Unterlage vorgesehenen Unterteil (501) und das Steuerungsteil (505) auf das Halbleiterleistungsteil (504) aufgebracht ist. Ansprüche auf Verfahren und auf ein Halbleisterleistungsteil vorhanden.

Description

Motorstart- oder Motorsteuergerät, Halbleiterleistungsteil und Verfahren zur Herstellung eines Motorstart- oder MotorSteuergerätes
Besehreibung:
FIG 1 zeigt ein Beispiel eines modernen Motorstart- oder Motorsteuergeräts 100, das ausgebildet ist, die Verbindung zwischen den eingangsseitigen Anschlüssen Ll, L2, L3 und den entsprechenden ausgangsseitigen Anschlüssen Tl, T2, T3 derart zu steuern, dass ein Elektromotor sanft gestartet bzw. gestoppt werden kann. Das Motorstart- oder Motorsteuergerät 100 hat ein zweiteiliges Gehäuse, das aus einem Unterteil 110 und einem Oberteil 120 besteht und weist ein Halbleiterleistungsteil, ein Überbrückungsteil, und ein Steuerungsteil ggf. mit einem Bedienungsfeld 130 auf.
Das Halbleiterleistungsteil wird für Steuerung zwischen den eingangsseitigen Anschlüssen Ll, L2, L3 und den entsprechenden ausgangsseitigen Anschlüssen Tl, T2, T3 eingesetzt. Da die Verlustleistung in einem Halbleiterleistungsteil nicht unerheblich ist, wird im Regelfall ein sogenanntes Überbrückungsteil für verlustärmere Überbrückung der eingangsseitigen Anschlüsse Ll, L2, L3 mit den entsprechenden ausgangsseitigen Anschlüssen Tl, T2, T3 eingesetzt. Das Steuerungsteil wird dann zum Schalten vom Halbleiterleistungsteil auf das Überbrückungsteil benutzt, wenn der Elektromotor hochgefahren ist.
Einerseits sind die einzelnen Bauteile relativ komplex, aus welchem Grund es wünschenswert ist, bestehende bzw. zukaufsfertige Bauteile einzusetzen. Andererseits verursacht gerade der Einsatz solcher Bauteile tendenziell Mehraufwand in der Fertigung, da die geräteinterne Verdrahtung zwischen den Bauteilen zueinander mittels Leitungen wegen der notwendigen Steuerung zwischen dem Halbleiterleistungsteil und der Überbrückung sowie deren spezifischen Steuerungen relativ aufwendig ist.
Es ist daher eine Aufgabe der Erfindung, eine verbesserte Bauart für Motorstart- oder Motorsteuergeräte zu schaffen.
Diese Aufgabe kann mit einem Motorstart- oder
Motorsteuergerät nach Anspruch 1 gelöst werden, nämlich wenn in einem Gerät nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 das Halbleiterleistungsteil auf ein mit einer Kühlplatte als
Unterlage vorgesehenen Unterteil aufgebracht wird, und das Steuerungsteil auf das Halbleiterleistungsteil aufgebracht wird. Alternativ kann das Überbrückungsteil zwischen dem Halbleiterleistungsteil und dem Steuerungsteil aufgebracht werden.
Durch eine Modulbauweise nach dieser Art ist es möglich, das Gerät kompakt und möglichst auch ohne exzessive Verdrahtung zu fertigen.
Eine weitere Aufgabe der Erfindung ist es, die Wärmeableitung vom Halbleiterleistungsteil zu verbessern.
Diese Aufgabe kann mit einem Verfahren zur Herstellung eines Motorstart- oder Motorsteuergerätes nach Anspruch 9 bzw. mit einem Halbleiterleistungsteil nach Anspruch 10 gelöst werden.
Wenn im Herstellungsverfahren der Schritt vom mechanischen Vorspannen des Steuerungsteils bzw. des Überbrückungsteils gegen ein mit einer Kühlplatte vorgesehenen Unterteil vorhanden ist, so dass das Halbleiterleistungsteil zwischen dem Steuerungsteil bzw. dem Überbrückungsteil und dem Unterteil bleibt, und so dass durch das Vorspannen das Halbleiterleistungsteil auf die im Unterteil vorhandene Kühlplatte aufgedrückt wird, ist es möglich, eine erhöhte Wärmeableitung zu schaffen. Wenn das Halbleiterleistungsteil mindestens ein schwimmend gelagertes Leistungsmodul und mindestens ein elastisch deformierbares Kontaktteil aufweist, das ausgebildet ist, beim Drücken das Leistungsmodul im Halbleiterleistungsteil in Druckrichtung zu bewegen, ist es möglich, das
Halbleiterleistungsteil auf eine einfache Weise etwa gegen eine Kühlplatte zu drücken.
Die untergeordneten Ansprüche beschreiben vorteilhafte Ausführungsformen der Erfindung.
Wenn die mechanische Verbindung zwischen dem Steuerungsteil bzw. Überbrückungsteil und dem Unterteil durch mindestens ein elastisch deformierbares Kontaktteil derart vorgespannt ist, dass ein elektrischer Kontakt zwischen dem Steuerungsteil und dem Halbleiterleistungsteil gewährleistet wird, kann die Zuverlässigkeit der Kontaktierung erhöht werden.
Wenn das Kontaktteil ausgebildet ist, als elektrischer Kontakt zwischen dem Steuerungsteil und dem
Halbleiterleistungsteil zu funktionieren, kann der Verdrahtungsaufwand reduziert werden, da eine elektrische Kontaktierung zwischen dem Steuerungsteil und dem Halbleiterleistungsteil durch den mindestens ein Kontaktteil durchgeführt werden kann.
Wenn das Halbleiterleistungsteil mindestens ein schwimmend gelagertes Leistungsmodul aufweist und das Kontaktteil ausgebildet ist, das Leistungsmodul auf die Kühlplatte derart aufzudrücken, dass Wärmeableitung vom Leistungsmodul in die Kühlplatte gewährleistet werden kann, kann die für die Kühlung erforderliche Kontaktierung zwischen dem Leistungsmodul und der Kühlplatte auf eine einfache Weise erreicht werden.
Das elastisch deformierbare Kontaktteil kann vorteilhaft als S-förmiger Kontaktbügel ausgeführt werden. Wünschenswert ist eine Mehrzahl von elastisch deformierbaren Kontaktteilen am Randbereich des Halbleiterleistungsteils vorhanden.
Wenn die mechanische Vorspannung durch eine bevorzugt mittels Rastnasen und Rastöffnungen implementierte Halteverbindung zwischen dem Steuerungsteil bzw. dem Überbrückungsteil und dem Halbleiterleistungsteil gehalten wird, ist es möglich, die anderweitig vorhandene Halteverbindung auch für diesen Zweck einzusetzen, wodurch der Bedarf einer getrennten Vorspannungseinrichtung vermieden werden kann.
In FIG 5 bis 8 der beigefügten Zeichnungen werden einige, den Schutzumfang der Patentanmeldung bzw. des Patents nicht einschränkende Beispiele der möglichen Ausführungsformen gezeigt. Es zeigen:
FIG 1 ein bisheriges Motorstart- oder Motorsteuergerät;
FIG 2 den bisherigen internen Aufbau eines bisherigen Motorstart- oder Motorsteuergeräts, mit einem
Steuerungsteil, einem Halbleiterleistungsteil und einem Überbrückungsteil;
FIG 3 ein Halbleiterleistungsteil;
FIG 4 ein Überbrückungsteil;
FIG 5 den Aufbau eines neuen Motorstart- oder
Motorsteuergeräts, in einer explodierten Ansicht;
FIG 6 das Überbrückungsteil des in FIG 5 dargestellten Geräts, wobei das integrierte Steuerungsteil abmontiert wurde;
FIG 7 den Zusammenbau des in FIG 5 dargestellten Geräts;
und FIG 8 das Halbleiterleistungsteil des in FIG 5 dargestellten Geräts.
Im Folgenden wird Bezug auf den Inhalt der älteren Europäischen Patentanmeldung 06019356.2 genommen, insbesondere was zu dem Aufbau des Halbleiterleistungsteil (in der älteren Anmeldung als Leistungshalbleiterschalter genannt), des Überbrückungsteils (in der älteren Anmeldung als By-Pass-Schalter genannt) und des Steuerungsteils (in der älteren Anmeldung als Steuerelektronik genannt) . In der aktuellen Anmeldung sind die genannten Teile bevorzugt strukturell gleich.
FIG 2 zeigt den Aufbau eines Motorsteuergeräts 100. Das
Steuerungsteil 221 und das Halbleiterleistungsteil 201 sind ohne Überbrückungsteil 401 dargestellt.
Das Halbleiterleistungsteil 201, das in FIG 3 näher gezeigt wird, besteht aus mindestens einem Leistungsmodul, also beispielsweise aus einem oder mehreren Thyristoren, und stromführenden Bahnen.
Das Überbrückungsteil 401, das in FIG 4 näher dargestellt wird, besteht aus einem Schütz bzw. Relais, das eine
Magnetspule, ein Joch und einen Anker und außerdem für jede der schaltenden Phase eine Kontaktvorrichtung mit Federn, mit einem Federteller, mit einem Kontaktträger, und sowohl beweglichen als auch festen Kontakten aufweist.
Der Aufbau auf den genannten Standardkomponenten ergibt einen mechanisch aufwendigen Aufbau, wie der FIG 2 entnehmbar, da die jeweiligen Einzelkomponenten nicht für den Einsatzzweck optimiert sind. Deswegen werden entsprechend gestaltete Verbindungselemente 421, 422 für die Kontaktierung zu den Anschlüssen 411 bis 416 des Überbrückungsteils 401 und Verbindungselemente 211, 212, 213, für die Kontaktierung zu den Anschlüssen des Halbleiterleistungsteils 201 eingesetzt, um diese nicht für einander geschaffenen Komponenten zusammenzuführen. Diese Elemente sind mit einer Vielzahl von Schrauben miteinander verbunden. Die Ansteuersignale vom Steuerungsteil 221 sind mit einer Vielzahl von Leitungen 301 auf die im Steuerungsmodul 221 vorhandene Ansteuerflachbaugruppe verdrahtet .
FIG 5 zeigt den Aufbau eines neuen Motorstart- oder Motorsteuergeräts 500 in einer explodierten Ansicht und FIG 7 ein entsprechendes Motorstart- oder Motorsteuergerät im zusammengebauten Zustand.
Anstelle der Anordnung des Überbrückungsteils 401 auf der im Steuerungsmodul 221 vorhandene Flachbaugruppe und des
Halbleiterleistungsteils 201 werden die neuen Motorstart¬ oder Steuergeräte 500 aus einzelnen Modulen aufgebaut.
Es gibt ein Unterteil 501, in dem eine Kühlplatte 503 mit ggf. weiteren Kühlkörpern für das Halbleiterleistungsmodul 504 sitzt, ein Halbleiterleistungsmodul 504, ein Überbrückungsteil 505B und ein darauf gesetztes Steuerungsteil 505, und ein Oberteil 506 mit dem Bedienfeld 130. Die endseitigen seitlichen Gehäuseteile 507, 508 werden auf die Anschlüsse L1-L3, T1-T3 gebracht und decken das
Halbleiterleistungsteil 504, das Überbrückungsteil 505B und das Steuerungsteil 505.
Das Halbleiterleistungsteil 504 ist auf einem mit einer Kühlplatte 503 als Unterlage vorgesehenen Unterteil 501 und das Steuerungsteil 505 auf dem Halbleiterleistungsteil 504 aufgebracht. Das Überbrückungsteil 505B ist zwischen dem
Halbleiterleistungsteil 504 und dem Steuerungsteil 505 aufgebracht .
Verbindungsbügel 802 werden auf die DCB-Keramik 805 gelötet.
Die deformierbaren Kontaktteile 511 werden dann auf die Verbindungsbügel 802 aufgeschraubt. Bei Montage des Überbrückungsteils 505B werden die Kontaktteile 511 mit Schrauben durch Öffnungen 604 in die Bohrungen bzw. Gewinden 804 befestigt, damit elektrische Kontaktsicherheit gewährleistet werden kann.
Die Kontaktteile 511 sind bevorzugt ausgebildet, als elektrische Kontakte zwischen dem Steuerungsteil 505 und dem Halbleiterleistungsteil 504 zu funktionieren, und können als S-förmige Kontaktbügel ausgeführt sein. Die Kontaktteile sind bevorzugt an Randbereichen des Halbleiterleistungsteils 504 platziert, damit die entstehende Druckkraft gleichmäßiger auf dem Halbleiterleistungsteil 504 verteilt wird. Durch die Vorspannung der Kontaktteile kann ein Ziehen am Bügel 802 beim Festdrehen der in die Öffnung 604 setzbaren Schraube und die daraus eventuell folgende Beschädigung des Lötstruktures besser vermieden werden.
Die mechanische Vorspannung wird durch eine mittels Rastnasen 531 und Rastöffnungen 521 implementierte Halteverbindung zwischen dem Steuerungsteil 505 bzw. dem Überbrückungsteil 505B und dem Halbleiterleistungsteil 504 gehalten.
FIG 8 zeigt das Halbleiterleistungsteil 504 des in FIG 5 dargestellten Motorstart- oder Motorsteuergeräts 500.
Das Halbleiterleistungsteil 504 besteht aus Leistungsmodulen 801 (Leistungsteilschaltung) auf einer DCB-Keramik 805 mit angeschraubten oder angelöteten Hauptstromverbindern 802 und in das Gehäuse integrierte Zündelektronik (nicht in FIG 8 dargestellt) mit Signalvorverarbeitung. Diese Baugruppe verfügt über vier Leistungsanschlusspunkte, als welche die Kontaktteile 511 dienen, und einen Steuerkreisstecker (auch nicht in FIG 8 dargestellt) .
Bevorzugt weist das Halbleiterleistungsteil 504 schwimmend gelagerte Leistungsmodule 801 auf. Das Kontaktteil 511 ist ausgebildet, die Leistungsmodule 801 auf die Kühlplatte 503 derart aufzudrücken, dass Wärmeableitung vom Leistungsmodul 801 in die Kühlplatte 503 gewährleistet werden kann.
Mit der schwimmenden Lagerung wird hier gemeint, dass die DCB-Keramik 805 in ihrem Randbereich an das
Leistungsteilgehäuse 806 festgeklebt wird. Dabei bleibt die DCB-Keramik 805 mittig von ihrer Unterseite frei und es wird dadurch möglich, die DCB-Keramik 805 durch Ausüben von Druck auf den Stempel 803 nach unten zu drücken, damit der Wärmeübertrag auf die Kühlplatte 503 erhöht wird.
Der Druck auf den Stempel 803 kann vom Überbrückungsteil 505B oder vom Steuerungsteil 505 übertragen werden. Allerdings ist es auch möglich, anstatt oder zusätzlich zu den vorigen Möglichkeiten, das Druckglied als eine über die DCB-Keramik 805 quer laufende Ausdrückschiene zu realisieren. In FIG 5 ist eine solche Ausdrückschiene als eine zwischen den Kontakten L2, T2 durchlaufende Schiene gekennzeichnet.
FIG 6 zeigt das Überbrückungsteil 505B des in FIG 5 dargestellten Motorstart- oder Motorsteuergeräts 500, wobei das integrierte Steuerungsteil abmontiert wurde. Das Überbrückungsteil 505B weist Magnetspule, Eisenkreis, Kontaktträger, Kontaktfedern, und sowohl feste als auch bewegliche Schaltstücken auf. Die Energieversorgung erfolgt über Federkontaktierung 601 auf die Ansteuerflachbaugruppe.
Die logische Verknüpfung und Verarbeitung der Signale und Befehle erfolgt in der Steuerelektronik der Ansteuerflachbaugruppe 505.
Durch den Aufbau mit den gerätespezifischen Komponenten ergibt sich eine erhöhte Systemintegration der Einzelkomponenten. Dadurch können zahlreiche Vorteile erreicht werden. Durch mechanisch kodierte Komponenten können Montagefehler besser vermieden werden.
Die Prüfbarkeit der fertigen Geräte kann verbessert werden durch eindeutige Kennzeichnung des Halbleiterleistungsteils. Die Kennzeichnung kann auch im montierten Zustand des Motorstart- oder Motorsteuergerätes abgefragt werden.
Der Montageaufwand in der Endmontage kann reduziert werden. In einer bisherigen Ausführungsform waren 24 Schrauben notwendig, wobei nach der erfindungsgemäßen Lösung gerade acht Schrauben ausreichend sind. Auch die Anzahl der erforderlichen Stecker kann variantenabhängig von acht auf eins oder drei reduziert werden. Auch können die Herstellungskosten durch Funktionsintegration und Wegfall von Gehäuseteilen reduziert werden.

Claims

Ansprüche :
1. Motorstart- oder Motorsteuergerät (500), das ausgebildet ist, die Verbindung zwischen seinen eingangsseitigen und entsprechenden ausgangsseitigen Anschlüssen (Ll, L2, L3; Tl, T2, T3) derart zu steuern, dass ein Elektromotor sanft gestartet bzw. gestoppt werden kann, wobei das Gerät (500) i) ein Halbleiterleistungsteil (504) für Steuerung zwischen den eingangsseitigen Anschlüssen (Ll, L2, L3) und den jeweiligen ausgangsseitigen Anschlüssen (Tl, T2, T3) ; ii) ein Überbrückungsteil (505B) für verlustarme
Überbrückung der eingangsseitigen Anschlüsse (Ll, L2, L3) mit den jeweiligen ausgangsseitigen Anschlüssen (Tl, T2, T3); und iii) ein Steuerungsteil (505) zum Schalten vom
Halbleiterleistungsteil (504) auf das Überbrückungsteil (505B) wenn der Elektromotor hochgefahren ist, aufweist, wobei das Halbleiterleistungsteil (504) auf ein mit einer Kühlplatte (503) als Unterlage vorgesehenen Unterteil (501) und das Steuerungsteil (505) auf das Halbleiterleistungsteil (504) aufgebracht ist.
2. Motorstart- oder Motorsteuergerät (500) nach Anspruch 1, wobei das Überbrückungsteil (505B) zwischen dem Halbleiterleistungsteil (504) und dem Steuerungsteil (505) aufgebracht ist.
3. Motorstart- oder Motorsteuergerät (500) nach Anspruch 1 oder 2, wobei die mechanische Verbindung zwischen dem Steuerungsteil (505) bzw. Überbrückungsteil (505B) und dem Unterteil (501) durch mindestens ein elastisch deformierbares Kontaktteil (511) derart vorgespannt ist, dass ein elektrischer Kontakt zwischen dem Steuerungsteil (505) und dem Halbleiterleistungsteil (504) gewährleistet wird.
4. Motorstart- oder Motorsteuergerät (500) nach Anspruch 3, wobei das Kontaktteil (511) ausgebildet ist, als elektrischer Kontakt zwischen dem Steuerungsteil (505) und dem Halbleiterleistungsteil (504) zu funktionieren.
5. Motorstart- oder Motorsteuergerät (500) nach Anspruch 3 oder 4, wobei das Halbleiterleistungsteil (504) mindestens ein schwimmend gelagertes Leistungsmodul (801) aufweist und das Kontaktteil (511) ausgebildet ist, das
Leistungsmodul (801) auf die Kühlplatte (503) derart aufzudrücken, dass Wärmeableitung vom Leistungsmodul (801) in die Kühlplatte (503) gewährleistet werden kann.
6. Motorstart- oder Motorsteuergerät (500) nach einem der vorhergehenden Ansprüche 3 bis 5, wobei das elastisch deformierbare Kontaktteil (511) als S-förmiger Kontaktbügel ausgeführt ist.
7. Motorstart- oder Motorsteuergerät (500) nach einem der vorhergehenden Ansprüche 3 bis 6, wobei das Gerät (500) eine Mehrzahl von elastisch deformierbaren Kontaktteilen (511) am Randbereichen des Halbleiterleistungsteils (504) aufweist .
8. Motorstart- oder Motorsteuergerät (500) nach einem der vorhergehenden Ansprüche 3 bis 7, wobei die mechanische Vorspannung durch eine bevorzugt mittels Rastnasen (531) und Rastöffnungen (521) implementierte Halteverbindung zwischen dem Steuerungsteil (505) bzw. dem
Überbrückungsteil (505B) und dem Halbleiterleistungsteil (504) gehalten wird.
9. Verfahren zur Herstellung eines Motorstart- oder Motorsteuergerätes (500) mit einem Halbleiterleistungsteil (504) für Steuerung zwischen den eingangsseitigen Anschlüssen (Ll, L2, L3) und den jeweiligen ausgangsseitigen Anschlüssen (Tl, T2, T3) , mit einem Überbrückungsteil (505B) für verlustarme Überbrückung der eingangsseitigen Anschlüsse (Ll, L2, L3) mit den jeweiligen ausgangsseitigen Anschlüssen (Tl, T2, T3) , und mit einem Steuerungsteil (505) zum Schalten vom
Halbleiterleistungsteil (504) auf das Überbrückungsteil
(505B) , wenn der Elektromotor hochgefahren ist, dadurch gekennzeichnet, dass das Verfahren den Schritt vom mechanischen Vorspannen des Steuerungsteils (505) bzw. des Überbrückungsteils (505B) gegen ein mit einer Kühlplatte
(503) vorgesehenen Unterteil (501) aufweist, so dass das Halbleiterleistungsteil (504) zwischen dem Steuerungsteil
(505) bzw. dem Überbrückungsteil (505B) und dem Unterteil
(501) bleibt, und so dass durch das Vorspannen das Halbleiterleistungsteil (504) auf die im Unterteil (501) vorhandene Kühlplatte (503) aufgedrückt wird.
10. Halbleiterleistungsteil (500) für ein Motorstart- oder Motorsteuergerät nach einem der vorhergehenden Ansprüche 1 bis 8, wobei das Halbleiterleistungsteil (504) mindestens ein schwimmend gelagertes Leistungsmodul (801) und mindestens ein elastisch deformierbares Kontaktteil (511) aufweist, das ausgebildet ist, beim Drücken das Leistungsmodul (801 ) im Halbleiterleistungsteil (504) in die Druckrichtung zu bewegen.
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2018006511A1 (zh) * 2016-07-08 2018-01-11 浙江正泰电器股份有限公司 接触器
EP3787001A1 (de) * 2019-08-29 2021-03-03 Rockwell Automation Technologies, Inc. Kompakter motorstarter

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2005004236A1 (de) * 2003-07-04 2005-01-13 Siemens Aktiengesellschaft Elektronisches leistungsmodul mit gummidichtung und entsprechendes herstellungsverfahren
WO2005101642A1 (de) * 2004-04-08 2005-10-27 Siemens Aktiengesellschaft Motorsteuergerät
EP1592063A2 (de) * 2004-04-29 2005-11-02 Semikron Elektronik GmbH & Co. KG Patentabteilung Anordnung in Druckkontaktierung mit einem Leistungshalbleitermodul
DE102005047547A1 (de) * 2005-09-30 2007-04-19 Siemens Ag Andrückkonzept für Leistungsmodule bestehned aus mindestens einem "Direct Copper Bonding" (DCB) mit Leistungshalbleitern bestückt

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2005004236A1 (de) * 2003-07-04 2005-01-13 Siemens Aktiengesellschaft Elektronisches leistungsmodul mit gummidichtung und entsprechendes herstellungsverfahren
WO2005101642A1 (de) * 2004-04-08 2005-10-27 Siemens Aktiengesellschaft Motorsteuergerät
EP1592063A2 (de) * 2004-04-29 2005-11-02 Semikron Elektronik GmbH & Co. KG Patentabteilung Anordnung in Druckkontaktierung mit einem Leistungshalbleitermodul
DE102005047547A1 (de) * 2005-09-30 2007-04-19 Siemens Ag Andrückkonzept für Leistungsmodule bestehned aus mindestens einem "Direct Copper Bonding" (DCB) mit Leistungshalbleitern bestückt

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2018006511A1 (zh) * 2016-07-08 2018-01-11 浙江正泰电器股份有限公司 接触器
US11049679B2 (en) 2016-07-08 2021-06-29 Zhejiang Chint Electrics Co., Ltd. Contactor
EP3787001A1 (de) * 2019-08-29 2021-03-03 Rockwell Automation Technologies, Inc. Kompakter motorstarter
US11496079B2 (en) 2019-08-29 2022-11-08 Rockwell Automation Technologies, Inc. Compact motor starter

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