[實用新型]功率電子開關模塊以及具有這種開關模塊的系統

有效

• 申請號: 201020215102.2
• 申請日: 2010-05-20
• 公開（公告）號: CN201805350U
• 公開（公告）日: 2011-04-20
• 發明（設計）人: A·沃格利;M·阿南;P·斯泰默;S·麥克勞林
• 申請（專利權）人: ABB瑞士有限公司
• 主分類號: H02M3/07
• 分類號: H02M3/07;H02J15/00;H05K7/20
• 代理公司: 中國專利代理(香港)有限公司 72001
• 代理人: 湯春龍;李家麟

技術領域

本實用新型涉及功率電子元件領域。本實用新型涉及一種根據獨立權利要求的前序部分所述的功率電子開關模塊以及具有這種開關模塊的系統。?

背景技術

現在，功率電子開關模塊大量用于變流器電路或功率電子系統中。典型地，這種開關模塊包括雙極開關單元，其中所述開關單元具有兩個串聯的、可控制的、帶受控的單向導電方向的雙向功率半導體開關和與功率半導體開關的串聯電路并聯的電容蓄能器回路。通常，所述電容蓄能器回路由一個或最多兩個電容蓄能器形成。前述開關模塊例如在DE?101?03?031?A1中給出。所述功率半導體開關與蓄能器回路的前述電路連接(Verschal?tung)以已知的方式通過典型的液體冷卻軌道結構(Verschienung)來實現。此外，功率半導體開關的串聯電路集成在功率半導體模塊中，其中所述功率半導體模塊通常連接到軌道結構的冷卻液體循環上。?

如前所述功率電子開關模塊的問題在于：由于典型的液體冷卻形成關于開關模塊的結構的高額成本。此外，液體冷卻難以維護且易受干擾。此外如此冷卻的開關模塊需要很多空間，由此幾乎不能實現緊湊的結構。總之，這種類型的開關模塊因此導致了高額成本。?

發明內容

因此本實用新型的目的是：提供一種節省空間的、簡單構造的、?便于維護的、牢固的且成本低的功率電子開關模塊。此外本實用新型的目的還在于提供一種能非常簡單實現的、具有兩個根據本實用新型的功率電子開關模塊的系統。本實用新型功率電子開關模塊包括至少兩個雙極開關單元，其中每個開關單元具有兩個串聯的、可控制的、帶受控的單向導電方向的雙向功率半導體開關和與功率半導體開關的串聯電路并聯的電容蓄能器回路，并且所述功率半導體開關的串聯電路集成在功率半導體模塊中。根據本實用新型，所述蓄能器回路由至少三個電容蓄能器形成，由此基于多個單個的蓄能器能特別有效地冷卻蓄能器回路。因為每個電容蓄能器提供多個冷卻表面，所以能有利地提高電容蓄能器回路的總紋波電流負載能力?此外，對于每個開關單元來說，實現所述蓄能器回路與功率半導體開關的串聯電路通過大電流電路板的并聯，其中所述電容蓄能器設置在所述大電流電路板的一側上并且所述功率半導體模塊設置在大電流電路板的同一側上，所述功率半導體模塊設置在冷卻體上，并且所述電容蓄能器和冷卻體由冷卻空氣流掃過(erfasst)。通過將電容蓄能器和功率半導體模塊設置在大電流電路板的同一側上，可以獲得開關模塊的特別平坦的進而節約空間的結構。此外，為了借助冷卻空氣流來冷卻功率半導體模塊，電容蓄能器和冷卻體能通過這種布置特別簡單且有效地僅利用空氣來冷卻，從而能實現功率電子開關模塊的非常簡單的、便于維護的、不復雜的、牢固的且最終成本低的結構。?

本實用新型系統具有至少兩個根據本實用新型的功率電子開關模塊，其中所述功率電子開關模塊在所屬的輸出端子上通過兩個串聯的電感彼此串聯，并且兩個串聯的電感的連接點形成系統輸出端。因此可設想：這種系統能簡單地構造，并且能低成本地實現。?

附圖說明

本實用新型的所述及其它目的、優點和特征從下面結合附圖對本實用新型優選實施例的詳細描述來公開。?

其中示出了：?

圖1示出本實用新型功率電子開關模塊的實施例的三維示意圖，?

圖2a至圖2f示出具有開關單元的不同電路連接的本實用新型功率電子開關模塊的實施例，以及?

圖3示出具有兩個本實用新型功率電子開關模塊的本實用新型系統的實施例。?

在附圖中使用的附圖標記和其含義在附圖標記列表中概括地列出。原則上，在附圖中相同的部件具有相同的附圖標記。所述實施例示例性地用于本實用新型的主題并且對其沒有限制作用。?

具體實施方式