具有缓冲器-电容器的用于变换器的半导体堆叠的制作方法_2

文档序号:9829984阅读:来源:国知局
电感Li。在此电感Li可插入到单元电容器Cd。和半导体开关S1,S2之一之间。在此电阻Rs的端部可连接在单元电容器和电感Li之间和/或二极管Dcd的端部连接在电感Li和半导体开关Si,S2之间。
[0038]还可能的是,电阻RS,电感Li和二极管Dcl不与接头14,而是与其他接头16相连。
[0039]为了进一步减小漏电感,不仅可以使用缓冲器-电容器而且可以使用多个并联连接的缓冲器-电容器Ccn,Ccd2,其形成多个换向回路12,12’。
[0040]如在图4中示出的,两个半导体开关S1,SdP二极管Dca可以一起布置在堆叠18中。对此在两个半导体部件S1,S2之间分别布置冷却元件20或者冷却盘20。
[0041]堆叠可以具有框架22,用该框架可以将部件S^S2,Dca和20压缩在一起。这样产生所谓的紧压封装。
[0042]如在图5中示出的,二极管Dcl还可以布置在附加的堆叠24中。然后堆叠18包括仅半导体开关Si,S2和冷却元件20。
[0043]堆叠18可以与电容器Ccll和Ccl2以及与其他元件Rs,Li借助于电缆,线路和/或汇流排相连。
[0044]此外电容器Cci1和Cci2以及可选地其他部件Rs,Li与堆叠18和尤其是其框架18机械相连。
[0045]尤其是在堆叠18的侧上布置的电容器Ccd1和Ccd2形成两个并行的换向回路12,12’。
[0046]图6示出用于在图7中示出的紧压封装或者堆叠18的电路图,其包括两个串联连接的半桥10,10’或者两点变换器10,10’。在示出的示例中半导体开关S^S2, S3和S4是RC-1GCT,但是还可以是具有二极管的RC-1GBT或IGBT或者IGCT。
[0047]半导体开关S^S2,S3和S4串联连接。此外在变换器10的情况下,二极管Dcl,扼流阀L1和电阻Rs与上部,第一接头14相连,而在变换器10 ’的情况下该组件与下部,第二接头16相连,尤其是变换器10和10’之间不需要附加的绝缘。变换器10和10’可以共同使用冷却体20或者冷却盒20。
[0048]在图7中仅示出在图6中加框的组件。缓冲器-二极管Dcd与半导体堆叠18或者安装夹26相连。在缓冲器-二极管Dcl和半导体开关S1之间的电导通的冷却元件20通过导通连接28与上部,第一缓冲器-汇流排34相连。空间并行于堆叠18侧面地在堆叠18旁边布置四个缓冲器-电容器Ccdl,Ccd2,Cedi’,Ccd2’,其在上部端部与第一缓冲器-汇流排34相连。
[0049]对此电容器Ccdi,Cedi’布置在一侧并且电容器Cca2,Ccd2’布置在堆叠18的相对的侧。
[0050]在其下部端部电容器Ccll,Ccll ’与第一中间缓冲器-汇流排36并且电容器Ccl2,Ccl2 ’与第二中间汇流排38相连。两个汇流排36,38彼此对此地构造并且分别具有U-形弯曲的金属片。利用中间部分两个汇流排与在半导体开关S2和S4之间的电导通的冷却元件20相连。[0051 ]下部,第二缓冲器-汇流排40与第二变换器10 ’的二极管Dcd相连。下部变换器10 ’的电容器Ccd1,Cci2,Ccd1 ’,Cci2 ’与该二极管Dcd通过汇流排40相连并且上部电容器相应地布置以及相应地与中间汇流排36,38相连。
[0052]对于每个变换器10,10’在图7中可认出四个换向回路。
[0053]补充地注意到,“包括”不排除其他元件或步骤并且“一个”或“一”不排除多个。此外要注意到,参照上述实施例之一描述的特征或步骤也可以在其他上面描述的实施例的其他特征或步骤的组合中使用。附图标记在权利要求中不考虑作为限制。
[0054]附图标记列表 10,10’两点变换器 12,12’换向回路 Sl,S2半导体开关 Cd。单元电容器 Lcom,Ls漏电感
Cell,Cc12缓冲器-电容器 Dcd缓冲器-二极管 Rs缓冲器-电阻 Li扼流阀-电感14,16接头18半导体堆叠20冷却元件22框架24辅助堆叠S3,S4半导体开关26机械安装夹28电连接
34上部第一缓冲器-汇流排36,38中间缓冲器-汇流排40下部第二缓冲器-汇流排
【主权项】
1.用于变换器(10)的半导体堆叠(18),所述半导体堆叠(18)包括: 两个串联连接的半导体开关(S1,S2); 用于连接单元电容器(Cd。)的两个接头(14,16),所述两个接头由所述两个半导体开关(S1, S2)彼此连接; 至少一个在所述半导体开关(S1, S2)之间布置的冷却元件(20); 框架(22),通过所述框架所述半导体开关(S1, S2)和冷却元件(20)彼此固定并且所述框架提供接头;以及 至少两个机械的在框架(22)上固定的缓冲器-电容器(CcahCm),所述缓冲器-电容器并联连接,与接头相连并且分别与半导体开关(S1, S2)—起形成换向回路(12,12’)。2.如权利要求1所述的半导体堆叠(18),还包括: 至少四个机械在框架(22)上固定的缓冲器-电容器(CcmCca2,Ccll,,Ccl2,)。3.如权利要求1或2所述的半导体堆叠(18), 其中两个缓冲器-电容器(CcmCca2)布置在半导体堆叠的相对的侧上。4.如上述权利要求之一所述的半导体堆叠(18), 其中两个缓冲器-电容器(CcmCcn’)空间上并排地布置在半导体堆叠的侧上。5.如上述权利要求之一所述的半导体堆叠(18), 其中所述缓冲器-电容器(CcmCca2, Cca1^Cca2')实施为同类型的。6.如上述权利要求之一所述的半导体堆叠(18),还包括: 缓冲器-二极管(U;和/或 缓冲器-电阻(Rs)和/或 扼流阀-电感(U)。7.如上述权利要求之一所述的半导体堆叠(18),还包括: 第一对(S1, S2)和第二对(S3,S4)串联连接的半导体开关,其可分别成对地与两个单元电容器(Cd。)相连; 至少两个机械在框架(22)上固定的第一缓冲器-电容器((^11,0;12,(^1’,(^2’),其并联连接并且分别与第一对(S1, S2)半导体开关一起形成换向回路;以及至少两个机械在框架(之之丨上固定的第二缓冲器-电容器⑴^’^^^^’^^’^其并联连接并且分别与第二对(S3,S4)半导体开关一起形成换向回路。8.如权利要求7所述的半导体堆叠(18), 其中所述第一缓冲器-电容器(CcmCca2, Ccn’Ac^’)通过第一汇流排(34)彼此相连,所述第二缓冲器-电容器(CcdhCca2,通过第二汇流排(40)彼此相连并且所述第一缓冲器-电容器与第二缓冲器-电容器通过汇流排(36,38)彼此相连,其中所述汇流排(36,38)固定到在半导体开关对之间的冷却体(20)上。9.如上述权利要求之一所述的半导体堆叠(18), 其中所述半导体开关(S1,S2,S3,S4)从下列选出:晶体管,晶闸管,IGBT,IGCT,RC-1GBT和/或RC-1GCT。
【专利摘要】一种用于变换器(10)的半导体堆叠(18)包括两个串联连接的半导体开关(S1,S2);用于连接单元电容器(de)的两个接头(14,16),其由两个半导体开关(S1,S2)彼此连接;至少一个在半导体开关(S1,S2)之间布置的冷却元件(20);框架(22),通过框架半导体开关(S1,S2)和冷却元件(20)彼此固定并且其提供接头;以及至少两个机械的在框架(22)上固定的缓冲器-电容器(Cc11,Cc12),其并联连接,与接头相连并且分别与半导体开关(S1,S2)一起形成换向回路(12,12ˊ)。
【IPC分类】H02M1/34, H01L25/07, H01L25/16
【公开号】CN105593989
【申请号】CN201480054633
【发明人】O.森图克, P.斯泰梅
【申请人】Abb 技术有限公司
【公开日】2016年5月18日
【申请日】2014年10月6日
【公告号】CA2926022A1, DE202013104510U1, EP2989660A1, WO2015049387A1
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