转换器组件的制作方法_3

文档序号:8849615阅读:来源:国知局
24中的一个布置和/或安装到DC母线条16的第一侧26,而各对半导体装置24的其它半导体装置24则安装和/或附连到DC母线条16的与第一侧26相对的第二侧28上。第一侧26和第二侧28中的任一个都可表示DC母线条16的区域和/或表面。
[0084]各个半导体装置24借助于夹紧装置30安装到DC母线条16上。可对AC电流的每个相布置至少一个夹紧装置30,其中,对于每个夹紧装置30,可用单夹紧方法安装一个半导体装置24,或者可用双夹紧方法通过双夹紧装置30来安装两个半导体装置24。
[0085]夹紧装置30各自可包括用于使相应的半导体装置24的至少一部分绝缘的至少一个绝缘元件,以及/或者用于以机械的方式将相应的半导体装置24固定和/或附连到DC母线条16的相应的侧26、28上的至少一个固定元件32。以示例的方式且不限制本实用新型的范围,固定元件包括至少部分地横跨在半导体装置24上的轭33,以及至少部分地包围半导体装置24的两个螺钉34,螺钉34适于以机械的方式固定轭33的相应的第一和第二端,以及/或者产生所需夹紧力,利用该夹紧力,至少一个半导体装置24可夹紧到DC母线条16上。但是,可想到用于将半导体装置24固定在DC母线条16上的其它机械固定器件。
[0086]夹紧装置30进一步包括至少一个保护器件36,诸如例如防爆环,保护器件36可由刚性材料制造而成,并且可至少部分地包围半导体装置24。保护器件36可用作安全装置,以防止在半导体装置24短路的期间可能产生的等离子散布在转换器组件10内部。保护器件36可进一步提高半导体装置24的容纳强度,防止半导体装置24爆炸,并且因此防止转换器组件10有机械损伤。
[0087]夹紧装置30可进一步包括至少一个弹簧元件,弹簧元件可预加载到所需的和/或期望的夹紧力,利用该夹紧力,半导体装置24可夹紧到DC母线条16上。夹紧装置30可为单夹紧装置或双夹紧装置30,如上面略述的那样。
[0088]夹紧装置30进一步包括适于冷却半导体装置24的冷却装置38。冷却装置38布置在轭33和半导体装置24之间,其中,半导体装置24布置成第一侧在DC母线条16上,并且冷却装置38布置在半导体装置24的与半导体装置24的第一侧相对的第二侧上。因此,半导体装置24通过第一侧和第二侧冷却,并且由半导体装置24产生的热(例如由于开关和/或传导损耗的原因产生)通过DC母线条16从第一侧消散,以及通过冷却装置38从第二侧消散。冷却装置38包括用于将冷却液体供应到冷却装置38和/或冷却装置38的冷却隔室的至少一个入口 39,以及用于从冷却装置38和/或冷却隔室引出冷却液体的至少一个出口 40。各种半导体装置24的各种冷却装置38可互连。例如一个冷却装置38的出口40可(例如)通过软管、管和/或任何其它适当的连接元件来连接到另一个冷却装置38的入口 39上,以便提供互连各种冷却装置39的冷却回路。备选地,各个冷却装置38可对各个半导体装置24提供单独且独立的冷却回路。冷却装置38可进一步包括散热装置、冷却体、散热器、风机、用于泵送冷却液体的泵和/或任何其它适当的冷却器件。
[0089]为了高效地使半导体装置24(它们的第一侧附连到DC母线条16上)产生的热消散,以及/或者为了使转换器组件10的各种其它部件和/或元件产生的热消散,转换器组件10和/或DC母线条16进一步包括用于至少部分地将冷却液体导引在DC母线条16内部的管结构42。管结构42集成在DC母线条16的至少一部分中。管结构42可看作是适于导引和/或引导冷却液体的导引和/或对齐系统,从而提供适于使热从转换器组件10消散的全面冷却回路。为此,DC母线条16可设计成具有集成式水歧管和/或集成式管结构42的空心型材。基板21 (DC母线条16安装在其上)包括至少一个入口 44和至少一个出口 46,它们例如可通过软管和/或管和/或连接元件来连接到至少一个泵上,泵将冷却液体泵送通过冷却回路和/或通过DC母线条16的管结构42。因此,基板21可用来通过将冷却液体供应到管结构42,以及/或者通过从管结构42引出冷却液体,来冷却DC母线条16。DC母线条16本身也可另外包括用于供应/引出冷却液体的一个或多个入口和/或出口。冷却液体可例如包括例如有或没有乙二醇的去离子水,以及/或者任何其它适当的冷却剂、致冷剂或冷却介质。
[0090]大体上,将管结构42和/或冷却回路的至少一部分集成到DC母线条16结合布置在半导体装置24上和/或其顶部上的冷却装置38允许高效且全面地冷却半导体装置24和/或消散来自半导体装置24的热,从而潜在地提高转换器组件10的整体可靠性。另外,将管结构42和/或冷却回路的至少一部分集成到DC母线条16中可允许转换器组件10有紧凑设计。
[0091]转换器组件10进一步包括布置在AC母线条14和DC母线条16之间的绝缘板48,绝缘板48适于使AC母线条14针对DC母线条16绝缘。在图1B中可特别清楚地看到绝缘板48。绝缘板48与AC母线条16沿着DC母线条16的相同的长侧布置,并且绝缘板48沿着DC母线条16的至少一部分延伸,并且/或者覆盖DC母线条16的至少一部分,AC母线条14布置在该部分中。绝缘板48由绝缘材料制造而成,诸如例如陶瓷材料、塑料材料,以及/或者任何其它适当的电绝缘材料。绝缘板48成形为条状、带状和/或板状。绝缘板48可设计成至少布置在各个AC母线条14和DC母线条16之间的单个元件或多个单独的子元件。绝缘板48的厚度可小于AC母线条14的厚度和/或DC母线条16的厚度。绝缘板的厚度范围可为例如0.5 mm至几厘米。因此,AC母线条14和DC母线条16布置成彼此相当紧邻。这种紧邻可减少AC母线条14和DC母线条16之间的感应耦合,而且因此可允许在AC电流的各个相的各对并联连接式半导体装置24之间有最佳的电流分担。
[0092]特别参照图1B,转换器组件10进一步包括用于将AC母线条14安装和/或以机械的方式固定在DC母线条16处的安装装置50。安装装置50包括安装和/或附连到DC母线条16上的多个第一支架结构52。各个第一支架结构52至少部分地包围DC母线条16。第一支架结构52例如可借助于至少一个螺钉、螺栓、铆钉等焊接、夹紧和/或以机械的方式固定到DC母线条16上。第一支架结构52可备选地与DC母线条16 —体地形成。安装装置50进一步包括安装和/或附连到AC母线条14上的多个第二支架结构54。各个第二支架结构54至少部分地包围AC母线条14中的一个。第二支架结构54例如可借助于至少一个螺钉、螺栓、铆钉等焊接、夹紧和/或以机械的方式固定到相应的AC母线条14上。第二支架结构54可备选地与AC母线条14 一体地形成。至少两个直接相邻的第一支架结构52和第二支架结构54通过至少一个绝缘元件56以机械的方式互连。各个AC母线条14通过对应的对的第一支架结构52和第二支架结构54 (通过两个绝缘元件56互连),在各个AC母线条14的第一侧以机械的方式固定到DC母线条16上。除此之外,各个AC母线条14通过另一对第一支架结构52和第二支架结构54 (通过另外两个绝缘元件56互连),在各个AC母线条14的第二侧(在DC母线条16的纵向方向上与第一侧相对)上,以机械的方式固定到DC母线条16上。换句话说,AC母线条14分别通过第一支架结构52和第二支架结构54,在第一侧和第二侧上固定到DC母线条16上。
[0093]转换器组件10进一步包括多个翼板58,其中,两个翼板58布置在各个AC母线条14的相对的侧。换句话说,在各个AC母线条14处安装两个翼板58,翼板58在AC母线条14的两个相对的侧从相应的AC母线条14偏斜地延伸和/或突起,而且/或者翼板58分别以一锐角从AC母线条14的两个相对的侧部延伸。但是,在上面描述的单夹紧方法的情况下,可在各个AC母线条14上布置仅一个翼板58。在各个翼板58的纵向方向和相应的AC母线条14的纵向方向之间的角可等于或小于90°。例如,角的范围可为5°至85°,并且优选为20°至70°。大约45°的角可为适当的。各个翼板58的边缘60固定地连接到AC母线条14的相应的侧。各个翼板58的边缘60可焊接到相应的AC母线条14上,并且/或者以机械的方式由任何其它适当的固定器件固定。
[0094]在各个翼板58上布置熔断器62,并且/或者各个翼板58承载熔断器62,熔断器62适于保护转换器组件10免受过电流的影响,过电流例如由有故障的可永久导电的半导体装置24造成的短路引起。这表示通过对各个半导体装置24在相应的翼板58上布置单个且独立的熔断器62,转换器组件10得到保护。在那里,熔断器62布置在翼板58的一侧,该侧与相应的AC母线条14相对。换句话说,熔断器62布置在相应的翼板58和相应的半导体装置24之间。
[0095]另外,各个半导体装置24的输入端子64通过连接装置68连接到单个熔断器62上,而各个半导体装置24的输出端子66则相应地连接到DC母线条16上。连接装置68以第一端71安装和/或连接和/或附连到半导体装置24的输入端子64上。连接装置68的第二端72通过连接装置68的连接元件74连接到熔断器62上。可改变各种连接装置68的长度,以便优化在并联连接式半导体装置24之间电流分担。
[0096]此外,为了使熔断器62产生的热和/或在翼板58中产生的热(例如由于传导损耗的原因)消散,将冷却通道76布置在各
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