DE102020108100A1 - Arrangement for increasing the performance of a power module - Google Patents
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Abstract
Anordnung (1) zur Erhöhung der Leistungsfähigkeit von Leistungsmodulen (2, 8, 9) durch Verringerung der parasitären Induktivitäten in der Anordnung (1), wobei die Anordnung (1) ein erstes Leistungsmodul (2), eine erste Zwischenkreiskapazität (3) und eine erste externe Leitung (4) zur elektrischen Verbindung zwischen dem Leistungsmodul (2) und der ersten Zwischenkreiskapazität (3) umfasst, wobei eine zweite Zwischenkreiskapazität (5) und eine zweite externe Leitung (6) zur elektrischen Verbindung zwischen der zweiten Zwischenkreiskapazität (3) und dem ersten Leistungsmodul (2) vorgesehen sind, wobei die zweite Zwischenkreiskapazität (5) elektrisch parallel zu der ersten Zwischenkreiskapazität (3) geschalten ist und wobei die erste Zwischenkreiskapazität (3) und die zweite Zwischenkreiskapazität (3) mit dem ersten Leistungsmodul (2) elektrisch in Serie geschalten sind.Arrangement (1) for increasing the performance of power modules (2, 8, 9) by reducing the parasitic inductances in the arrangement (1), the arrangement (1) having a first power module (2), a first intermediate circuit capacitance (3) and a first external line (4) for the electrical connection between the power module (2) and the first intermediate circuit capacitance (3), a second intermediate circuit capacitance (5) and a second external line (6) for the electrical connection between the second intermediate circuit capacitance (3) and the first power module (2) are provided, wherein the second intermediate circuit capacitance (5) is connected electrically in parallel to the first intermediate circuit capacitance (3) and wherein the first intermediate circuit capacitance (3) and the second intermediate circuit capacitance (3) are electrically connected to the first power module (2) are connected in series.
Description
Die Erfindung betrifft eine Anordnung zur Erhöhung der Leistungsfähigkeit von Leistungsmodulen durch Verringerung der parasitären Induktivitäten in der Anordnung bzw. den Leistungsmodulen, wobei die Anordnung ein erstes Leistungsmodul, eine erste Zwischenkreiskapazität und eine externe Leitung zur elektrischen Verbindung zwischen dem ersten Leistungsmodul und der ersten Zwischenkreiskapazität umfasst.The invention relates to an arrangement for increasing the performance of power modules by reducing the parasitic inductances in the arrangement or the power modules, the arrangement comprising a first power module, a first intermediate circuit capacitance and an external line for the electrical connection between the first power module and the first intermediate circuit capacitance .
Die Leistungsmodule sind aus dem Stand der Technik bekannt und werden seitens Dritter in entsprechenden Maschinenanordnungen verbaut. Die Leistungsmodule weisen jedoch unerwünschte parasitäre Induktivitäten auf, welche im Zusammenspiel mit der Stromversorgung durch eine Zwischenkreiskapazität eine gesamte Induktivität darstellen, welche im Stand der Technik nicht kompensiert werden, welche jedoch die Schalteigenschaften bedeutend beeinflusst.The power modules are known from the prior art and are installed by third parties in appropriate machine arrangements. However, the power modules have undesired parasitic inductances which, in interaction with the power supply, represent an entire inductance through an intermediate circuit capacitance, which is not compensated in the prior art, but which significantly influences the switching properties.
Es ist demnach die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Anordnung zur Erhöhung der Leistungsfähigkeit von Leistungsmodulen anzugeben, mittels welcher eine Verringerung der parasitären Induktivitäten in den Leistungsmodulen bzw. der Anordnung erreicht werden können.It is accordingly the object of the present invention to specify an arrangement for increasing the performance of power modules, by means of which a reduction in the parasitic inductances in the power modules or the arrangement can be achieved.
Diese Aufgabe wird gelöst durch eine Anordnung mit den Merkmalen des Patentanspruches 1.This object is achieved by an arrangement with the features of
Kerngedanke der Erfindung ist es, eine Anordnung zur Erhöhung der Leistungsfähigkeit von Leistungsmodulen durch Verringerung der parasitären Induktivitäten in der Anordnung bereitzustellen, wobei die Anordnung ein erstes Leistungsmodul, eine erste Zwischenkreiskapazität und eine erste externe Leitung zur elektrischen Verbindung zwischen dem ersten Leistungsmodul und der ersten Zwischenkreiskapazität umfasst, wobei die erste Zwischenkreiskapazität und das erste Leistungsmodul elektrisch parallel zueinander geschalten sind.The core idea of the invention is to provide an arrangement for increasing the performance of power modules by reducing the parasitic inductances in the arrangement, the arrangement having a first power module, a first intermediate circuit capacitance and a first external line for the electrical connection between the first power module and the first intermediate circuit capacitance comprises, wherein the first intermediate circuit capacitance and the first power module are electrically connected in parallel to one another.
Die parasitären Induktivitäten in den Leistungsmodulen entstehen dadurch, dass durch die internen Leitungen der Leistungsmodule, welche besonders in jeder Raumrichtung einen Abstand zueinander aufweisen und mit einem elektrischen Pluspol bzw. Minuspol verbunden sind, eine Induktivität beschrieben ist, das heißt, durch das Volumen bzw. die Fläche, welches die internen Leitungen einschließen. Diese parasitären Induktivitäten sind jedoch unerwünscht und verschlechtern die Effizienz des Leistungsmoduls hinsichtlich der Schaltgeschwindigkeit, welche direkt abhängig von der Kommutierungsinduktivität ist.The parasitic inductances in the power modules arise from the fact that an inductance is described by the internal lines of the power modules, which are at a distance from one another in every spatial direction and are connected to an electrical positive pole or negative pole, that is, through the volume or the negative pole. the area enclosed by the internal lines. However, these parasitic inductances are undesirable and degrade the efficiency of the power module with regard to the switching speed, which is directly dependent on the commutation inductance.
Da jedoch, wie beschrieben, die Leistungsmodule seitens eines Drittanbieters bereits vorgefertigt sind, können diese Leitungsanordnungen innerhalb des jeweiligen Leistungsmoduls nicht mehr verändert werden, so dass andere Möglichkeiten gesucht werden müssen, die Induktivitäten des gesamten Systems weiter zu verringern.However, since, as described, the power modules are already prefabricated by a third party, these line arrangements can no longer be changed within the respective power module, so that other possibilities must be sought to further reduce the inductances of the entire system.
Die Induktivität des Systems bzw. der Anordnung ist dabei auch abhängig von der Induktivität der Zwischenkreiskapazität oder der Zwischenkreiskapazitäten.The inductance of the system or the arrangement is also dependent on the inductance of the intermediate circuit capacitance or the intermediate circuit capacitances.
Erfindungsgemäß wird vorgeschlagen, die erste Zwischenkreiskapazität und das erste Leistungsmodul elektrisch in Serie zu schalten.According to the invention, it is proposed that the first intermediate circuit capacitance and the first power module be connected electrically in series.
Elektrisch betrachtet weist das erste Leistungsmodul eine Induktivität auf und ebenso die erste Zwischenkreiskapazität sowie die zweite Zwischenkreiskapazität. Durch Parallelschaltung der ersten Zwischenkreiskapazität und der zweiten Zwischenkreiskapazität werden entsprechend die zugehörigen Induktivitäten parallel geschaltet, so dass die Induktivität der Zwischenkreiskapazitäten verringert werden kann und entsprechend die insgesamte Induktivität der Anordnung verringert werden kann, da eine parallele Schaltung von Induktivitäten zu einer Verringerung der insgesamten Induktivität führt.From an electrical point of view, the first power module has an inductance, as does the first intermediate circuit capacitance and the second intermediate circuit capacitance. By connecting the first DC link capacitance and the second DC link capacitance in parallel, the associated inductances are connected in parallel so that the inductance of the DC link capacitances can be reduced and the overall inductance of the arrangement can be reduced accordingly, since a parallel connection of inductances leads to a reduction in the total inductance .
Es ist dabei besonders bevorzugt, dass die Induktivität der ersten und/oder der zweiten Zwischenkreiskapazität möglichst klein ausgestaltet werden kann, so dass der Effekt zur Verringerung der insgesamten Induktivität der Anordnung weiter ausgebaut werden kann. Besonders bevorzugt kann das jeweilige Leistungsmodul einen Anschlussbereich aufweisen, welcher mit der ersten externen Leitung elektrisch verbunden werden kann, beispielsweise verschraubt, verlötet oder dergleichen. Der Anschlussbereich umfasst dabei vorzugsweise einen Anschlussbereich für einen elektrischen Pluspol und für einen elektrischen Minuspol. Haupteinsatzgebiet für diese Leistungsmodule ist im Bereich der Inverter für einen Elektromotor, wobei eine DC-Spannung angelegt wird und in eine Wechselspannung umgewandelt wird.It is particularly preferred that the inductance of the first and / or the second intermediate circuit capacitance can be made as small as possible, so that the effect of reducing the overall inductance of the arrangement can be further developed. The respective power module can particularly preferably have a connection area which can be electrically connected to the first external line, for example screwed, soldered or the like. The connection area preferably comprises a connection area for an electrical positive pole and for an electrical negative pole. The main area of application for these power modules is in the field of inverters for an electric motor, where a DC voltage is applied and converted into an alternating voltage.
Abhängig von der Ausgestaltung des Elektromotors kann es dabei vorgesehen sein, dass noch ein zweites Leistungsmodul, ein drittes Leistungsmodul, ..., n Leistungsmodule vorgegeben sind, um die entsprechenden Phasen des Elektromotors abdecken zu können.Depending on the design of the electric motor, it can be provided that a second power module, a third power module,..., N power modules are specified in order to be able to cover the corresponding phases of the electric motor.
Erfindungsgemäß ist es vorgesehen, dass eine zweite Zwischenkreiskapazität vorgesehen ist, welche elektrisch parallel zu der ersten Zwischenkreiskapazität und dem ersten Leistungsmodul geschalten ist und mit dem ersten Leistungsmodul elektrisch verbunden ist. Weiter ist eine zweite externe Leitung zur elektrischen Verbindung zwischen der zweiten Zwischenkreiskapazität und dem ersten Leistungsmodul vorgesehen.According to the invention it is provided that a second intermediate circuit capacitance is provided, which is connected electrically in parallel to the first intermediate circuit capacitance and the first power module and with the first power module is electrically connected. A second external line is also provided for the electrical connection between the second intermediate circuit capacitance and the first power module.
Der zuvor beschriebene Effekt der Parallelschaltung von Induktivitäten kann mittels einer weiteren Zwischenkreiskapazität, hier der zweiten Zwischenkreiskapazität, weiter erhöht werden. Dabei ist vorgesehen, dass die zweite Zwischenkreiskapazität parallel zu der ersten Zwischenkreiskapazität und in Serie zu dem ersten Leistungsmodul geschalten ist.The previously described effect of the parallel connection of inductances can be increased further by means of a further intermediate circuit capacitance, here the second intermediate circuit capacitance. It is provided that the second intermediate circuit capacitance is connected in parallel to the first intermediate circuit capacitance and in series with the first power module.
Weiter bevorzugt kann es vorgesehen sein, dass die weiteren Leistungsmodule, falls notwendig, ebenso mit der ersten Zwischenkreiskapazität elektrisch verbunden sind, analog zu der Ausgestaltung hinsichtlich des ersten Leistungsmoduls.It can further preferably be provided that the further power modules, if necessary, are also electrically connected to the first intermediate circuit capacitance, analogously to the configuration with regard to the first power module.
Die gleiche Ausgestaltung kann ebenso hinsichtlich der zweiten Zwischenkreiskapazität vorgesehen sein, so dass insgesamt die erste Zwischenkreiskapazität parallel zu der zweiten Zwischenkreiskapazität und zu jedem einzelnen Leistungsmodul in Serie angeordnet ist.The same configuration can also be provided with regard to the second intermediate circuit capacitance, so that overall the first intermediate circuit capacitance is arranged parallel to the second intermediate circuit capacitance and in series with each individual power module.
Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform ist es vorgesehen, dass n Zwischenkreiskapazitäten vorgesehen sind, welche parallel zueinander und in Serie zu dem ersten Leistungsmodul und gegebenenfalls jedem weiteren Leistungsmodul angeordnet sind und mit dem ersten Leistungsmodul und gegebenenfalls dem jeweiligen weiteren Leistungsmodulen elektrisch verbunden sind.According to a further preferred embodiment, it is provided that n intermediate circuit capacitances are provided, which are arranged parallel to one another and in series with the first power module and optionally each further power module and are electrically connected to the first power module and optionally the respective further power modules.
Unter „in Serie“ im Hinblick auf die Zwischenkreiskapazität/Zwischenkreiskapazitäten zu dem Leistungsmodul/den Leistungsmodulen wird verstanden, dass das Konglomerat aller Zwischenkreiskapazitäten in Serie zu dem Leistungsmodul/den Leistungsmodulen geschalten ist.“In series” with regard to the intermediate circuit capacitance / intermediate circuit capacities for the power module (s) is understood to mean that the conglomerate of all intermediate circuit capacitances is connected in series with the power module (s).
Durch eine Parallelschaltung von n Induktivitäten von Zwischenkreiskapazitäten kann die Induktivität der Anordnung weiter reduziert werden.By connecting n inductances of intermediate circuit capacitances in parallel, the inductance of the arrangement can be further reduced.
Die Anzahl n hängt natürlich von der jeweiligen Ausgestaltung der Anordnung ab, wobei die Anordnung davon abhängig ist, was deren Einsatzgebiet tatsächlich ist.The number n naturally depends on the particular configuration of the arrangement, the arrangement being dependent on what its field of application actually is.
Wie weiter oben bereits beschrieben, kann die parasitäre Induktivität der Leistungsmodule nicht mehr im Nachhinein verändert werden, wobei bei der Ausgestaltung der Anordnung jedoch noch die Induktivitäten der Zwischenkreiskapazitäten derart verändert werden können, dass die Induktivität der Anordnung noch veränderbar ist.As already described above, the parasitic inductance of the power modules can no longer be changed retrospectively, although in the configuration of the arrangement the inductances of the intermediate circuit capacitances can still be changed in such a way that the inductance of the arrangement can still be changed.
Gemäß einer besonders bevorzugten Ausführungsform ist es daher vorgesehen, dass jede Zwischenkreiskapazität mindestens zwei Teilkapazitäten umfasst, wobei die Teilkapazitäten elektrisch parallel zueinander angeordnet sind. Durch die Parallelschaltung der Teilkapazitäten addieren sich die Werte der Kapazitäten auf bis zu einem bestimmten Wert, wobei die Induktivitäten der Teilkapazitäten durch die Parallelschaltung insgesamt abnehmen, so dass durch eine Vielzahl von Teilkapazitäten die Induktivität der Zwischenkreiskapazitäten verringert werden kann. Insgesamt gesehen wird die Kapazität der Zwischenkreiskapazität gebildet durch viele kleine Teilkapazitäten mit geringer Induktivität hinsichtlich der gesamten Zwischenkreiskapazität.According to a particularly preferred embodiment, it is therefore provided that each intermediate circuit capacitance comprises at least two partial capacitances, the partial capacitances being arranged electrically parallel to one another. By connecting the partial capacitances in parallel, the values of the capacitances add up to a certain value, with the inductances of the partial capacitances decreasing overall as a result of the parallel connection, so that the inductance of the intermediate circuit capacitances can be reduced by a large number of partial capacitances. Viewed overall, the capacitance of the intermediate circuit capacitance is formed by many small partial capacitances with low inductance with regard to the total intermediate circuit capacitance.
Durch Verringerung der Induktivtäten der Zwischenkreiskapazitäten kann insgesamt daher die Induktivität der Anordnung weiter reduziert werden.By reducing the inductances of the intermediate circuit capacitances, the overall inductance of the arrangement can therefore be further reduced.
Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform ist es vorgesehen, dass ein zweites Leistungsmodul vorgesehen ist, wobei die erste externe Leitung zur elektrischen Verbindung zwischen dem zweiten Leistungsmodul und der ersten Zwischenkreiskapazität und die externe zweite Leitung zur elektrischen Verbindung zwischen dem zweiten Leistungsmodul und der zweiten Zwischenkreiskapazität vorgesehen ist und das zweite Leistungsmodul elektrisch parallel zu dem ersten Leistungsmodul und die erste Zwischenkreiskapazität und das zweite Leistungsmodul elektrisch in Serie geschalten sind.According to a further preferred embodiment it is provided that a second power module is provided, the first external line being provided for the electrical connection between the second power module and the first intermediate circuit capacitance and the external second line being provided for the electrical connection between the second power module and the second intermediate circuit capacitance and the second power module is electrically connected in parallel to the first power module and the first intermediate circuit capacitance and the second power module are electrically connected in series.
Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform ist es vorgesehen, dass ein drittes Leistungsmodul vorgesehen ist, wobei die erste externe Leitung zur elektrischen Verbindung zwischen dem dritten Leistungsmodul und der ersten Zwischenkreiskapazität und die externe zweite Leitung zur elektrischen Verbindung zwischen dem dritten Leistungsmodul und der zweiten Zwischenkreiskapazität vorgesehen ist und das dritte Leistungsmodul elektrisch parallel zu dem ersten Leistungsmodul angeordnet ist und die erste Zwischenkreiskapazität und das dritte Leistungsmodule elektrisch in Serie geschalten sind.According to a further preferred embodiment it is provided that a third power module is provided, the first external line being provided for the electrical connection between the third power module and the first intermediate circuit capacitance and the external second line being provided for the electrical connection between the third power module and the second intermediate circuit capacitance and the third power module is arranged electrically parallel to the first power module and the first intermediate circuit capacitance and the third power module are electrically connected in series.
Weiter bevorzugt sind das zweite und das dritte Leistungsmodul parallel zueinander angeordnet, im elektrischen Sinne.More preferably, the second and the third power module are arranged parallel to one another, in the electrical sense.
Das zweite Leistungsmodul und das dritte Leistungsmodul und gegebenenfalls jedes weitere Leistungsmodul sind gleich angeordnet hinsichtlich der elektrischen Anordnung gegenüber der Zwischenkreiskapazitäten und der Leistungsmodule zueinander. Das heißt, dass jedes Leistungsmodul elektrisch mit der ersten und der zweiten Zwischenkreiskapazität verbunden ist, mit der ersten und der zweiten Zwischenkreiskapazität in Serie elektrisch zueinander angeordnet sind und die jeweiligen Leistungsmodule ebenso elektrisch zueinander parallel angeordnet sind.The second power module and the third power module and, if applicable, each further power module are arranged identically with regard to the electrical arrangement with respect to the intermediate circuit capacitances and the power modules to one another. This means that each power module is electrically connected to the first and the second intermediate circuit capacitance, and electrically in series with the first and the second intermediate circuit capacitance are arranged to one another and the respective power modules are also arranged electrically parallel to one another.
Die gleichen Ausführungen gelten auch hinsichtlich jeder weiteren Zwischenkreiskapazität, also einer dritten Zwischenkreiskapazität, einer vierten Zwischenkreiskapazität,..., einer m-ten Zwischenkreiskapazität.The same statements also apply to every additional intermediate circuit capacitance, i.e. a third intermediate circuit capacitance, a fourth intermediate circuit capacitance, ..., an mth intermediate circuit capacitance.
Um die Effizienz des jeweiligen Leistungsmoduls weiter zu erhöhen, ist es gemäß einer bevorzugten Ausführungsform vorgesehen, dass in einer ersten Erstreckungsrichtung der Anordnung gesehen zwischen der ersten Zwischenkreiskapazität und dem ersten Leistungsmodul ein erster Kühlkörper zum Kühlen des ersten Leistungsmoduls angeordnet ist.In order to further increase the efficiency of the respective power module, it is provided according to a preferred embodiment that, viewed in a first direction of extent of the arrangement, a first heat sink for cooling the first power module is arranged between the first intermediate circuit capacitance and the first power module.
Dies gilt weiterhin auch für jedes weitere Leistungsmodul, so dass jedes Leistungsmodul mit dem ersten Kühlkörper zum Kühlen des jeweiligen Leistungsmoduls verbunden ist, wobei weiterhin der erste Kühlkörper zwischen der ersten Zwischenkreiskapazität und dem jeweiligen entsprechenden Leistungsmodul angeordnet ist.This also applies to each additional power module, so that each power module is connected to the first heat sink for cooling the respective power module, the first heat sink still being arranged between the first intermediate circuit capacitance and the respective corresponding power module.
Gemäß einer besonders bevorzugten Ausführungsform weist jedes Leistungsmodul zumindest einen flächigen Bereich auf, welcher mit dem ersten Kühlkörper thermisch in Kontakt gebracht werden kann, insbesondere mechanisch miteinander verbunden sind. Durch die flächige Ausgestaltung der Leistungsmodule und gegebenenfalls der flächigen Ausgestaltung des ersten Kühlkörpers im Bereich des ersten Bereichs des jeweiligen Leistungsmoduls kann die Kontaktfläche zwischen den Leistungsmodulen und dem ersten Kühlkörper erhöht werden. Hierdurch erhöht sich entsprechend auch die Kühlleistung.According to a particularly preferred embodiment, each power module has at least one flat area which can be brought into thermal contact with the first heat sink, in particular are mechanically connected to one another. Due to the flat design of the power modules and possibly the flat design of the first heat sink in the area of the first area of the respective power module, the contact area between the power modules and the first heat sink can be increased. This also increases the cooling capacity accordingly.
Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform ist es vorgesehen, dass in einer ersten Erstreckungsrichtung gesehen die erste Zwischenkreiskapazität oberhalb des ersten Leistungsmoduls und die zweite Zwischenkreiskapazität unterhalb des ersten Leistungsmoduls angeordnet ist. Hierdurch ist es möglich, eine platzsparende Anordnung innerhalb der Anordnung vorzusehen, so dass die Anordnung an sich kompakter gebaut werden kann.According to a further preferred embodiment, it is provided that, viewed in a first direction of extent, the first intermediate circuit capacitance is arranged above the first power module and the second intermediate circuit capacitance is arranged below the first power module. This makes it possible to provide a space-saving arrangement within the arrangement, so that the arrangement itself can be made more compact.
Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform ist es vorgesehen, dass in einer ersten Erstreckungsrichtung der Anordnung gesehen zwischen der ersten Zwischenkreiskapazität und dem ersten Leistungsmodul ein erster Kühlkörper zum Kühlen des ersten Leistungsmoduls angeordnet ist und zwischen der zweiten Zwischenkreiskapazität und dem ersten Leistungsmodul ein zweiter Kühlkörper zum Kühlen des ersten Leistungsmoduls angeordnet ist. Besonders bevorzugt weist dabei das erste Leistungsmodul einen zweiten flächigen Bereich auf, welcher mit dem zweiten Kühlkörper thermisch in Verbindung gebracht werden kann, insbesondere mechanisch miteinander verbunden sind. Der zweite Kühlkörper weist besonders bevorzugt im Bereich des zweiten Bereiches des ersten Leistungsmoduls ebenso einen flächigen Anteil auf. Für mögliche weitere Leistungsmodule gilt eine analoge entsprechende Anordnung. Daher kann mittels zweier Kühlkörper, welche insbesondere oberhalb und unterhalb des Leistungsmoduls angeordnet sind, eine zweiseitige Kühlung realisiert werden, wodurch die Kühlleistung nochmals erhöht werden kann.According to a further preferred embodiment, it is provided that, viewed in a first direction of extent of the arrangement, a first heat sink for cooling the first power module is arranged between the first intermediate circuit capacitance and the first power module, and a second heat sink for cooling the first power module is arranged between the second intermediate circuit capacitance and the first power module first power module is arranged. The first power module particularly preferably has a second flat area which can be thermally connected to the second heat sink, in particular mechanically connected to one another. The second heat sink particularly preferably also has a flat portion in the area of the second area of the first power module. An analogous corresponding arrangement applies to possible further power modules. Therefore, two-sided cooling can be implemented by means of two heat sinks, which are arranged in particular above and below the power module, whereby the cooling capacity can be increased again.
Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform ist es vorgesehen, dass der erste Kühlkörper und/oder der zweite Kühlkörper nicht aus einem Metall bestehen, vorzugsweise aus einem Kunststoff gefertigt sind. Wäre ein Kühlkörper aus Metall oder anderen leitenden Materialien gefertigt, könnte die Kompensation der parasitären Induktivität wieder zunichte gemacht werden, da durch die leitenden Eigenschaften wieder Induktivitäten erzeugt werden würden.According to a further preferred embodiment, it is provided that the first heat sink and / or the second heat sink do not consist of a metal, preferably are made of a plastic. If a heat sink were made of metal or other conductive materials, the compensation of the parasitic inductance could be nullified again, since inductances would be generated again by the conductive properties.
Besonders bevorzugt kann es vorgesehen sein, dass durch den ersten Kühlköper bzw. den zweiten Kühlkörper ein Fluid hindurchfließt, welches bevorzugt eine Flüssigkeit, beispielsweise Wasser, Öl oder dergleichen ist, oder ein Gas, beispielsweise Luft.It can particularly preferably be provided that a fluid flows through the first cooling body or the second cooling body, which is preferably a liquid, for example water, oil or the like, or a gas, for example air.
Weitere vorteilhafte Ausführungsformen ergeben sich aus den Unteransprüchen.Further advantageous embodiments emerge from the subclaims.
Weitere Ziele, Vorteile und Zweckmäßigkeiten der vorliegenden Erfindung sind der nachfolgenden Beschreibung in Verbindung mit den Zeichnungen zu entnehmen. Hierbei zeigen:
-
1 : Anordnung gemäß einer bevorzugten Ausführungsform; -
2 : Ersatzschaubild für einen Teil der Anordnung gemäß1 ; -
3 : Ersatzschaubild für eine Zwischenkreiskapazität gemäß einer bevorzugten Ausführungsform; -
4 : Anbindung der Teilkapazitäten zueinander.
-
1 : Arrangement according to a preferred embodiment; -
2 : Replacement diagram for part of the arrangement according to1 ; -
3 : Substitute diagram for an intermediate circuit capacitance according to a preferred embodiment; -
4th : Connection of the partial capacities to one another.
In den Figuren sind gleiche Bauteile jeweils mit den entsprechenden Bezugszeichen zu verstehen. Zur besseren Übersichtlichkeit können in manchen Figuren Bauteile nicht mit einem Bezugszeichen versehen sein, die jedoch an anderer Stelle bezeichnet worden sind.In the figures, the same components are to be understood with the corresponding reference symbols. For the sake of clarity, components in some figures cannot be provided with a reference number, although they have been designated elsewhere.
In der
Mittels der Zwischenkreiskapazitäten
Die Anschlüsse
Die zugehörigen Anschlüsse
Weiter ist zu erkennen, dass die erste Zwischenkreiskapazität
Weiter sind ein erster Kühlkörper
In einer ersten Erstreckungsrichtung
Die gleichen Ausführungen gelten in analoger Weise auch für den zweiten Kühlkörper
Durch die Anordnung
Besonders bevorzugt sind die Leistungsmodule
Bevorzugt handelt es sich bei der ersten Erstreckungsrichtung
Die
Wie aus der
Wie aus der
In der
Einfach gesprochen ist die gezeigte Zwischenkreiskapazität der
In der
Jede der Teilkapazitäten
Die erste Leiterschicht
Die erste Kontaktstelle
Hinsichtlich der zweiten Leiterschicht
Die Isolierschicht
Durch diese Ausgestaltung der externen Leitungen
Die Isolierschicht
Die verschiedenen Ausführungsformen mit all ihren Merkmalen sind dabei beliebig kombinierbar und austauschbar.The various embodiments with all their features can be combined and exchanged as desired.
Sämtliche in den Anmeldungsunterlagen offenbarten Merkmale werden als erfindungswesentlich beansprucht, sofern sie einzeln oder in Kombination gegenüber dem Stand der Technik neu sind.All features disclosed in the application documents are claimed as essential to the invention, provided that they are new to the state of the art, individually or in combination.
BezugszeichenlisteList of reference symbols
- 11
- Anordnungarrangement
- 22
- erstes Leistungsmodulfirst power module
- 33rd
- erste Zwischenkreiskapazitätfirst intermediate circuit capacitance
- 44th
- erste externe Leitungfirst external line
- 55
- zweite Zwischenkreiskapazitätsecond intermediate circuit capacitance
- 66th
- zweite externe Leitungsecond external line
- 77th
- TeilkapazitätPartial capacity
- 88th
- zweites Leistungsmodulsecond power module
- 99
- drittes Leistungsmodulthird power module
- 1010
- erster Kühlkörperfirst heat sink
- 1111
- zweiter Kühlkörpersecond heat sink
- 1212th
- flächiger Bereichflat area
- 1313th
- Oberseite KühlkörperTop heat sink
- 1414th
- Unterseite KühlkörperUnderside of heat sink
- 1515th
- AnschlussbereichConnection area
- 1616
- erster Anschlussfirst connection
- 1717th
- zweiter Anschlusssecond connection
- 1818th
- erster zugehöriger Anschlussfirst associated connection
- 1919th
- zweiter zugehöriger Anschlusssecond associated connection
- 2020th
- TeilinduktivitätPartial inductance
- 2121
- TeilwiderstandPartial resistance
- 2222nd
- erster Kontaktfirst contact
- 2323
- zweiter Kontaktsecond contact
- 2424
- erste Leiterschichtfirst conductor layer
- 2525th
- zweite Leiterschichtsecond conductor layer
- 2626th
- IsolierschichtInsulating layer
- 2727
- erste Kontaktstellefirst point of contact
- 2828
- zweite Kontaktstellesecond contact point
- 2929
- DurchgangsöffnungThrough opening
- 3030th
- DurchgangsöffnungThrough opening
- 100100
- erste Erstreckungsrichtungfirst direction of extent
- 101101
- zweite Erstreckungsrichtungsecond direction of extent
- 102102
- dritte Erstreckungsrichtungthird direction of extent
Claims (9)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE102020108100.6A DE102020108100B4 (en) | 2020-03-24 | 2020-03-24 | Arrangement for increasing the performance of a power module |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE102020108100.6A DE102020108100B4 (en) | 2020-03-24 | 2020-03-24 | Arrangement for increasing the performance of a power module |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE102020108100A1 true DE102020108100A1 (en) | 2021-09-30 |
DE102020108100B4 DE102020108100B4 (en) | 2023-03-02 |
Family
ID=77658882
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE102020108100.6A Active DE102020108100B4 (en) | 2020-03-24 | 2020-03-24 | Arrangement for increasing the performance of a power module |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE102020108100B4 (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE102021211424A1 (en) | 2021-10-11 | 2023-04-13 | Robert Bosch Gesellschaft mit beschränkter Haftung | Inverter with low-inductance intermediate circuit |
Family Cites Families (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2005065412A (en) | 2003-08-12 | 2005-03-10 | Fuji Electric Fa Components & Systems Co Ltd | Stack structure in power converter |
-
2020
- 2020-03-24 DE DE102020108100.6A patent/DE102020108100B4/en active Active
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
JP 2005 - 65 412 A (Maschinenübersetzung), AIPN [online] JPO [ abgerufen am 20.01.2021 ] |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE102021211424A1 (en) | 2021-10-11 | 2023-04-13 | Robert Bosch Gesellschaft mit beschränkter Haftung | Inverter with low-inductance intermediate circuit |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
DE102020108100B4 (en) | 2023-03-02 |
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Legal Events
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---|---|---|---|
R012 | Request for examination validly filed | ||
R016 | Response to examination communication | ||
R018 | Grant decision by examination section/examining division | ||
R020 | Patent grant now final |