三級(jí)整流半橋的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種三級(jí)整流半橋，其具有第一基板（2）和與之分開布置的第二基板（3），第一基板具有第一絕緣材料體（6a）和布置在其上的、導(dǎo)電的、結(jié)構(gòu)化的第一線路層（7a），第一功率半導(dǎo)體開關(guān)（T1）、第二功率半導(dǎo)體開關(guān)（T2）、第一二極管（D1）和第一二極管組件（10）布置在結(jié)構(gòu)化的第一線路層上并且與之連接，其中，第二基板具有第二絕緣材料體（6b）和布置在第二絕緣材料體上的、導(dǎo)電的、結(jié)構(gòu)化的第二線路層（7b），第三功率半導(dǎo)體開關(guān)（T3）、第四功率半導(dǎo)體開關(guān)（T4）、第二二極管（D2）和第二二極管組件（11）布置在結(jié)構(gòu)化的第二線路層上并且與結(jié)構(gòu)化的第二線路層連接。本發(fā)明實(shí)現(xiàn)具有降低的開關(guān)過電壓的三級(jí)整流半橋（1、1’）。
【專利說明】三級(jí)整流半橋
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001 ] 本發(fā)明涉及一種三級(jí)整流半橋。
【背景技術(shù)】
[0002]三級(jí)整流器相對(duì)于普遍的傳統(tǒng)整流器的卓越之處在于，如果它作為逆變器運(yùn)行，則它在其交流電壓側(cè)的負(fù)載接頭AC上不僅能夠像傳統(tǒng)整流器那樣產(chǎn)生電壓值基本上相應(yīng)于中間電路電壓Ud的正電壓或負(fù)電壓的交流電壓，而且能夠附加地在交流電壓側(cè)的負(fù)載接頭AC上產(chǎn)生電壓值基本上相應(yīng)于中間電路電壓Ud的正電壓或負(fù)電壓的一半的交流電壓。
[0003]由此，例如能夠使由整流器在交流電壓側(cè)的負(fù)載接頭AC上所產(chǎn)生的電壓更好地近似于正弦形式的交流電壓。
[0004]在此，三級(jí)整流器具有多個(gè)三級(jí)整流半橋，為了實(shí)現(xiàn)三級(jí)整流器這些三級(jí)整流半橋相互電氣式地電連接。
[0005]對(duì)于三級(jí)整流器公知的是，所有為了實(shí)現(xiàn)三級(jí)整流器所必需的功率半導(dǎo)體開關(guān)和二極管都布置在唯一的基板上，并且借助于基板的導(dǎo)體層和焊接線相互導(dǎo)電地連接。然而，三級(jí)整流器(其中，所有為了實(shí)現(xiàn)三級(jí)整流半橋所必需的功率半導(dǎo)體開關(guān)和二極管都布置在唯一的基板上)的可實(shí)現(xiàn)的電功率由于該唯一的基板的有限導(dǎo)熱性能而受限。
[0006]此外還公知的是，為了實(shí)現(xiàn)三級(jí)整流器、尤其為了實(shí)現(xiàn)具有大的電功率的三級(jí)整流器，功率半導(dǎo)體開關(guān)和二極管布置在多個(gè)相互分開的基板上并且這些基板例如借助于電線相互導(dǎo)電地連接。在此，布置在基板上的功率半導(dǎo)體開關(guān)和二極管電氣式地電連接成多個(gè)所謂的半橋電路，這些半橋電路通常用于電壓和電流的整流和逆變。基板通常直接或間接地與冷卻體連接。連接基板的電線具有如下的缺點(diǎn)，即，這些電線具有相對(duì)高的寄生電感，這在換向過程中導(dǎo)致高的開關(guān)過電壓，該開關(guān)過電壓阻礙功率半導(dǎo)體開關(guān)的可實(shí)現(xiàn)的開關(guān)速度和開關(guān)頻率。
[0007]功率半導(dǎo)體開關(guān)通常以晶體管的形式例如IGBTs (絕緣柵雙極型晶體管)、或MOSFETs (金屬氧化層半導(dǎo)體場效晶體管)存在，或以受控地可關(guān)斷的晶閘管的形式存在。
[0008]由EP1670131A2公知一種具有減小了的寄生電感的功率半導(dǎo)體模塊。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0009]本發(fā)明的任務(wù)在于實(shí)現(xiàn)具有降低的開關(guān)過電壓的三級(jí)整流半橋。
[0010]該任務(wù)通過具有第一基板和與第一基板分開布置的第二基板的三級(jí)整流半橋解決，
[0011]其中，第一基板具有第一絕緣材料體和布置在該第一絕緣材料體上的、導(dǎo)電的、結(jié)構(gòu)化的第一線路層，其中，第一功率半導(dǎo)體開關(guān)、第二功率半導(dǎo)體開關(guān)、第一二極管和第一二極管組件布置在所述結(jié)構(gòu)化的第一線路層上并且與所述結(jié)構(gòu)化的第一線路層連接，
[0012]其中，第二基板具有第二絕緣材料體和布置在該第二絕緣材料體上的、導(dǎo)電的、結(jié)構(gòu)化的第二線路層，
[0013]其中，第三功率半導(dǎo)體開關(guān)、第四功率半導(dǎo)體開關(guān)、第二二極管和第二二極管組件布置在結(jié)構(gòu)化的第二線路層上并且與結(jié)構(gòu)化的第二線路層連接，
[0014]其中，第一功率半導(dǎo)體開關(guān)的第二負(fù)載電流接頭與第二功率半導(dǎo)體開關(guān)的第一負(fù)載電流接頭導(dǎo)電地連接，
[0015]其中，第四功率半導(dǎo)體開關(guān)的第一負(fù)載電流接頭與第三功率半導(dǎo)體開關(guān)的第二負(fù)載電流接頭導(dǎo)電地連接，
[0016]其中，第一二極管的陰極與第一功率半導(dǎo)體開關(guān)的第二負(fù)載電流接頭導(dǎo)電地連接，
[0017]其中，第二二極管的陽極與第三功率半導(dǎo)體開關(guān)的第二負(fù)載電流接頭導(dǎo)電地連接，
[0018]其中，第二功率半導(dǎo)體開關(guān)的第二負(fù)載電流接頭與第一二極管組件的陰極接頭導(dǎo)電地連接，
[0019]其中，第三功率半導(dǎo)體開關(guān)的第一負(fù)載電流接頭與第二二極管組件的陽極接頭導(dǎo)電地連接，
[0020]其中，第一功率半導(dǎo)體開關(guān)的第一負(fù)載電流接頭與第二二極管組件的陰極接頭導(dǎo)電地連接，
[0021]其中，第四功率半導(dǎo)體開關(guān)的第二負(fù)載電流接頭與第一二極管組件的陽極接頭導(dǎo)電地連接，
[0022]其中，第一二極管的陽極與第二二極管的陰極導(dǎo)電地連接，
[0023]其中，第二功率半導(dǎo)體開關(guān)的第二負(fù)載電流接頭與第三功率半導(dǎo)體開關(guān)的第一負(fù)載電流接頭導(dǎo)電地連接。
[0024]本發(fā)明的有利構(gòu)造方案由從屬權(quán)利要求得知。
[0025]證實(shí)為有利的是，第一二極管組件具有第五和第六二極管，其中，第六二極管的陰極與第五二極管的陽極導(dǎo)電地連接，并且，第二二極管組件具有第三和第四二極管，其中，第四二極管的陰極與第三二極管的陽極導(dǎo)電地連接。這種措施允許對(duì)三級(jí)整流半橋的所有二極管使用具有相同的阻斷電壓的二極管。
[0026]此外證實(shí)為有利的是，第一二極管的陰極與第四二極管的陰極不導(dǎo)電地連接并且第六二極管的陰極與第二二極管的陽極不導(dǎo)電地連接，因?yàn)橛纱四軌蚋唵蔚貥?gòu)造所述三級(jí)整流半橋。
[0027]還證實(shí)為有利的是，第一二極管組件以單個(gè)二極管的形式構(gòu)造并且第二二極管組件以單個(gè)二極管的形式構(gòu)造，那么，能夠減少為了實(shí)現(xiàn)三級(jí)整流半橋所必需的二極管的數(shù)量。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0028]在附圖中示出本發(fā)明的實(shí)施例并且在下面詳細(xì)地闡述。其中:
[0029]圖1示出常規(guī)技術(shù)的三級(jí)整流半橋的電路圖；
[0030]圖2示出根據(jù)本發(fā)明的三級(jí)整流半橋的電路圖以及根據(jù)本發(fā)明的三級(jí)整流半橋的功率半導(dǎo)體開關(guān)和二極管在第一基板和第二基板上的根據(jù)本發(fā)明的分布方案；[0031]圖3以示意圖的方式示出根據(jù)本發(fā)明的三級(jí)整流半橋的第一基板以及布置在該第一基板上的功率半導(dǎo)體開關(guān)和二極管；
[0032]圖4以示意圖的方式示出根據(jù)本發(fā)明的三級(jí)整流半橋的第二基板以及布置在該第二基板上的功率半導(dǎo)體開關(guān)和二極管；
[0033]圖5示出另一根據(jù)本發(fā)明的三級(jí)整流半橋的電路圖以及該另一根據(jù)本發(fā)明的三級(jí)整流半橋的功率半導(dǎo)體開關(guān)和二極管在第一基板和第二基板上的根據(jù)本發(fā)明的分布方案。
【具體實(shí)施方式】
[0034]在圖1中示出常規(guī)技術(shù)的三級(jí)整流半橋的電路圖。該三級(jí)整流半橋具有第一功率半導(dǎo)體開關(guān)Tl、第二功率半導(dǎo)體開關(guān)T2、第三功率半導(dǎo)體開關(guān)T3、第四功率半導(dǎo)體開關(guān)T4、第一二極管D1、第二二極管D2、第三二極管D3、第四二極管D4、第五二極管D5和第六二極管D6，所述功率半導(dǎo)體開關(guān)和所述二極管如在圖1中示出的那樣電氣式地電連接成所謂的半橋電路。該三級(jí)整流半橋由兩個(gè)在圖1中未示出的電源供電，所述電源分別產(chǎn)生一半的中間電路電壓Ud/2，從而在兩個(gè)直流電壓接頭DC+和DC-之間施加中間電路電壓Ud0
[0035]在圖1中，功率半導(dǎo)體開關(guān)構(gòu)造為IGBT并且能夠通過該功率半導(dǎo)體開關(guān)來接通和關(guān)閉控制輸入端G。通過相應(yīng)地接通和關(guān)閉功率半導(dǎo)體開關(guān)能夠在交流電壓側(cè)的負(fù)載接頭AC上產(chǎn)生電壓，該電壓的電壓值基本上相應(yīng)于中間電路電壓Ud的電壓或者基本上相應(yīng)于一半的中間電路電壓Ud/2，從而在相應(yīng)地控制功率半導(dǎo)體開關(guān)時(shí)在交流電壓側(cè)的負(fù)載接頭AC上從兩個(gè)一半的中間電路電壓Ud/2中或從中間電路電壓Ud中產(chǎn)生相應(yīng)的電壓。三級(jí)整流半橋的電運(yùn)轉(zhuǎn)方式是普遍公知的現(xiàn)有技術(shù)。
[0036]要注意的是，三級(jí)整流器具有多個(gè)三級(jí)整流半橋。那么，三級(jí)整流器例如可以具有三個(gè)三級(jí)整流半橋，借助于所述三級(jí)整流半橋，通過相應(yīng)地控制三級(jí)整流半橋的功率半導(dǎo)體開關(guān)，能夠從兩個(gè)一半的中間電路電壓Ud/2中或從中間電路電壓Ud中產(chǎn)生相應(yīng)的三相交流電壓，例如用于控制電動(dòng)機(jī)。但是，三級(jí)整流器當(dāng)然也可以作為直流整流器工作。
[0037]在根據(jù)圖1的三級(jí)整流半橋的通常運(yùn)行時(shí)，在接通和關(guān)閉功率半導(dǎo)體開關(guān)時(shí)，在第一功率半導(dǎo)體開關(guān)Tl、第二功率半導(dǎo)體開關(guān)T2、第一二極管D1、第五二極管D5與第六二極管D6之間，并且在第三功率半導(dǎo)體開關(guān)T3、第四功率半導(dǎo)體開關(guān)T4、第二二極管D2、第三二極管D3與第四二極管D4之間僅發(fā)生電流換向。第一功率半導(dǎo)體開關(guān)Tl、第二功率半導(dǎo)體開關(guān)T2、第一二極管D1、第五二極管D5和第六二極管D6由此構(gòu)成第一換向組，并且第三功率半導(dǎo)體開關(guān)T3、第四功率半導(dǎo)體開關(guān)T4、第二二極管D2、第三二極管D3和第四二極管D4由此構(gòu)成第二換向組。在第一換向組和第二換向組的功率半導(dǎo)體開關(guān)與二極管之間沒有電流換向在接通和關(guān)閉功率半導(dǎo)體開關(guān)時(shí)發(fā)生。
[0038]把上述技術(shù)知識(shí)應(yīng)用于實(shí)現(xiàn)根據(jù)本發(fā)明的三級(jí)整流半橋。在圖2中示出根據(jù)本發(fā)明的三級(jí)整流半橋I的電路圖以及根據(jù)本發(fā)明的三級(jí)整流半橋I的功率半導(dǎo)體開關(guān)和二極管在第一基板2和第二基板3上的根據(jù)本發(fā)明的分布方案。在圖3中以示意圖的方式示出根據(jù)本發(fā)明的三級(jí)整流器I的第一基板2以及布置在該第一基板2上的功率半導(dǎo)體開關(guān)和二極管。在圖4中以示意圖的方式示出根據(jù)本發(fā)明的三級(jí)整流半橋I的第二基板3以及布置在該第二基板3上的功率半導(dǎo)體開關(guān)和二極管。[0039]根據(jù)本發(fā)明，第一換向組的功率半導(dǎo)體開關(guān)和二極管布置在第一基板2上并且第二換向組的功率半導(dǎo)體開關(guān)和二極管布置在第二基板3上。因?yàn)橛捎谠诟鶕?jù)本發(fā)明的三級(jí)整流半橋I運(yùn)行時(shí)沒有電流換向在布置在第一基板2上的功率半導(dǎo)體開關(guān)和二極管與布置在第二基板3上的功率半導(dǎo)體開關(guān)和二極管之間出現(xiàn)，所以使得第一基板和第二基板導(dǎo)電地相互連接的電氣連接線的寄生電感的作用顯著地降低，并且因此，相對(duì)于把功率半導(dǎo)體開關(guān)和二極管以其他的形式分布在多個(gè)基板上的常規(guī)技術(shù)的三級(jí)整流半橋，在根據(jù)本發(fā)明的三級(jí)整流半橋I的情況下操作過電壓顯著地降低。
[0040]如已經(jīng)描述的，根據(jù)本發(fā)明的三級(jí)整流半橋I具有第一基板2和與第一基板2分開布置的第二基板3。該第一基板2和該第二基板3可以布置在共同的殼體中或者布置在兩個(gè)相互分開的殼體中。第一基板2具有第一絕緣材料體6a和布置在該第一絕緣材料體6a上的、導(dǎo)電的、結(jié)構(gòu)化的第一線路層，該第一線路層由于其結(jié)構(gòu)而構(gòu)造成電氣印制導(dǎo)線，其中，為了可視性在圖3中僅三個(gè)印制導(dǎo)線7a設(shè)有參考標(biāo)記。第一基板2優(yōu)選具有另一導(dǎo)電的、優(yōu)選未結(jié)構(gòu)化的線路層，其中，絕緣材料體6a布置在結(jié)構(gòu)化的第一線路層和該另一線路層之間。在第一基板2的該另一線路層上通常布置有冷卻體，該冷卻體用于冷卻布置在第一基板2上的元件。第一基板2的該另一線路層在圖3所示的視圖中不可見地布置在第一絕緣材料體6a的背側(cè)上。第一基板2的結(jié)構(gòu)化的第一線路層例如可以由銅制成。第一基板例如可以以DCB基板的形式或者以絕緣金屬基板的形式存在。在DCB基板的情況下，第一絕緣材料體6a例如可以由陶瓷制成并且第一基板的另一線路層可以由銅制成。在絕緣金屬基板的情況下，第一絕緣材料體6a例如可以由聚酰亞胺和環(huán)氧樹脂構(gòu)成的層制成并且第一基板的另一線路層可以由金屬成型體制成。金屬成型體例如可以由鋁或者鋁合金制成。
[0041]第二基板3具有第二絕緣材料體6b和布置在該第二絕緣材料體6b上的、導(dǎo)電的、結(jié)構(gòu)化的第二線路層，該第二線路層由于其結(jié)構(gòu)而構(gòu)造成電氣印制導(dǎo)線，其中，為了可視性在圖4中僅三個(gè)印制導(dǎo)線7b設(shè)有參考標(biāo)記。第二基板3優(yōu)選具有另一導(dǎo)電的、優(yōu)選未結(jié)構(gòu)化的線路層，其中，絕緣材料體6b布置在結(jié)構(gòu)化的第二線路層和該另一線路層之間。在第二基板3的該另一線路層上通常布置有冷卻體，該冷卻體用于冷卻布置在第二基板3上的元件。第二基板3的該另一線路層在圖4所示的視圖中不可見地布置在第二絕緣材料體6b的背側(cè)上。第二基板3的結(jié)構(gòu)化的第二線路層例如可以由銅制成。第二基板例如可以以DCB基板的形式或者以絕緣金屬基板的形式存在。在DCB基板的情況下，第二絕緣材料體6b例如可以由陶瓷制成并且第二基板的另一線路層可以由銅制成。在絕緣金屬基板的情況下，第二絕緣材料體6b例如可以由聚酰亞胺和環(huán)氧樹脂構(gòu)成的層制成并且第二基板的另一線路層可以由金屬成型體制成。金屬成型體例如可以由鋁或者鋁合金制成。
[0042]第一功率半導(dǎo)體開關(guān)Tl、第二功率半導(dǎo)體開關(guān)T2、第一二極管Dl和第一二極管組件10布置在第一基板2的結(jié)構(gòu)化的第一線路層上并且與結(jié)構(gòu)化的第一線路層連接。在圖2至圖4中所示的實(shí)施例中，第一二極管組件10具有第五二極管D5和第六二極管D6，其中，第六二極管D6的陰極與第五二極管D5的陽極在該實(shí)施例中通過焊接線導(dǎo)電地連接。為了可視性在圖3中僅三個(gè)焊接線8a設(shè)有參考標(biāo)記。第一功率半導(dǎo)體開關(guān)Tl、第二功率半導(dǎo)體開關(guān)T2、第一二極管Dl和第五二極管D5及第六二極管D6在它們朝向第一基板2的側(cè)上具有電氣負(fù)載電流接頭，該負(fù)載電流接頭例如通過熔焊連接、釬焊連接或燒結(jié)連接與分別配屬的印制導(dǎo)線7a連接，并且在它們背離第一基板2的側(cè)上具有電氣負(fù)載電流接頭，該負(fù)載電流接頭在實(shí)施例中通過焊接線與分別配屬的印制導(dǎo)線連接。
[0043]第三功率半導(dǎo)體開關(guān)T3、第四功率半導(dǎo)體開關(guān)T4、第二二極管D2和第二二極管組件11布置在第二基板3的結(jié)構(gòu)化的第二線路層上并且與結(jié)構(gòu)化的第二線路層連接。在圖2至圖4中所示的實(shí)施例中，第二二極管組件11具有第三二極管D3和第四二極管D4，其中，第四二極管D4的陰極與第三二極管D3的陽極在該實(shí)施例中通過焊接線導(dǎo)電地連接。為了可視性在圖4中僅三個(gè)焊接線Sb設(shè)有參考標(biāo)記。第三功率半導(dǎo)體開關(guān)T3、第四功率半導(dǎo)體開關(guān)T4、第二二極管D2和第三二極管D3及第四二極管D4在它們朝向第二基板3的側(cè)上具有電氣負(fù)載電流接頭，該負(fù)載電流接頭例如通過熔焊連接、釬焊連接或燒結(jié)連接與分別配屬的印制導(dǎo)線7b連接，并且在它們背離第二基板3的側(cè)上具有電氣負(fù)載電流接頭，該負(fù)載電流接頭在實(shí)施例中通過焊接線與分別配屬的印制導(dǎo)線連接。
[0044]取代通過焊接線，所涉及的元件也可以通過其他電連接方法相互導(dǎo)電地連接。
[0045]第一功率半導(dǎo)體開關(guān)Tl的第二負(fù)載電流接頭E與第二功率半導(dǎo)體開關(guān)T2的第一負(fù)載電流接頭C導(dǎo)電地連接。此外，第四功率半導(dǎo)體開關(guān)T4的第一負(fù)載電流接頭C與第三功率半導(dǎo)體開關(guān)T3的第二負(fù)載電流接頭E導(dǎo)電地連接。
[0046]第一二極管Dl的陰極與第一功率半導(dǎo)體開關(guān)Tl的第二負(fù)載電流接頭E導(dǎo)電地連接并且第二二極管D2的陽極與第三功率半導(dǎo)體開關(guān)T3的第二負(fù)載電流接頭E導(dǎo)電地連接。此外，第二功率半導(dǎo)體開關(guān)T2的第二負(fù)載電流接頭E與第一二極管組件10的陰極接頭導(dǎo)電地連接，其中，在本發(fā)明的這個(gè)實(shí)施例中，第一二極管組件10的陰極接頭通過第五二極管D5的陰極構(gòu)成。
[0047]此外，第三功率半導(dǎo)體開關(guān)T3的第一負(fù)載電流接頭C與第二二極管組件11的陽極接頭導(dǎo)電地連接，其中，在本發(fā)明的這個(gè)實(shí)施例中，第二二極管組件11的陽極接頭通過第四二極管D4的陽極構(gòu)成。
[0048]第一功率半導(dǎo)體開關(guān)Tl的第一負(fù)載電流接頭C與第二二極管組件11的陰極接頭導(dǎo)電地連接，其中，在本發(fā)明的這個(gè)實(shí)施例中，第二二極管組件11的陰極接頭通過第三二極管D3的陰極構(gòu)成。此外，第四功率半導(dǎo)體開關(guān)T4的第二負(fù)載電流接頭E與第一二極管組件10的陽極接頭導(dǎo)電地連接，其中，在本發(fā)明的這個(gè)實(shí)施例中，第一二極管組件10的陽極接頭通過第六二極管D6的陽極構(gòu)成。
[0049]此外，第一二極管Dl的陽極與第二二極管D2的陰極導(dǎo)電地連接并且第二功率半導(dǎo)體開關(guān)T2的第二負(fù)載電流接頭E與第三功率半導(dǎo)體開關(guān)T3的第一負(fù)載電流接頭C導(dǎo)電地連接。
[0050]在該實(shí)施例中，通過連接了第一基板或第二基板的負(fù)載接頭元件使第一基板與第二基板經(jīng)由電纜和/或母線13相互導(dǎo)電地連接。為了可視性在圖3和圖4中僅兩個(gè)負(fù)載接頭元件9a和9b設(shè)有參考標(biāo)記。
[0051]在根據(jù)本發(fā)明的三級(jí)整流半橋I的情況下，圖2中虛線示出的導(dǎo)電連接4和5不是必需的并且可以省去。因此，第一二極管Dl的陰極與第四二極管D4的陰極優(yōu)選不導(dǎo)電地連接并且第六二極管D6的陰極與第二二極管D2的陽極優(yōu)選不導(dǎo)電地連接。
[0052]在這里要注意到，在本實(shí)施中，功率半導(dǎo)體開關(guān)以IGBT的形式存在，并且各功率半導(dǎo)體開關(guān)的第一負(fù)載電流接頭C以分別的IGBT集電極的形式存在，并且各功率半導(dǎo)體開關(guān)的第二負(fù)載電流接頭E以分別的IGBT發(fā)射極的形式存在。為了可視性功率半導(dǎo)體開關(guān)的控制接頭G在圖3和4中未示出并且在實(shí)施例中以分別的IGBT柵極的形式存在。
[0053]在這里還要注意到，在本發(fā)明的意義中，兩個(gè)元件導(dǎo)電地連接的表述既理解為兩個(gè)元件的借助于布置在兩個(gè)元件之間的例如熔焊連接、釬焊連接或燒結(jié)連接的直接的導(dǎo)電連接，也理解為借助于例如一個(gè)或多個(gè)將兩個(gè)元件相互電連接的線路元件，如印制導(dǎo)線、焊接線、導(dǎo)電的薄膜組合、匯流排或電纜，的間接的導(dǎo)電連接，從而電流可在兩個(gè)相互導(dǎo)電地連接的元件之間產(chǎn)生。
[0054]在圖5中示出另一根據(jù)本發(fā)明的三級(jí)整流半橋I’的電路圖和該另一根據(jù)本發(fā)明的三級(jí)整流半橋I’的功率半導(dǎo)體開關(guān)和二極管在第一基板2和第二基板3上的根據(jù)本發(fā)明的分布方案。在此，三級(jí)整流半橋I’在功能上和在結(jié)構(gòu)上相應(yīng)于根據(jù)圖2至圖4的三級(jí)整流半橋1，其不同在于，第一二極管組件10以單個(gè)二極管的形式構(gòu)造，其以下稱為第七二極管D7，并且第二二極管組件11以單個(gè)二極管的形式構(gòu)造，其以下稱為第八二極管D8。在本發(fā)明的這個(gè)實(shí)施例中，第五二極管D5和第六二極管D6組成第七二極管D7，并且第三二極管D3和第四二極管D4組成第八二極管D8。
[0055]通過這種措施，可以減少為了實(shí)現(xiàn)三級(jí)整流半橋所必需的二極管的數(shù)量，并且由此可以相對(duì)于三級(jí)整流半橋I將三級(jí)整流半橋I’構(gòu)造得更小。
[0056]在此，第七二極管D7和第八二極管D8應(yīng)相對(duì)于第三二極管、第四二極管、第五二極管和第六二極管具有更高的阻斷電壓。
[0057]在這里要注意到，必要時(shí)為了提高根據(jù)本發(fā)明的三級(jí)整流半橋的載流能力而可以將功率半導(dǎo)體開關(guān)還分別與一個(gè)或多個(gè)功率半導(dǎo)體開關(guān)電并聯(lián)。
【權(quán)利要求】
1.一種具有第一基板(2)和與第一基板(2)分開布置的第二基板(3)的三級(jí)整流半橋， 其中，所述第一基板(2)具有第一絕緣材料體(6a)和布置在所述第一絕緣材料體(6a)上的、導(dǎo)電的、結(jié)構(gòu)化的第一線路層(7a)，其中，第一功率半導(dǎo)體開關(guān)(Tl)、第二功率半導(dǎo)體開關(guān)(T2)、第一二極管(Dl)和第一二極管組件(10)布置在所述結(jié)構(gòu)化的第一線路層(7a)上并且與所述結(jié)構(gòu)化的第一線路層(7a)連接； 其中，所述第二基板(3 )具有第二絕緣材料體(6b )和布置在所述第二絕緣材料體(6b )上的、導(dǎo)電的、結(jié)構(gòu)化的第二線路層(7b)； 其中，第三功率半導(dǎo)體開關(guān)(T3)、第四功率半導(dǎo)體開關(guān)(T4)、第二二極管(D2)和第二二極管組件(11)布置在所述結(jié)構(gòu)化的第二線路層(7b)上并且與所述結(jié)構(gòu)化的第二線路層(7b)連接； 其中，所述第一功率半導(dǎo)體開關(guān)(Tl)的第二負(fù)載電流接頭(E)與所述第二功率半導(dǎo)體開關(guān)(T2)的第一負(fù)載電流接頭(C)導(dǎo)電地連接； 其中，所述第四功率半導(dǎo)體開關(guān)(T4)的第一負(fù)載電流接頭(C)與所述第三功率半導(dǎo)體開關(guān)(T3)的第二負(fù)載電流接頭(E)導(dǎo)電地連接； 其中，所述第一二極管(Dl)的陰極與所述第一功率半導(dǎo)體開關(guān)(Tl)的第二負(fù)載電流接頭(E)導(dǎo)電地連接； 其中，所述第二二極管(D2)的陽極與所述第三功率半導(dǎo)體開關(guān)(T3)的第二負(fù)載電流接頭(E)導(dǎo)電地連接； 其中，所述第二功率半導(dǎo)體開關(guān)(T2)的第二負(fù)載電流接頭(E)與所述第一二極管組件(10)的陰極接頭導(dǎo)電地連接； 其中，所述第三功率半導(dǎo)體開關(guān)(T3)的第一負(fù)載電流接頭(C)與所述第二二極管組件(11)的陽極接頭導(dǎo)電地連接； 其中，所述第一功率半導(dǎo)體開關(guān)(Tl)的第一負(fù)載電流接頭(C)與所述第二二極管組件(11)的陰極接頭導(dǎo)電地連接； 其中，所述第四功率半導(dǎo)體開關(guān)(T4)的第二負(fù)載電流接頭(E)與所述第一二極管組件(10)的陽極接頭導(dǎo)電地連接； 其中，所述第一二極管(Dl)的陽極與所述第二二極管(D2)的陰極導(dǎo)電地連接； 其中，所述第二功率半導(dǎo)體開關(guān)(T2)的第二負(fù)載電流接頭(E)與所述第三功率半導(dǎo)體開關(guān)(T3)的第一負(fù)載電流接頭(C)導(dǎo)電地連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的三級(jí)整流半橋，其特征在于，所述第一二極管組件(10)具有第五和第六二極管(D5、D6)，其中，所述第六二極管(D6)的陰極與所述第五二極管(D5)的陽極導(dǎo)電地連接，并且，所述第二二極管組件(11)具有第三和第四二極管(D3、D4)，其中，所述第四二極管(D4)的陰極與所述第三二極管(D3)的陽極導(dǎo)電地連接。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的三級(jí)整流半橋，其特征在于，所述第一二極管(Dl)的陰極與所述第四二極管(D4)的陰極不導(dǎo)電地連接并且所述第六二極管(D6)的陰極與所述第二二極管(D2)的陽極不導(dǎo)電地連接。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的三級(jí)整流半橋，其特征在于，所述第一二極管組件(10)以單個(gè)二極管(D7)的形式構(gòu)造并且所述第二二極管組件以單個(gè)二極管(8)的形式構(gòu)造。
【文檔編號(hào)】H02M7/00GK103715915SQ201310462933
【公開日】2014年4月9日 申請(qǐng)日期:2013年9月30日 優(yōu)先權(quán)日:2012年10月1日
【發(fā)明者】英戈·施陶特, 阿倫特·溫特里希 申請(qǐng)人:賽米控電子股份有限公司