[实用新型]功率电子开关模块以及具有这种开关模块的系统

说明书

技术领域

本实用新型涉及功率电子设备领域。本实用新型涉及功率电子开关模块以及具有这种开关模块的系统。 

背景技术

现今，功率电子开关模块大量用于变频器电路或者功率电子系统。典型地，这种开关模块包括双极的开关单元，其中，所述开关单元具有两个串联的、可控的双向功率半导体开关和与功率半导体开关的串联电路并联的电容储能器电路，其中，所述功率半导体开关具有受控的单向电流导向。通常，电容储能器电路由一个或者最多两个电容储能器构成。前述开关模块例如在DE 10103031A1中进行了说明。功率半导体开关与储能器电路的前述连接众所周知地通过典型的液体冷却的汇流排实现。此外，功率半导体开关的串联电路集成在功率半导体模块中，其中，功率半导体模块通常连接在汇流排的冷却液体循环上。此外，在CN 200956554Y中以及还有在CN 201066819Y中示出了现今常见的空气冷却开关模块。根据CN 200956554Y或者根据CN201066819Y的开关模块具有可由金属并且因此由导电材料高成本制造的壳体。此外，相应开关模块的电汇流排典型地由铜片制成。 

前述根据现有技术的功率电子开关模块的问题在于，制造由金属制成的壳体的成本较高并且对壳体的电绝缘和设置在开关模块的壳体内的开关单元提出高的要求。此外，电容储能器的冷却效率较低，因为储能器未直接设置在冷却气流中。 

实用新型内容

因此，本实用新型的任务在于，提出一种尤其高效空气冷却的、节省空间的、结构简单的、易于维护的、稳定并且成本有利的功率电子开关模块。此外，本实用新型的任务在于，提出一种具有至少两个根据本实用新型的功率电子开关模块的系统，其可以非常简单地实现。 

本发明的第一方面在于一种功率电子开关模块，具有至少两个双极的、设置在所述开关模块的壳体中的开关单元，其中，每个开关单元具有两个串联的、可控的双向功率半导体开关和与所述功率半导体开关的串联电路并联的电容储能器电路，其中，所述功率半导体开关具有受控的单向电流导向，并且所述功率半导体开关的串联电路集成在功率半导体模块中，其特征在于，所述储能器电路由至少三个电容储能器构成，对于每个开关单元，所述储能器电路与所述功率半导体开关的串联电路的并联通过高电流电路板实现，其中，所述电容储能器设置在所述高电流电路板的一侧上，所述功率半导体模块设置在所述高电流电路板的同一侧上，所述功率半导体模块设置在冷却体上并且所述电容储能器和所述冷却体位于冷却气流可通过之处，以及所述开关模块的所述壳体具有绝缘材料。 

本发明的第二方面在于一种具有至少两个根据本发明第一方面所述的功率电子开关模块的系统，其特征在于，固定装置设置在所述开关模块上以固定在至少一个固定导轨上，其中，所述固定装置具有绝缘材料。 

本发明的第三方面在于一种具有至少两个根据本发明第一方面所述的功率电子开关模块的系统，其中所述开关模块具有通过连接所述开关单元的极形成的两个输出端子，其特征在于，所述功率电子开关模块在相应的输出端子上通过两个串联的电感彼此串联并且两个串联电感的连接点构成系统输出端。