[实用新型]电流检测系统和具有逆变器的装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种具有印刷电路板的电流检测系统和一种具有逆变器的装置。 

背景技术

这种电流检测系统通常应用在具有达到例如250A_eff的高压和高电流强度的装置和设备的逆变器中、特别是机床驱动装置或工业驱动装置中、电动车辆和/或太阳能设备以及光伏设备中。这种逆变器通常包括壳体、用于直流（DC）-高压源和用于相应的装置以及相应的设备以及用于通信的连接装置、传感器和执行器、半导体开关元件、也可能包括用于检测物理量（例如电流、电压或温度）的驱动调整装置和控制单元以及其它的用于控制半导体开关元件的电子装置。半导体开关元件通常设计为具有多个集成的晶体管和空程二极管的IGBT（绝缘栅双极型晶体管）-模块（逆变器）。 

控制单元典型地包括印刷电路板，该印刷电路板适宜地直接布置在IGBT-模块的上方，从而能够不受干扰地通过相应的电子装置使晶体管运行。为此在IGBT-模块上设置有多个连接-针，这些连接-针通过特殊的印刷电路板插座确保与控制单元的导电的接触。 

在作为电流检测系统的该种逆变器中通常应用具有集成的分流-电阻器（分流材料）的导电轨。电流检测能够借助于在布置在导电轨的两个轨部段之间的分流-电阻器上的电压测量进行，该导电轨在材料和尺寸的方面设计具有很高的电流承载能力。导电轨可以是冲压件或冲压弯曲件，借 助于特殊的技术、例如电子束焊接将分流器布置在该冲压件或冲压弯曲件中。分流器电压能够通过导电轨方面的、例如为了进行机械的选择性焊接而与印刷电路板焊接在一起的接触板或接触针来分接。然而这种电阻系统的制造投入大并且成本高昂。 

用于提供必要的电流承载能力的印刷电路板的导电轨必须可替换地设计具有相应大的面积，然而这同样必须使用投入大的连接技术。 

实用新型内容

本实用新型的目的在于，提出一种特别合适的电流检测系统，该电流检测系统的构造特别简单并且成本低廉。本实用新型的目的还在于，提出一种具有逆变器的装置，该逆变器包括电流检测系统。 

根据本实用新型，该目的通过权利要求1所述的特征实现。有利的设计方案和改进方案在从属权利要求中说明。 

为此，电流检测系统具有用于引导电流的金属轨道，该金属轨道通过第一金属盘连接在印刷电路板的电路板侧面上并且在那里与多个设置在其中的金属化通孔（Durchkontaktierungen）接触或者与中心轴线间隔开的通孔接触。优选地为盘状的分流器布置在印刷电路板的相对的电路板侧面上并且在那里与金属化通孔接触。分流器通过两个彼此间隔开的、并且设置在中心轴线和金属化通孔之间的区域中的、用于分接分流器电压的接触面与印刷电路板接触。第二金属盘与分流器在其背对印刷电路板的分流器侧面上这样接触，即通过第一金属盘和通过金属化通孔引导的电流通过分流器在中心轴线的方向上引导。 

优选地设计为盘式分流器的分流器的电阻材料具有特定的、定义的、特别的电阻值，该电阻值特别地大于印刷电路板的印刷导线以及接触面的 电阻值。印刷电路板的两个借助于分流器以及分流材料桥接的接触面之间的电阻值适宜地在20μOhm到70μOhm之间。 

本实用新型从这一考虑出发，即如果通过印刷电路板中的金属化通孔向与其接触的分流材料进行电流引导，便能够避免投入大的、用于将分流材料集成在具有足够的电流承载能力的导电轨的、包括投入大的、在印刷电路板上以及印刷电路板上的面积具有不同大小的导电轨上进行分流分接的应用技术在内的制造方法。电流引导便能够通过常见的导电轨从印刷电路板的电路板侧面通过金属化通孔导向印刷电路板另一个侧面的分流材料。 

其中已知的是，如果首先以中心轴线为中心地朝外向与该中心轴线间隔开的、并且优选地与该中心轴线同心地布置的通孔以及在相对的印刷电路板侧面通过分流器或者说通过分流材料的某一特定的部段有目的地朝内引导电流，便会形成一种特别合适的电流引导。有目的的、从导电轨至金属化通孔-相关于中心轴线-的电流引导首先向外适当地通过第一金属盘进行。其尺寸或直径相应地与金属化通孔彼此之间的以及金属化通孔至中心轴线的距离相适应。 

适宜的在印刷电路板的相对的侧面上的通过分流材料朝内导向中心轴线的电流引导适当地通过设置在那里的第二金属盘进行，其尺寸或直径相应地小于分流材料的尺寸以及直径。从该第二金属盘起，电流能够优选地通过电缆接头套管分接并且被导向符合规定的驱动装置或类似装置。