[发明专利]具有混合电路装置的机电模块

说明书

在具有混合电路装置(2)的机电模块(1)中，该混合电路装置(2)具有至少一个断续器(3)，该断续器(3)包括至少一个第一机械开关(4)和至少一个第一半导体电路装置(5)，其中，该混合电路装置(2)布置在陶瓷基板(7)的第一表面(6)上，其中，陶瓷基板(7)的与第一表面(7)相反的第二表面连接至金属板(10)，尤其是铜板，其中，外壳(11)固定在金属板(10)上，并且包围陶瓷基板(7)和混合电路装置(2)，其中，金属板(10)和外壳(11)形成该机电模块(1)的壳体(12)，其中，壳体(12)内的间隙至少局部地用浇注料填充。

技术领域

本发明涉及一种机电模块。

背景技术

已知所谓的混合开关装置，其不但具有机械开关而且具有半导体开关。例如从WO2015/028634 A1中已知这种开关装置。这种开关装置与纯机械的开关装置有很大的不同，在实践中，这导致对机电结构的完全不同的要求。

在混合开关装置中，通过开关装置的电流路径通常会串联多个机械触点对。这通常会导致更高的电阻和更高的自发热。同时，功率半导体是中央组件，其对于切断通过混合开关装置的电流至关重要。但是，较高的环境温度会缩短半导体开关的使用寿命。半导体开关的故障意味着只能通过与半导体开关并联设置的旁路继电器来切断电流，该旁路继电器并非为此目的而设计，并且未为其配备灭弧装置。当试图切断高电流(例如在典型的低压安装环境中的短路电流)时，在没有正常工作的半导体开关的情况下，旁路继电器会爆炸。

此外，开关装置内的不同温度水平会损害混合开关装置的功能。

还已经表明，实际的机电结构对混合电路装置的功能性具有相当大的影响，特别是其安全地切断数千安培的短路电流的能力。

发明内容

因此，本发明的目的是提供一种开头所述类型的机电模块，利用该机电模块可以避免所提及的混合开关装置的缺点，并且可以在长时间内确保电气保护。

根据本发明，这通过这样的方案来实现：一种具有混合电路装置的机电模块，其中，所述混合电路装置具有至少一个断续器，所述断续器具有至少一个第一机械开关和至少一个第一半导体电路装置，其中，所述混合电路装置布置在陶瓷基板的第一表面上，其中，所述陶瓷基板的与所述第一表面对置的第二表面与金属板相连接，其中，在所述金属板上固定有外壳，所述外壳包围所述陶瓷基板和所述混合电路装置，其中，所述金属板和所述外壳形成所述机电模块的壳体，其中，所述壳体内的间隙至少局部地用浇注料填充，所述第一机械开关被设计为旁路开关，并且被布置在所述陶瓷基板上的所述陶瓷基板的中心区域中。

借此，可以长期确保电气保护。借此，在第一半导体电路装置发生故障的情况下，可以安全地保护环境免受机械开关被破坏的后果。由于与金属板的联结，可以在机电模块内实现平衡的温度。金属板暴露于外部的表面很容易将热量散发到周围环境。通过总体所讨论的措施，能够实际创建出耐用且可靠的混合电路装置。

优选的，所述陶瓷基板基本上整个表面都与所述金属板相连接。

优选的，所述金属板在背对所述陶瓷基板的表面上与散热器相连接。

优选的，所述混合电路装置还具有第二机械开关，所述第二机械开关被布置成与所述第一机械开关和所述第一半导体电路装置均串联。

优选的，在所述陶瓷基板上布置有预定数量的导电固定块，并且所述第一机械开关和/或所述第二机械开关固定在所述固定块上。

优选的，所述第一机械开关和/或所述第二机械开关被拧到所述固定块上。

优选的，所述混合电路装置还具有第二半导体电路装置，并且所述第一半导体电路装置和所述第二半导体电路装置并联连接并且对称地布置在所述第一机械开关的两侧。

优选的，所述第一半导体电路装置和所述第二半导体电路装置总体上由IGBT和串联阻断二极管形成。