驅(qū)動(dòng)器組件的制作方法
【專利摘要】驅(qū)動(dòng)器組件包括預(yù)定數(shù)量的半導(dǎo)體開(kāi)關(guān)，其中，其中一個(gè)半導(dǎo)體開(kāi)關(guān)布置在圓周線之內(nèi)并且其余半導(dǎo)體開(kāi)關(guān)布置在該圓周線上。
【專利說(shuō)明】
驅(qū)動(dòng)器組件
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明涉及一種驅(qū)動(dòng)器組件。本發(fā)明尤其涉及驅(qū)動(dòng)器組件的元件的布置。
【背景技術(shù)】
[0002]例如裝載于機(jī)動(dòng)車上的控制器用于提供電流或者電壓，以控制所聯(lián)接的負(fù)載。例如可以提供三相交流電壓，以控制所聯(lián)接的同步電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)動(dòng)方向、轉(zhuǎn)矩或者轉(zhuǎn)速。
[0003]驅(qū)動(dòng)器組件包括多個(gè)半導(dǎo)體開(kāi)關(guān)，以提供同步電動(dòng)機(jī)所需的電流或者電壓。半導(dǎo)體開(kāi)關(guān)通常不是無(wú)損耗工作的，因此必須將熱量從其中引出。為了盡可能短且直接地引導(dǎo)通向半導(dǎo)體開(kāi)關(guān)的引線并且能夠通過(guò)共同的散熱體進(jìn)行散熱，通常矩陣狀地或者隨機(jī)地布置半導(dǎo)體開(kāi)關(guān)。在運(yùn)行中，半導(dǎo)體開(kāi)關(guān)根據(jù)它們的布置情況不同強(qiáng)度地升溫，因此它們呈現(xiàn)不同的溫度。由于不同的溫度，半導(dǎo)體開(kāi)關(guān)可以不同強(qiáng)度地加載電負(fù)荷，因此可能降低驅(qū)動(dòng)器組件的總的電負(fù)荷。半導(dǎo)體開(kāi)關(guān)也可能以不同的強(qiáng)度或速度老化，因此它們的故障概率不同。由此，會(huì)提高整個(gè)驅(qū)動(dòng)器組件的故障概率。此外，通向半導(dǎo)體開(kāi)關(guān)的引線可能具有不同的長(zhǎng)度，由此可能對(duì)引線區(qū)域中的電磁兼容性、阻抗或者電壓降產(chǎn)生負(fù)面影響。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明的任務(wù)是提供一種改善的驅(qū)動(dòng)器組件。本發(fā)明通過(guò)具有獨(dú)立權(quán)利要求特征的驅(qū)動(dòng)器組件解決了該任務(wù)。從屬權(quán)利要求呈現(xiàn)了優(yōu)選實(shí)施方案。
[0005]根據(jù)本發(fā)明的驅(qū)動(dòng)器組件包括預(yù)定數(shù)量的半導(dǎo)體開(kāi)關(guān)，其中，其中一個(gè)半導(dǎo)體開(kāi)關(guān)布置在圓周線之內(nèi)并且其余半導(dǎo)體開(kāi)關(guān)布置在該圓周線上。由此，半導(dǎo)體開(kāi)關(guān)在運(yùn)行中可以基本上均勻地升溫。優(yōu)選地，其中一個(gè)半導(dǎo)體開(kāi)關(guān)與圓的中點(diǎn)相鄰地布置，并且其余半導(dǎo)體開(kāi)關(guān)圍繞該中點(diǎn)布置在圓周線上。由此，半導(dǎo)體開(kāi)關(guān)的基本上均勻的升溫可以得到進(jìn)一步優(yōu)化。半導(dǎo)體開(kāi)關(guān)的熱負(fù)荷可以是基本上相等的，使得半導(dǎo)體開(kāi)關(guān)的電負(fù)荷能力也基本上相等。由此，可以整體提高整個(gè)驅(qū)動(dòng)器組件的電負(fù)荷能力。替選地，在相同的負(fù)荷能力的情況下可以使得半導(dǎo)體開(kāi)關(guān)的尺寸更小。由于相同的熱負(fù)荷，半導(dǎo)體開(kāi)關(guān)也可以以相同強(qiáng)度或者相同速度老化，因此與半導(dǎo)體開(kāi)關(guān)的使用壽命相關(guān)的電負(fù)荷能力可以保持相當(dāng)。由此，驅(qū)動(dòng)器開(kāi)關(guān)的電負(fù)荷能力可以在長(zhǎng)期穩(wěn)定的?？梢蕴岣唑?qū)動(dòng)器組件的長(zhǎng)期可靠性。這特別是在控制對(duì)于安全性關(guān)鍵的元件、例如裝載于機(jī)動(dòng)車上的電轉(zhuǎn)向助力器的情況下是有利的。
[0006]優(yōu)選地，位于圓周線上的半導(dǎo)體開(kāi)關(guān)均勻分布。為此，在圓周線上相鄰的半導(dǎo)體開(kāi)關(guān)分別成相對(duì)于中點(diǎn)的相同的角度。半導(dǎo)體開(kāi)關(guān)的布置可以是具有容差的，其方式是:在每個(gè)半導(dǎo)體開(kāi)關(guān)的表面上選擇任意的點(diǎn)，該點(diǎn)在圓周線上的位置或者相對(duì)于其他半導(dǎo)體開(kāi)關(guān)的位置遵循以上所述。在另一種實(shí)施方案中，半導(dǎo)體開(kāi)關(guān)具有相當(dāng)?shù)慕Y(jié)構(gòu)形式并且相當(dāng)?shù)剡x擇半導(dǎo)體開(kāi)關(guān)的表面上的點(diǎn)。例如，分別可以在幾何中點(diǎn)上或者在運(yùn)行過(guò)程中最強(qiáng)升溫的區(qū)域中選點(diǎn)。
[0007]尤其當(dāng)在最強(qiáng)升溫的區(qū)域中選點(diǎn)時(shí)，可以任意選擇各個(gè)半導(dǎo)體開(kāi)關(guān)相對(duì)于熱量分布的旋轉(zhuǎn)的取向。在另一種實(shí)施方案中，各個(gè)半導(dǎo)體開(kāi)關(guān)也可以相對(duì)于它們的輪廓線的最小間距彼此取向。當(dāng)半導(dǎo)體開(kāi)關(guān)的表面相對(duì)較大并且表面在運(yùn)行中相對(duì)較均勻地升溫時(shí)，這是特別有利的。
[0008]在另一種實(shí)施方案中，位于圓周線上的半導(dǎo)體開(kāi)關(guān)與中間的半導(dǎo)體開(kāi)關(guān)的間距可以同樣大。由此，中間的半導(dǎo)體開(kāi)關(guān)(它可能最強(qiáng)烈地承受來(lái)自其余半導(dǎo)體開(kāi)關(guān)的熱量輸入)的升溫可以受控地改善。因此，可以更容易地實(shí)現(xiàn)半導(dǎo)體開(kāi)關(guān)的均勻溫度。
[0009]在一種特別優(yōu)選的實(shí)施方案中，驅(qū)動(dòng)器組件用于驅(qū)控三相同步電動(dòng)機(jī)。為此，驅(qū)動(dòng)器組件包括三個(gè)半橋，它們一共具有九個(gè)半導(dǎo)體開(kāi)關(guān)。每個(gè)半橋包括三個(gè)半導(dǎo)體開(kāi)關(guān)，它們彼此接成高側(cè)開(kāi)關(guān)、低側(cè)開(kāi)關(guān)和相分隔器。在這種情況下，相分隔器設(shè)置用于將高側(cè)開(kāi)關(guān)和低側(cè)開(kāi)關(guān)之間的中間截取端與同步電動(dòng)機(jī)的相聯(lián)接端連接。
[0010]由此，可以產(chǎn)生用于驅(qū)控同步電動(dòng)機(jī)的緊湊的且熱穩(wěn)定的驅(qū)動(dòng)器組件，它由于附加的相分隔器而具有改善的可控性。尤其可行的是，例如當(dāng)檢測(cè)到故障狀態(tài)時(shí)通過(guò)相分隔器將同步電動(dòng)機(jī)關(guān)斷。由此，與安全相關(guān)的或者對(duì)于安全性關(guān)鍵的系統(tǒng)中的同步電動(dòng)機(jī)可以更好地進(jìn)入安全狀態(tài)，在其中，同步電動(dòng)機(jī)既不短接也不流過(guò)電流。例如，同步電動(dòng)機(jī)可以用于在機(jī)動(dòng)車中增強(qiáng)或減弱駕駛員引起的轉(zhuǎn)向力。如果通過(guò)相分隔器將同步電動(dòng)機(jī)關(guān)斷，那么轉(zhuǎn)向力既不增強(qiáng)也不減弱。因此，即使在故障情況下也確保了機(jī)動(dòng)車的預(yù)定的轉(zhuǎn)向行為。
[0011]優(yōu)選地，相分隔器的三個(gè)半導(dǎo)體開(kāi)關(guān)布置成一排，并且在這一排的一側(cè)上布置三個(gè)高側(cè)開(kāi)關(guān)而在另一側(cè)上布置三個(gè)低側(cè)開(kāi)關(guān)。在這種情況下，位于中間的半導(dǎo)體開(kāi)關(guān)必定是相分隔器。由此，可以改善驅(qū)動(dòng)器組件中的熱量分布的對(duì)稱性。此外，可以更容易地?zé)o交叉地引導(dǎo)各個(gè)半導(dǎo)體開(kāi)關(guān)之間的電連接。通過(guò)改善的連接引導(dǎo)可以對(duì)連接的電磁相兼容性、阻抗和線路電阻進(jìn)行改善或者彼此適配。由此，驅(qū)動(dòng)器組件可以更精確地控制或者更不易發(fā)生故障。
[0012]半導(dǎo)體開(kāi)關(guān)可以是具有相同的引腳分配的能表面安裝的元件。特別是在最后描述的布置的情況下，半導(dǎo)體開(kāi)關(guān)之間的線路引導(dǎo)由此可以進(jìn)一步簡(jiǎn)化。對(duì)流過(guò)同步電動(dòng)機(jī)的相的電流進(jìn)行引導(dǎo)的電連接可以易于無(wú)交叉地在平面中延伸。由此，可以更容易地規(guī)劃和制造用于半導(dǎo)體開(kāi)關(guān)的匹配的電路載體，例如具有施裝的導(dǎo)體跡線的印制電路板。電路載體的升溫還可以更好地控制。
[0013]優(yōu)選地，設(shè)置用于抵靠在半導(dǎo)體開(kāi)關(guān)上的散熱體。該散熱體尤其可以具有圓形的與各個(gè)半導(dǎo)體開(kāi)關(guān)發(fā)生抵靠的基面。由此，可以產(chǎn)生驅(qū)動(dòng)器組件所包括的均勻散熱的半導(dǎo)體開(kāi)關(guān)的圓柱體的布置。散熱體可以安置于半導(dǎo)體開(kāi)關(guān)上，使得由此產(chǎn)生的單元能單獨(dú)操縱，由此可以將例如驅(qū)動(dòng)器組件在用于驅(qū)控同步電動(dòng)機(jī)的控制器中的安裝過(guò)程簡(jiǎn)化。此外，散熱體的或者單元的圓形形狀可以與同步電動(dòng)機(jī)的圓柱體形狀相對(duì)應(yīng)，使得更好地實(shí)現(xiàn)單元在同步電動(dòng)機(jī)上的節(jié)省空間的安置。
[0014]在一種優(yōu)選實(shí)施方案中，散熱體包括突起，該突起用于抵靠在兩個(gè)半導(dǎo)體開(kāi)關(guān)之間的位于表面上的電連接元件上。在上述的電路載體的情況下，可以例如通過(guò)突起接觸導(dǎo)體跡線。該突起可以有助于降低或補(bǔ)償通過(guò)電連接元件從一個(gè)半導(dǎo)體開(kāi)關(guān)到另一個(gè)半導(dǎo)體開(kāi)關(guān)的熱量輸入。此外，該突起可以用于散熱體在電路載體上的更好的機(jī)械固定。
[0015]特別優(yōu)選的是，在半導(dǎo)體開(kāi)關(guān)之間設(shè)置多個(gè)突起，使得半導(dǎo)體開(kāi)關(guān)在運(yùn)行中升溫到相同的溫度。突起的尺寸和位置可以例如通過(guò)計(jì)算、模擬或者試錯(cuò)法確定。突起的體積越大，它的熱量引出就越強(qiáng)，使得與抵靠在突起上的連接元件連接的兩個(gè)半導(dǎo)體開(kāi)關(guān)可以更好地彼此熱隔咼。
[0016]在另一種實(shí)施方案中，還設(shè)置用于驅(qū)控半橋的控制裝置。該控制裝置用于監(jiān)視同步電動(dòng)機(jī)的相電壓或者相電流，并且在特定的相電壓或者相電流提示高側(cè)開(kāi)關(guān)或者低側(cè)開(kāi)關(guān)的損壞的情況下通過(guò)相分隔器將同步電動(dòng)機(jī)關(guān)斷。由此，包括驅(qū)動(dòng)器組件、控制裝置和同步電動(dòng)機(jī)的組件即使在故障狀態(tài)下也可以進(jìn)入安全狀態(tài)。這特別是在裝載于機(jī)動(dòng)車上的上述的安全相關(guān)系統(tǒng)的情況下(例如轉(zhuǎn)向助力器)可以是有利的。
【附圖說(shuō)明】
[0017]下面參照附圖更詳細(xì)地說(shuō)明本發(fā)明，其中:
[0018]圖1示出驅(qū)動(dòng)器組件的半導(dǎo)體開(kāi)關(guān)的布置；
[0019]圖2示出具有圖1的驅(qū)動(dòng)器組件的組件的電路圖；
[0020]圖3示出圖1的驅(qū)動(dòng)器組件的半導(dǎo)體開(kāi)關(guān)之間的線路引導(dǎo)，并且
[0021]圖4示出圖1的驅(qū)動(dòng)器組件的一種實(shí)施方案的側(cè)視圖。
【具體實(shí)施方式】
[0022]圖1示出具有多個(gè)半導(dǎo)體開(kāi)關(guān)105的驅(qū)動(dòng)器組件100的示意性俯視圖。半導(dǎo)體開(kāi)關(guān)105優(yōu)選是能表面安裝的元件，所述元件布置于平面110中，該平面尤其通過(guò)電路載體115的表面，例如印制電路板的表面形成。半導(dǎo)體開(kāi)關(guān)可以例如包括雙極型晶體管、場(chǎng)效應(yīng)晶體管、金屬氧化物半導(dǎo)體場(chǎng)效應(yīng)晶體管、晶閘管、開(kāi)關(guān)二極管或者絕緣柵雙極型晶體管。作為實(shí)例，設(shè)置九個(gè)半導(dǎo)體開(kāi)關(guān)105，它們的電布局在下面更詳細(xì)地說(shuō)明。其中一個(gè)半導(dǎo)體開(kāi)關(guān)105布置在圓周線125的中點(diǎn)120的區(qū)域中，而其余的半導(dǎo)體開(kāi)關(guān)105位于圓周線125上。
[0023]為了確定半導(dǎo)體開(kāi)關(guān)105的位置，可以在其輪廓線內(nèi)選擇一個(gè)點(diǎn)130，該點(diǎn)在圓周線125上或者在中點(diǎn)120上的精確位置可以確定。優(yōu)選地，半導(dǎo)體開(kāi)關(guān)105具有相同的輪廓線，并且在相對(duì)應(yīng)的部位上選擇點(diǎn)130。這些部位可以例如基于幾何上的考慮或熱學(xué)上的考慮進(jìn)行選擇，例如選擇在幾何中點(diǎn)或者最強(qiáng)升溫的點(diǎn)上。但在圖1中，在半導(dǎo)體開(kāi)關(guān)上相應(yīng)地偏離中心地選擇點(diǎn)130。在這種情況下，中間的半導(dǎo)體開(kāi)關(guān)105的點(diǎn)130落在中點(diǎn)120上。其余八個(gè)半導(dǎo)體開(kāi)關(guān)105的點(diǎn)130均勻分布在圓周線125上，使得相鄰的點(diǎn)130相對(duì)于中點(diǎn)120分別成360°:8 = 45°的角。
[0024]優(yōu)選地，半導(dǎo)體開(kāi)關(guān)105與散熱體135熱耦合。散熱體135優(yōu)選地具有用于抵靠于半導(dǎo)體開(kāi)關(guān)105的表面上的圓形基面140。在另一種實(shí)施方案中，基面140也可以是具有與布置于圓周線125上的半導(dǎo)體開(kāi)關(guān)105—樣多的角的正多邊形。由此，驅(qū)動(dòng)器組件100可以獲得基本上圓柱體的形狀，它可以與能通過(guò)驅(qū)動(dòng)器組件100控制的同步電動(dòng)機(jī)的端部區(qū)段的圓柱體形狀相對(duì)應(yīng)。驅(qū)動(dòng)器組件100在端部區(qū)段的區(qū)域中可以有利地節(jié)省空間地布置在同步電動(dòng)機(jī)上。尤其是，驅(qū)動(dòng)器組件100可以布置在端部區(qū)段的軸向延長(zhǎng)部上，由此驅(qū)動(dòng)器組件100與同步電動(dòng)機(jī)可以形成能獨(dú)立操縱的單元。同步電動(dòng)機(jī)和驅(qū)動(dòng)器組件100可以布置在共同的殼體中。
[0025]散熱體135可以通過(guò)導(dǎo)熱墊、導(dǎo)熱膏或者云母盤更好地?zé)峤雍?。由此可以引起半?dǎo)體開(kāi)關(guān)105與散熱體135的電絕緣，當(dāng)半導(dǎo)體開(kāi)關(guān)105的電聯(lián)接端位于其表面上時(shí)，這尤其是有利的。例如在所謂的直接場(chǎng)效應(yīng)管(DirectFET)的情況下就是如此，所述直接場(chǎng)效應(yīng)管優(yōu)選地用作驅(qū)動(dòng)器組件100中的半導(dǎo)體開(kāi)關(guān)105。
[0026]圖2示出控制器200，它尤其用于在機(jī)動(dòng)車上運(yùn)行?？刂破?00包括圖1的驅(qū)動(dòng)器組件100以及控制裝置205，并且該控制器用于驅(qū)控三相同步電動(dòng)機(jī)210。同步電動(dòng)機(jī)210尤其可以包括在影響機(jī)動(dòng)車上的與安全相關(guān)的或者對(duì)于安全性關(guān)鍵的功能的促動(dòng)器中。例如，機(jī)動(dòng)車的轉(zhuǎn)向設(shè)備可以包括電轉(zhuǎn)向助力器，該電轉(zhuǎn)向助力器由同步電動(dòng)機(jī)210驅(qū)動(dòng)。在另一種實(shí)施方案中，同步電動(dòng)機(jī)210也可以設(shè)置用于對(duì)機(jī)動(dòng)車上的其他裝置進(jìn)行驅(qū)動(dòng)，例如用于車窗升降器、電車頂或者座位調(diào)整器的驅(qū)動(dòng)。
[0027]同步電動(dòng)機(jī)210例如配置為星形電路并包括三個(gè)相215至225，它們分別用于與電流源或者耗電器連接，用以控制同步電動(dòng)機(jī)210的轉(zhuǎn)動(dòng)方向、轉(zhuǎn)速或者轉(zhuǎn)矩。下面，“相”這個(gè)概念一般用于指所示的三相同步電動(dòng)機(jī)210的三個(gè)電聯(lián)接端中的一個(gè)。
[0028]三個(gè)相215至225與控制器200連接?？刂蒲b置205用于驅(qū)控驅(qū)動(dòng)器組件100，使得各個(gè)相215至225以限定的時(shí)序與正電勢(shì)230或者負(fù)電勢(shì)235連接，從而在同步電動(dòng)機(jī)210上出現(xiàn)預(yù)定的轉(zhuǎn)動(dòng)運(yùn)動(dòng)或者預(yù)定的轉(zhuǎn)矩。
[0029]此外，控制裝置205優(yōu)選地用于確定故障情形并在此后將驅(qū)動(dòng)器組件100關(guān)斷，使得三個(gè)相215至225既不彼此連接也不與電勢(shì)230或235之一連接。
[0030]為此，可以在相215至225與驅(qū)動(dòng)器組件100之間的連接部上分別設(shè)置傳感器240。傳感器240可以用于確定位于各相215至225上施加的電壓或者流過(guò)各相215至225的電流。在另一種實(shí)施方案中，僅僅設(shè)置兩個(gè)傳感器240，并且針對(duì)剩余的相215至225的相對(duì)應(yīng)的測(cè)量值的確定以分析方式進(jìn)行，尤其是基于基爾霍夫定律。
[0031]在該實(shí)施方案中，傳感器240用于確定相電流。為此，傳感器240包括縱向電阻245，該縱向電阻也稱為分路器并且各個(gè)相215至225的電流流過(guò)該縱向電阻?？v向電阻245上的電壓降在該示例性的實(shí)施方案中通過(guò)測(cè)量放大器250確定，使得存在與流過(guò)相215至225的電流成比例的信號(hào)。該信號(hào)優(yōu)選地由控制裝置205來(lái)評(píng)估。
[0032]在驅(qū)動(dòng)器組件100的區(qū)域中的功能故障例如可能導(dǎo)致其中一個(gè)相215至225持續(xù)地與正電勢(shì)230或者負(fù)電勢(shì)235連接。在這種情況下，也可以在沒(méi)有對(duì)驅(qū)動(dòng)器組件100進(jìn)行相應(yīng)驅(qū)控的情況下確定流過(guò)相應(yīng)的相215至225的電流。該功能故障也可以通過(guò)對(duì)相電壓的觀察探測(cè)到。
[0033]在另一種實(shí)施方案中，可以設(shè)置轉(zhuǎn)動(dòng)傳感器245以掃描同步電動(dòng)機(jī)210的轉(zhuǎn)動(dòng)運(yùn)動(dòng)。該轉(zhuǎn)動(dòng)傳感器245可以與控制裝置205連接，并且可以根據(jù)轉(zhuǎn)動(dòng)傳感器245的轉(zhuǎn)動(dòng)信號(hào)控制相電流的時(shí)序。此外，可以通過(guò)轉(zhuǎn)動(dòng)傳感器245確定功能故障，在該功能故障的情況下，同步電動(dòng)機(jī)210不同于通過(guò)相215至225的驅(qū)控所期待的那樣轉(zhuǎn)動(dòng)，例如因?yàn)橥诫妱?dòng)機(jī)受到機(jī)械卡阻并且不管其控制情況如何完全不轉(zhuǎn)動(dòng)。
[0034]如果因此確定了功能故障，那么控制裝置205可以關(guān)斷驅(qū)動(dòng)器組件100。優(yōu)選地，為此在驅(qū)動(dòng)器組件100中設(shè)置專用的半導(dǎo)體開(kāi)關(guān)105，它們以如下方式來(lái)驅(qū)控，S卩，中斷相215至225與驅(qū)動(dòng)器組件100的其他半導(dǎo)體開(kāi)關(guān)105之間的電連接，這將在下面更詳細(xì)說(shuō)明。
[0035]圖3示出用于圖2的控制器200的圖1的驅(qū)動(dòng)器組件100的半導(dǎo)體開(kāi)關(guān)105之間的示例性的線路引導(dǎo)。在這種情況下，采用與圖1中所示的實(shí)施方案相應(yīng)的半導(dǎo)體開(kāi)關(guān)105的優(yōu)選布置。所示的是在沒(méi)有散熱體135的情況下印制電路板115的俯視圖。示意性地示出了電連接。
[0036]在所示的優(yōu)選實(shí)施方案中，在三個(gè)半橋305至315中安排有九個(gè)半導(dǎo)體開(kāi)關(guān)105。每個(gè)半橋305至315包括三個(gè)半導(dǎo)體開(kāi)關(guān)105，其中一個(gè)用作高側(cè)開(kāi)關(guān)320，一個(gè)用作低側(cè)開(kāi)關(guān)325，一個(gè)用作相分隔器330。半橋305至315的相分隔器330用于建立與其中一個(gè)相215至225的能切換的連接。相分隔器330的以這種方式能切換地與各相215至225連接的聯(lián)接端與高側(cè)開(kāi)關(guān)320的聯(lián)接端連接，以便切換到正電勢(shì)230，并且與低側(cè)開(kāi)關(guān)325的聯(lián)接端連接，以便切換到負(fù)電勢(shì)235。在這種情況下，通常通過(guò)相應(yīng)的驅(qū)控避免同一半橋305至315的高側(cè)開(kāi)關(guān)320和低側(cè)開(kāi)關(guān)325的同時(shí)閉合。
[0037]半導(dǎo)體開(kāi)關(guān)105優(yōu)選地具有相同的引腳分配。為此，可以使用相同類型的半導(dǎo)體開(kāi)關(guān)105。在另一種實(shí)施方案中，高側(cè)開(kāi)關(guān)320和低側(cè)開(kāi)關(guān)325的半導(dǎo)體開(kāi)關(guān)105可以形成互補(bǔ)對(duì)，其中，可以采用鏡像顛倒的引腳分配。
[0038]此外優(yōu)選的是半導(dǎo)體開(kāi)關(guān)105是能表面安裝的。在圖3中，將半導(dǎo)體開(kāi)關(guān)安置在電路載體115的表面上。半導(dǎo)體開(kāi)關(guān)105尤其可以包括優(yōu)選使用直接場(chǎng)效應(yīng)管的結(jié)構(gòu)形式的場(chǎng)效應(yīng)晶體管。
[0039]九個(gè)所示的半導(dǎo)體開(kāi)關(guān)105中的每一個(gè)都優(yōu)選地能獨(dú)立驅(qū)控。在每個(gè)半導(dǎo)體開(kāi)關(guān)105上設(shè)置有控制聯(lián)接端335，該控制聯(lián)接端可以與控制裝置205連接。每個(gè)半導(dǎo)體開(kāi)關(guān)105的另外兩個(gè)聯(lián)接端通過(guò)在圖3中用粗線示意性表示的連接元件340彼此電連接，如以上所述那樣。優(yōu)選地，半導(dǎo)體開(kāi)關(guān)105相對(duì)于中點(diǎn)120和圓周線125(兩者均未示出)布置成使得三個(gè)相分隔器330排成一排或者位于一條直線上。在這種情況下，其中兩個(gè)相分隔器330位于圓周線125上并且第三個(gè)相分隔器330在處于一條直線上的它們之間位于中點(diǎn)120的區(qū)域中。優(yōu)選地，高側(cè)開(kāi)關(guān)320布置于該線的一側(cè)，在圖3中位于上側(cè)，而低側(cè)開(kāi)關(guān)325布置于另一側(cè)，在圖3中位于下側(cè)。在這種情況下，高側(cè)開(kāi)關(guān)320和低側(cè)開(kāi)關(guān)325都位于圓周線125上。
[0040]如圖3中所示，半導(dǎo)體開(kāi)關(guān)105之間的連接、半導(dǎo)體開(kāi)關(guān)105與和電勢(shì)230和235之間的連接以及半導(dǎo)體開(kāi)關(guān)105與和相215至225的聯(lián)接端之間的連接可以容易地保持無(wú)交叉且很短?？刂坡?lián)接端335與和控制裝置205之間的連接可以以已知的方式容易地分拆。在一種優(yōu)選實(shí)施方案中，將所有向控制聯(lián)接端335延伸的電連接可以在不同于連接元件340的平面中延伸，所述連接元件引導(dǎo)流過(guò)同步電動(dòng)機(jī)210的相215至225的電流。為此可以使用具有多個(gè)平面的電路載體115，連接元件340可以在所述平面上引導(dǎo)。在所示的實(shí)施方案中，引導(dǎo)電流的連接元件340在電路載體115的上側(cè)上引導(dǎo)，而用于通過(guò)鍍通孔來(lái)接觸控制聯(lián)接端335的連接元件可以敷設(shè)于電路載體115的下側(cè)上。
[0041]圖4示出圖1的驅(qū)動(dòng)器組件100的一種實(shí)施方案的側(cè)視圖。散熱體135的基面140抵靠在半導(dǎo)體開(kāi)關(guān)105的上表面上。優(yōu)選地，散熱體135與半導(dǎo)體開(kāi)關(guān)105的熱耦合通過(guò)插入它們之間的導(dǎo)熱劑405進(jìn)行。導(dǎo)熱劑405優(yōu)選具有小的熱阻并優(yōu)選用于跨接半導(dǎo)體開(kāi)關(guān)105的上表面與散熱體135的基面140之間的不同寬度的間隙。由此可以補(bǔ)償半導(dǎo)體開(kāi)關(guān)105的豎直的安裝容差。此外優(yōu)選的是導(dǎo)熱劑405是電絕緣的。導(dǎo)熱劑405可以例如包括導(dǎo)熱墊、導(dǎo)熱膏或者云母盤。
[0042]散熱體135可以包括突起410，該突起用于抵靠在連接元件340上。在突起410和連接元件340之間同樣可以設(shè)置導(dǎo)熱元件405。通過(guò)突起410可以更好地使連接元件340散熱。由此，可以減少沿著連接元件340向半導(dǎo)體開(kāi)關(guān)105的熱量輸入。將兩個(gè)半導(dǎo)體開(kāi)關(guān)105彼此電連接的連接元件340尤其可以通過(guò)突起410散熱。由此，可以改善兩個(gè)半導(dǎo)體開(kāi)關(guān)105的熱隔離。
[0043]可以將突起410的尺寸、位置和形狀選擇成使得影響半導(dǎo)體開(kāi)關(guān)105之間的熱流，從而半導(dǎo)體開(kāi)關(guān)105在運(yùn)行中基本上相同地升溫?？梢栽诎雽?dǎo)體開(kāi)關(guān)106對(duì)之間設(shè)置多個(gè)突起410，其中，突起410也可以具有不同地成形?？梢詫⑼黄?10的尺寸和形狀選擇成使得確保半導(dǎo)體開(kāi)關(guān)105在運(yùn)行中的均勻升溫。
[0044]—般而言優(yōu)選的是，突起410僅僅延伸至在圖3中用粗線表示的由電流流過(guò)的連接元件340，所述電流流過(guò)同步電動(dòng)機(jī)210的相215至225。
[0045]附圖標(biāo)記
[0046]100驅(qū)動(dòng)器組件
[0047]105半導(dǎo)體開(kāi)關(guān)
[0048]HO平面
[0049]115 電路載體(印制電路板)
[0050]120中點(diǎn)[0051 ]125 圓周線
[0052]130點(diǎn)
[0053]135散熱體
[0054]140基面
[0055]200控制器
[0056]205控制裝置
[0057]210三相同步電動(dòng)機(jī)
[0058]215第一相
[0059]220第二相
[0060]225 第三相[0061 ]230 正電勢(shì)
[0062]235 負(fù)電勢(shì)
[0063]240傳感器
[0064]245 縱向電阻(分路器)
[0065]250 測(cè)量放大器
[0066]305 第一半橋
[0067]310第二半橋
[0068]315 第三半橋
[0069]320 高側(cè)開(kāi)關(guān)
[0070]325低側(cè)開(kāi)關(guān)
[0071]330相分隔器
[0072]335 控制聯(lián)接端
[0073]340連接元件
[0074]405導(dǎo)熱劑
[0075] 410突起
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種驅(qū)動(dòng)器組件(100)，其中，所述驅(qū)動(dòng)器組件(100)包括: -預(yù)定數(shù)量的半導(dǎo)體開(kāi)關(guān)(105); 其特征在于 -其中一個(gè)半導(dǎo)體開(kāi)關(guān)(105)布置在圓周線(125)之內(nèi)并且其余半導(dǎo)體開(kāi)關(guān)(105)布置在所述圓周線(125)上。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的驅(qū)動(dòng)器組件(100)，其特征在于，位于所述圓周線(125)上的半導(dǎo)體開(kāi)關(guān)(105)均勾分布。3.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的驅(qū)動(dòng)器組件(100)，其特征在于，位于所述圓周線(125)上的半導(dǎo)體開(kāi)關(guān)(105)與中間的半導(dǎo)體開(kāi)關(guān)(105)的間距同樣大。4.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的驅(qū)動(dòng)器組件(100)，其中，總計(jì)設(shè)置九個(gè)半導(dǎo)體開(kāi)關(guān)(105)，所述驅(qū)動(dòng)器組件(100)包括三個(gè)用于驅(qū)控三相同步電動(dòng)機(jī)(210)的半橋(305、310、315)，并且 -每個(gè)半橋(305、310、315)都包括三個(gè)半導(dǎo)體開(kāi)關(guān)(105)，所述三個(gè)半導(dǎo)體開(kāi)關(guān)接成高側(cè)開(kāi)關(guān)(320)、低側(cè)開(kāi)關(guān)(325)和相分隔器(330); -其中，所述相分隔器(330)設(shè)置用于將所述高側(cè)開(kāi)關(guān)(320)和所述低側(cè)開(kāi)關(guān)(325)之間的中間截取端與所述同步電動(dòng)機(jī)(210)的相聯(lián)接端(215、220、225)連接。5.根據(jù)權(quán)利要求4的驅(qū)動(dòng)器組件(100)，其特征在于，所述相分隔器(330)的三個(gè)半導(dǎo)體開(kāi)關(guān)(105)布置成排，并且在所述排的一側(cè)上布置三個(gè)高側(cè)開(kāi)關(guān)(320)而在另一側(cè)上布置三個(gè)低側(cè)開(kāi)關(guān)(325)。6.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的驅(qū)動(dòng)器組件(100)，其特征在于，半導(dǎo)體開(kāi)關(guān)(105)是具有相同的引腳分配的能表面安裝的元件。7.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的驅(qū)動(dòng)器組件(100)，所述驅(qū)動(dòng)器組件還包括用于抵靠在半導(dǎo)體開(kāi)關(guān)(105)上的散熱體(135)。8.根據(jù)權(quán)利要求6和7所述的驅(qū)動(dòng)器組件(100)，其特征在于，所述散熱體(135)包括突起(410)，所述突起用于抵靠在兩個(gè)半導(dǎo)體開(kāi)關(guān)(105)之間的位于表面上的電連接元件(340)上。9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的驅(qū)動(dòng)器組件(100)，其特征在于，在半導(dǎo)體開(kāi)關(guān)(105)之間設(shè)置多個(gè)突起(410)，使得半導(dǎo)體開(kāi)關(guān)(105)在運(yùn)行中升溫到相同的溫度。10.根據(jù)權(quán)利要求4至9中任一項(xiàng)所述的驅(qū)動(dòng)器組件(100)，其特征在于，還設(shè)置用于驅(qū)控所述半橋(305、310、315)的控制裝置(205)，其中，所述控制裝置(205)還用于監(jiān)視所述同步電動(dòng)機(jī)(210)的相電壓或者相電流，并且在確定的相電壓或者相電流提示所述高側(cè)開(kāi)關(guān)(320)或者所述低側(cè)開(kāi)關(guān)(325)的故障的情況下通過(guò)所述相分隔器(330)將所述同步電動(dòng)機(jī)(210)關(guān)斷。
【文檔編號(hào)】H02P29/00GK105917574SQ201580005147
【公開(kāi)日】2016年8月31日
【申請(qǐng)日】2015年2月19日
【發(fā)明人】約爾格·耶恩, 托馬斯·埃德曼, 阿喬伊·帕利特
【申請(qǐng)人】倫福德電子有限公司