[实用新型]逆变器

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种逆变器，具有：半导体开关；和与半导体开关电接触的汇流排；以及印刷电路板，该印刷电路板具有用于控制半导体开关的电子元件。 

背景技术

例如也用于电动车辆中的逆变器通常设计用于将电动机连接在高压电源上。电动车辆通常不具有典型的将动能从发动机传递到车轮的传动系。相反，电动机布置在轮毂中，从内部的蓄电池/电池中提取充电电能。蓄电池的直流电压通过逆变器典型地转换为用于运行电动机的三相交流电压。 

一种这样的逆变器通常包括：高保护等级的壳体；用于直流电压源和电动机的接口；用于通信、传感器和执行器的接口；半导体开关元件；驱动调节装置；和用于检测物理量（例如电流、电压或温度）的控制单元；以及其它用于控制半导体开关元件的电子设备。半导体元件通常设计为具有一个或多个集成晶体管（逆变器）的模块单元。 

控制单元典型地设计为印刷电路板，它符合目的地被直接布置在模块单元的上方，使得晶体管能无干扰地通过相应的电子设备运行。为此，在模块单元上设置多个针，它通过特殊的印刷电路板插头确保了与控制单元的导电接触。在分散式的驱动技术装置中（其中，驱动调节装置和驱动电子设备集成在发动机中），驱动调节装置不能布置在模块单元的下方。 

由于在运行中所出现的大约250有效安培的高电动机电流，电流不容易通过印刷电路板的印刷电路引导，而换而言之必须通过汇流排来引导。具有集成的分流器电阻器和/或直接形成的变流器的汇流排作为电流检测系统常常用在这种逆变器中。 

直接形成的变流器通常包括作为磁流集中器的磁环，汇流排通过该磁环被引导至安装状态中。在环内壁和汇流排之间典型地存在气隙，在该气隙中布置有作为磁岩传感器的霍尔元件。霍尔元件检测磁流，产生由此在汇流排中流动的电流。磁流的大小是用于电流强度的标准。此外，这种检测系统的缺点是测量精确度降低以及结构体积大，从而使分散式的驱动调节装置在逆变器中的使用变得困难或是不可能实现。 

在借助分流器进行电流检测的情况下，印刷电路板连同附属的读取单元典型地布置在分流器上方。基于流经汇流排和分流器的电流，这导致不利的在运行时的多次电子元件发热，从而使分散式的驱动技术装置的使用变得困难或是不可能实现。此外在这种设计中，用于将电动机的定子绕组连接到汇流排上的接口的结构空间由于螺钉和电缆接头套管而受到极大限制。 

实用新型内容

因此，本实用新型的目的在于，提供一种避免上述缺点的结构简单且节省空间的逆变器，所述逆变器特别适于在分散式的驱动技术装置中使用。 

该目的根据本实用新型的逆变器的特征来实现。本实用新型的有利的实施方式和改进方案是从属权利要求的内容。 

在此，根据本实用新型的逆变器包括：半导体开关；和与半导体开关电接触的汇流排；以及印刷电路板，其具有用于控制半导体开关的电子元 件。汇流排至少部分地与印刷电路板间隔开并且在该区域中具有分流器，该分流器借助接触元件与印刷电路板接触。用于分接分流器电压以及将分流器转接到印刷电路板上的接触元件可以设计为接触接片或接触线。 

通过印刷电路板与汇流排的间隔，以及通过接触接片与汇流排的接触，可有利地而且简单地避免印刷电路板的电子元件的不必要的发热。此外还可提供额外的结构空间。特别的是，半导体开关的控制单元以及分流器的信号处理电子设备布置在印刷电路板上。从而省掉了用于连接信号处理电子设备和汇流排的额外的、复杂的焊接过程以及信号处理电子设备与控制单元的电接触。特别的是，由此提供了用于分散式的驱动调节装置的额外的结构空间，从而使这种逆变器在分散式的驱动技术装置中的使用能够有利地简单且节省成本地实现。 

由于分流器电阻的间隔所产生的额外的结构空间，在分散式的驱动技术装置中还可实现，在汇流排上的电动机的定子绕组通过例如螺钉和电缆接头套管可导电耦合。 

在一个合适的实施方式中，印刷电路板由非导电的环氧树脂或纤维增强塑料制成。在此，印刷电路板的印刷电路由薄的铜层蚀刻而成。元件、例如控制单元或信号处理电子设备借助SMD技术优选地安装在焊接表面上或焊接孔中。由此，电子元件可同时机械上运行安全地被保持且导电地连接。 

汇流排连同集成的分流器优选地通过接触接片直接焊接在印刷电路板上。在一个优选的实施方式中，汇流排基本上是宽的、低欧姆的铜轨道，分流器电阻被引入到该铜轨道中。信号处理电子设备的电子元件通过接触接片检测分流器上的用于检测流经汇流排的电流的电压降。