[发明专利]连接机构、功率电子设备和制造功率电子设备的方法

说明书

本发明涉及连接机构、功率电子设备和制造功率电子设备的方法。连接机构(100)用于将半导体模块的汇流排(105)与进一步延伸的汇流排(110)连接起来。该连接机构(100)包括传感装置(115)，该传感装置具有用于上下相叠地安置汇流排(105)和进一步延伸的汇流排(110)的安置面(120)以及用于以无电势的方式测量流经汇流排(105)的电流的传感元件(130)。

技术领域

本发明涉及用于将半导体模块的汇流排与进一步延伸的汇流排连接起来的连接机构、具有连接机构的功率电子设备以及用于制造功率电子设备的方法。

背景技术

在功率电子设备中存在无电势地测量电流的需求。

DE 10 2015 206 568 A1描述了一种功率电子设备，其中，通电的导体被引导穿过电路板中的留空部。

发明内容

在该背景下，本发明提供根据独立权利要求的经改善的连接机构用于使半导体模块的汇流排与进一步延伸的汇流排连接起来，还提供具有经改善的连接机构的功率电子设备以及用于制造经改善的功率电子设备的方法。有利的设计方案由从属权利要求和随后的描述中得到。

能利用所提出的方案来实现的优点在于：由于这里所提出的连接机构，电路板不必被穿透，以便可以无电势地测量功率电子设备中的电流。这里所提出的连接机构还使得功率电子设备的小的结构高度成为可能。

用于将半导体模块的汇流排与进一步延伸的汇流排连接起来的连接机构包括传感装置，该传感装置具有：用于上下相叠地安置汇流排和进一步延伸的汇流排的安置面；用于无电势地测量流经汇流排的电流的传感元件。

半导体模块可以是包括至少一个半导体构件的电路。例如，半导体模块可以是半桥电路，该半桥电路由高压侧功率开关和低压侧功率开关组成，该高压侧功率开关和该低压侧功率开关可以布置在共同的(陶瓷)基底上。半导体模块的汇流排可以是由金属构成的汇流排。进一步延伸的汇流排可以是至电机的由金属构成的汇流排。尤其是，可以涉及电机或转场式电机的相线。汇流排例如可以被理解为实心的电导体，其由导电良好的材料、诸如铜或铝组成。汇流排可以成形为冲压件。这里所提出的连接机构被构造用于将汇流排与进一步延伸的汇流排连接起来，而在这种情况下不穿透功率电子设备的部件。功率电子设备可以是逆变器或者逆变器的部分元件。

连接机构使无电势地测量引导经过汇流排的电流成为可能。在此，并非直接测量电流，而是测量通过电流所产生的磁场。为此，通电的导体可以被引导穿过使磁场集束的软磁芯。该芯可以由能磁化的材料或者铁磁材料制成。在芯的气隙中，磁场例如可以用霍尔传感器来测量并转换成电压。该电压反映出流动的电流并且例如可以用微控制器来测量。可以经由连接机构的信号导体将该电压引导到电路板上，微控制器也处在该电路板上。相对应的导体可以被理解为信号线、针脚、接触销或者联接销。有利地，电压与通电导体的电势电绝缘。

连接机构可以具有开口用以容纳将汇流排和进一步延伸的汇流排以机械方式连接起来的连接元件，其中，开口可以布置在安置面内。连接元件可以是螺丝，该螺丝可以与上下相叠地布置的汇流排和进一步延伸的汇流排的延伸长度横向地穿过上下相叠地布置的汇流排和进一步延伸的汇流排或者将上下相叠地布置的汇流排和进一步延伸的汇流排至少以机械方式连接起来。为了容纳连接元件，开口可以具有螺母。

按照有利的实施方式，连接机构也可以具有连接元件，该连接元件可以容纳在开口和/或螺母中并且可以将汇流排与平行于该汇流排地布置的进一步延伸的汇流排连接起来。这提供了在汇流排与进一步延伸的汇流排之间牢固且因此可靠的以机械和电的方式的连接。

连接机构的穿引部可以与安置面邻接，以便使得在穿引部之外汇流排与进一步延伸的汇流排的机械连接变得容易或在这样的位置使连接元件易于接触到。穿引部可以是用于使汇流排穿过传感装置或该传感装置的芯的穿引部，尤其是缝隙。

传感元件可以成形为霍尔传感器。这种霍尔传感器适合于测量磁场并将其转换成电压，以便使无电势地感测电流成为可能。