[发明专利]半导体开关装置

说明书

本发明涉及一种半导体开关装置(1)，其具有至少两个分别具有交流电压接头(23)的半桥模块(2)、以及正直流电压母线(41)、负直流电压母线(42)和至少一个交流电压母线(43)，其中交流电压接头(23)借助交流电压母线(43)彼此电气连接。为了改善电气并联布置的半桥模块(2)上的电流分布，建议至少在交流电压接头(23)的区域内，正直流电压母线(41)和负直流电压母线(42)关于布置有交流电压母线(43)的区域延伸，其中，至少两个半桥模块(2)中的两个并排地布置，使得至少两个半桥模块(2)中的两个的交流电压表面(33)彼此相邻地布置。此外，本发明涉及一种变流器(3)，其具有至少一个这种半导体开关装置(1)。此外，本发明涉及一种车辆(7)、特别是轨道车辆，其具有至少一个这种半导体开关装置(1)或这种变流器(3)。

技术领域

本发明涉及一种半导体开关装置，该半导体开关装置具有至少两个分别具有交流电压接头的半桥模块、正直流电压母线、负直流电压母线和至少一个交流电压母线。此外，本发明涉及一种具有这种半导体开关装置的变流器和一种具有至少一个这种半导体开关装置或这种变流器的车辆。

背景技术

为了提高变流器或通常基于半导体的开关设备的效率，实施两个或更多个半导体的并联连接。

在此，将功率半导体直接地、硬地并联连接以增大输出功率是一种常见的技术解决方案。在此，重要的是半导体的负载应尽可能均匀。这通过如下来实现：

-半导体特性的选择(例如，相同的导通特性曲线)，以及

-半导体的“对称”布置。

在此，以下应当考虑半桥模块。半桥模块具有至少两个串联布置的半导体开关。利用该半桥模块，可以实现变流器的相。在此，半桥模块具有用于连接正直流电压母线的正直流电压接头、用于连接负直流电压母线的负直流电压接头和用于连接交流电压母线的交流电压接头。正直流电压母线在运行中具有中间电路的正电势，并且负直流电压母线在运行中具有中间电路的负电势。交流电压接头表示交流电压侧的输入端或输出端，例如变流器的输入端或输出端。

半桥模块通常具有长方体状的结构。在此，表面不一定具有平坦的结构。它们可以是任何种类。下面的描述用于标明半桥模块的侧面，从而能够描述半桥模块相对于彼此的取向。

半桥模块的对应的接头处于通常也称为上侧的第一表面上。半桥模块可以被固定在对置的侧上、优选地被固定在散热体处，以排出在运行中产生的热量。

半桥模块的四个侧表面与第一表面相邻。在此，两个对置的纵向表面与从直流电压接头中的一个到交流电压接头的连接基本平行地延伸。将两个纵向表面彼此连接并且位于交流电压接头附近的侧表面被称为交流电压表面。

发明内容

因此，本发明要解决的技术问题是，提供一种半导体开关装置，该半导体开关装置具有在交流电压侧并联布置的半桥模块，在该半导体开关装置中改善了各个半桥模块上的电流分布。

该技术问题通过半导体开关装置来解决，该半导体开关装置具有：

-至少两个分别具有交流电压接头的半桥模块，

-正直流电压母线、负直流电压母线和至少一个交流电压母线，其中，交流电压接头借助交流电压母线彼此电气连接，其中，至少在交流电压接头的区域内，正直流电压母线和负直流电压母线关于布置有交流电压母线的区域延伸，其中，至少两个半桥模块中的两个并排地布置，使得至少两个半桥模块中的两个的交流电压表面彼此相邻地布置。此外，根据本发明，该技术问题通过具有至少一个这种半导体开关装置的变流器以及通过具有至少一个这种半导体开关装置或这种变流器的车辆、特别是轨道车辆来解决。

在从属权利要求中说明了本发明的有利的设计方案。