[发明专利]电功率电路组装件

说明书

技术领域

本发明一般来说涉及电功率电路组装件，尤其涉及包括功率半导体模块、电容器和用于冷却功率半导体模块和电容器的散热装置的电功率电路组装件。

背景技术

随着日益增加的功率密度，热管理变成功率电子设备中越来越重要的问题。为了冷却功率电路组装件，通常使用风扇。另外，一些组件可以直接附连到散热装置。特别地，典型地是功率电子设备中损耗的主要贡献者的功率模块直接安装到散热装置上来保持半导体温度在可接受范围中。

如果例如控制电子设备、辅助电源、平衡电阻器等的其他组件将附连到相同的散热装置，将会有这些其他组件由来自功率模块的过多热量而变得过热而不是被冷却的风险。这些其他组件的冷却因此典型地由单独的冷却机制进行，例如通过将它们附连到壳体或另一个散热装置。然而，因为现在不得不实现并且考虑若干冷却路径，这增加了设备的复杂性。这还可导致对这样的功率设备可以放置在哪里的限制。

这些问题在具有高进入防护等级的功率电路组装件的情况下特别相关。对于例如食品和饮料工业的许多应用，要求高进入防护等级（IP等级）。在那些高IP等级中，电子组件由密封的壳体来封闭，并且从而设置在所谓的洁净空间中，其设置在壳体内侧并且从而通过壳体与外侧（不洁的空间）分开。这导致对冷却另外的限制。

此外，如果要避免由于功率电路组装件中的电容器的电布线引起的另外的杂散电容和/或寄生电感，电容器不可自由放置，例如以保持过压和开关损耗小。特别地，电容器于是可能必须靠近功率模块放置用于避免这样的杂散电容。该要求与单独冷却的必要性结合典型地引起其中电容器立在电路主板的顶部上的布置，其允许具有最小寄生电感的布线。电容器于是可通过风扇冷却。利用该布置，电容器由于它们的形状（典型地具有大于直径的高度的圆柱体）限定壳体的最小高度。壳体的所得的大体积直接限制了转换器的功率密度。

因此，存在对允许紧凑设计（并且从而高功率密度）以及有效冷却和极好的电属性的功率电路组装件的需要。

发明内容

上文的目的至少在某种程度上由根据权利要求1的电功率电路组装件以及由根据权利要求14的转换器实现。本发明的另外的方面、优点和特征从权利要求、描述和附图是明显的。

根据一实施例，电功率电路组装件包括具有第一表面部分和第二表面部分的散热装置；功率半导体模块，其与散热装置的第一表面部分热接触以用于经由第一散热装置表面部分将来自功率半导体模块的热量消散到散热装置；和具有轴的电容器。电容器被布置有它的轴基本平行于第二散热装置表面部分，并且布置有圆周表面部分与散热装置的第二表面部分热接触以用于经由第二散热装置表面部分将来自电容器的热量消散到散热装置。

附图说明

典型的实施例在图中描绘并且在接着的描述中详述。在图中：

图1是根据本发明一实施例的电功率电路组装件的透视图；以及

图2是图1的电功率电路组装件的横截面的侧视图。

具体实施方式

现在将详细参考本发明的各种实施例，其一个或多个示例在图中图示。每个示例经由本发明的解释来提供并且不意为本发明的限制。作为一个实施例的部分的本文中图示或描述的任何特征可以使用在其他实施例上或与其他实施例结合使用以又产生另一实施例。意图是描述包括这样的修改和变形。

图1和2示出电功率电路组装件1，其具有散热装置10、功率半导体模块20、电路板22、电容器30和密封的壳体40。散热装置10具有第一表面部分12和第二表面部分14，其由具有减小的导热性的区18来分开。电容器30各自具有轴32和圆周表面34。此外，电容器30嵌入在热传导结构16中。除（主）电路板外，另外的控制电路板24（未在图1中示出）经由热接口25附连到或可以附连到散热装置10。

在本描述的剩余部分中，描述本发明的一些另外的一般特征和实施例。作为一个实施例的部分的本文中图示或描述的任何特征可以使用在其他实施例上或与其他实施例结合使用以又产生另一实施例。意图是描述包括这样的修改和变形。在下列描述内，涉及图1和2的参考数字仅为了图示的目的，而这不一定限制相应的实施例包括在图中示出的其他特征。

首先，更详细地描述散热装置10。散热装置10的表面部分12、14设置在像板的相应（第一和第二）散热装置部分处。表面部分12、14彼此平行。此外，表面部分12、14布置在相同平面中，在其之间没有台阶。散热装置10可形成为连续板或彼此附连的多个板（例如对表面部分12、14中的每个的相应像板的散热装置部分）。