Browse Prior Art Database

Kombination von Modul- und Scheibenzellen-Halbleiter

IP.com Disclosure Number: IPCOM000020529D
Original Publication Date: 2003-Dec-25
Included in the Prior Art Database: 2003-Dec-25
Document File: 4 page(s) / 77K

Publishing Venue

Siemens

Related People

Juergen Carstens: CONTACT

Abstract

Fuer Niederspannungs-Antriebe haben sich Pulsumrichter mit Spannungszwischenkreis durchgesetzt, wobei als abschaltbare Stromrichterventile jeweils ein Low-Voltage-Insulated-Gate-Bipolar-Transistor (LV-IGBT) verwendet wird. Die Weiterentwicklung der IGBT-Technik hin zu hoeherem Sperrvermoegen und hoeherer Stromtragfaehigkeit fuehrte zu den High-Voltage-Insulated-Gate-Bipolar-Transistoren (HV-IGBT). Mit diesen HV-IGBTs in Verbindung mit einer Dreipunkt-Topologie des Leistungsteils des Umrichters konnte das Umrichterkonzept fuer Niederspannungs-Antriebe auf Mittelspannungs-Antriebe ausgeweitet werden. Um einen solchen Mittelspannungs-Umrichter kostenguenstig und servicefreundlich aufbauen zu koennen, wird dieser modular aufgebaut. Die kleinste modulare Baueinheit des Leistungsteils des Mittelspannungs-Umrichters ist ein Kuehlkoerper-Baustein, der entweder zwei HV-IGBTs (Power-cards) oder Mittelpunktsdioden aufweist. Diese verwendeten Leistungsbauelemente gibt es als Module (HV-IGBT, Diode) oder als Scheibenzellen (Dioden). Die Dioden in Scheibenzellenbauweise sind gegenueber den Dioden in Modulbauweise erheblich einfacher und damit preiswerter. Ausserdem muessen die Dioden in Modulbauweise zudem noch eine hohe Isolationsfestigkeit besitzen. Bei dem Aufbau von Kuehlkoerper-Bausteinen eines Mittelspannungs-Umrichters wurde darauf geachtet, dass immer Leistungsbauelemente einer Ausfuehrungsform verwendet werden. Die Abbildung 1 zeigt die Draufsicht eines Kuehlkoerper-Bausteins mit Leistungsbauelementen in Scheibenzellenbauweise, wobei die Abbildung 2 die Draufsicht eines Kuehlkoerper-Bausteins mit Leistungsbauelementen in Modulbauweise zeigt. Da die IGBTs standardmaessig in Modulbauweise angeboten werden, muss man die Mittelpunktdioden ebenfalls in Modulbauweise verwenden, wenn diese beiden Module auf einem Kuehlkoerper-Baustein kombiniert werden sollen. Preiswert ist es, wenn man IGBTs und Mittelpunktsdioden jeweils getrennt auf Kuehlkoerper-Bausteine montiert, wodurch dann die preiswerteren Dioden in Scheibenzellenbauweise verwendet werden koennen.

This text was extracted from a PDF file.
At least one non-text object (such as an image or picture) has been suppressed.
This is the abbreviated version, containing approximately 52% of the total text.

Page 1 of 4

S

© SIEMENS AG 2003 file: 2003J15428.doc page: 1

Kombination von Modul- und Scheibenzellen-Halbleiter

Idea: Martin Neeser, DE-Nuernberg; Hans Tischmacher, DE-Nuernberg;

Max Beuermann, DE-Nuernberg; Georg Zaiser, DE-Nuernberg; Dr. Rainer Sommer, DE-Nuernberg; Anton Pfauser, DE-Nuernberg; Richard Keller, DE-Warstein

Fuer Niederspannungs-Antriebe haben sich Pulsumrichter mit Spannungszwischenkreis durchgesetzt, wobei als abschaltbare Stromrichterventile jeweils ein Low-Voltage-Insulated-Gate-Bipolar-Transistor (LV-IGBT) verwendet wird. Die Weiterentwicklung der IGBT-Technik hin zu hoeherem Sperrvermoegen und hoeherer Stromtragfaehigkeit fuehrte zu den High-Voltage-Insulated-Gate- Bipolar-Transistoren (HV-IGBT). Mit diesen HV-IGBTs in Verbindung mit einer Dreipunkt-Topologie des Leistungsteils des Umrichters konnte das Umrichterkonzept fuer Niederspannungs-Antriebe auf Mittelspannungs-Antriebe ausgeweitet werden. Um einen solchen Mittelspannungs-Umrichter kostenguenstig und servicefreundlich aufbauen zu koennen, wird dieser modular aufgebaut. Die kleinste modulare Baueinheit des Leistungsteils des Mittelspannungs-Umrichters ist ein Kuehlkoerper- Baustein, der entweder zwei HV-IGBTs (Power-cards) oder Mittelpunktsdioden aufweist. Diese verwendeten Leistungsbauelemente gibt es als Module (HV-IGBT, Diode) oder als Scheibenzellen (Dioden). Die Dioden in Scheibenzellenbauweise sind gegenueber den Dioden in Modulbauweise erheblich einfacher und damit preiswerter. Ausserdem muessen die Dioden in Modulbauweise zudem noch eine hohe Isolationsfestigkeit besitzen. Bei dem Aufbau von Kuehlkoerper-Bausteinen eines Mittelspannungs-Umrichte...